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碳纤维加固技术在水利工程中的应用
发布时间:2017/8/27   来源:重庆品建建筑结构加固有限公司  阅读:5833

 碳纤维加固技术最早起源于德国、瑞士,在20 世纪80 年代后期,碳纤维复合材料被用于加固混凝土结构。

  碳纤维复合材料加固修复混凝土结构技术,是将碳素纤维这种高性能纤维应用于土木工程,利用树指类材料把碳纤维粘贴于结构或构件表面,形成复合材料体CFRP,通过其与结构或构件的协同工作,达到对结构构件补强加固及改善受力性能的目的。

  加固修复混凝土结构所用碳纤维材料,主要为二种,碳纤维与配套树脂。其中碳纤维的抗拉强度为建筑钢材的十几倍,而弹性模量与钢材相当,某些种类(如高弹性) 碳纤维的弹性模量甚至在钢材的2 倍以上,且施工性能与耐久性良好,是一种很好的加固修复材料;配套树指则包括底层树脂、整平材料及粘浸树脂,前两者的作用是为了提高碳纤维的粘结质量,而后者的作用则是使碳纤维与混凝土能够形成一个复合性整体,并且共同工作。

  1 板梁构件加固中的应用

  目前混凝土加固通常采用增大截面加固法、置换混凝土加固法、外粘型钢加固法、外粘钢板加固法、粘贴纤维复合材加固法等方法。粘贴纤维复合材法具有强度高(抗拉强度高于普通钢材十倍以上)、比重轻、耐久耐腐性好、施工便捷、技术成熟等优点。

  吉林省永吉县碾子沟水库泄洪洞建于50 年代,泄洪洞洞身长32.2 m,共3 孔,每孔过水断面尺寸3.55 m×3.4 m(B×H)。洞边墙及底板为钢筋混凝土U 型槽结构,顶部为钢筋混凝土T 形梁盖板。2003 年,水库进行了除险加固,由于土坝坝顶加高了0.38 m,经复核,泄洪洞洞顶T 形梁配筋不满足强度要求。通过计算,设计采用300 g/m2 碳纤维布粘于全梁底部。碳纤维粘贴采用碳纤维配套树脂(环氧树脂),具体施工方法如下:

  混凝土表面处理,即打磨混凝土表面,去除表面灰浆及疏松部分,使用吹风机吹去浮灰;配制并涂刷底胶,将底胶按主剂:固化剂,2∶1(质量比)的比例混合,搅拌3~5 min,至充分均匀后使用;配制找平胶并对不平整处修复处理;配制并涂刷浸渍胶,将混合后的浸渍胶涂刷在加固位置,粘贴碳纤维布。

  碳纤维加固构筑物有着卓越的效果,它可以最大限度地保留原来建筑的结构特点,不增加构筑物的重量,不改变原建筑结构的外型,施工速度快且工程造价低

 

 
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