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常勝將軍-碳纖維
更新時(shí)間：2023-06-06 16:31:04
世界城市的建設(shè)發(fā)展已經(jīng)有五千余年。據(jù)聯(lián)合國人居中心預(yù)測，到2050年，世界城市化水平將達(dá)到61%，21世紀(jì)成為城市化世紀(jì)。伴隨著城市化的快...
世界城市的建設(shè)發(fā)展已經(jīng)有五千余年。據(jù)聯(lián)合國人居中心預(yù)測，到2050年，世界城市化水平將達(dá)到61%，21世紀(jì)成為城市化世紀(jì)。伴隨著城市化的快速發(fā)展，建筑的使用功能及壽命相關(guān)問題也凸顯了出來。國外歐美等發(fā)達(dá)國家中，用于加固改造的費(fèi)用已經(jīng)占據(jù)了建筑業(yè)的總投資額的一半；而我國如今的城市建筑結(jié)構(gòu)愈發(fā)趨向于老齡化，近三分之一的住宅安全儲(chǔ)備不足。
因此，加固行業(yè)成為一個(gè)新方向，引起了業(yè)內(nèi)人士廣泛關(guān)注，加固行業(yè)得以迅速發(fā)展，新型的加固材料和工法不斷涌現(xiàn)。
所謂粘貼碳纖維復(fù)合材加固法，是一種用粘接劑將纖維復(fù)合材料粘貼在原有混凝土表面，使纖維復(fù)合材與混凝土形成一個(gè)整體共同受力，有效提高結(jié)構(gòu)承載力的加固方法。
作為一種高效率、低成本的******結(jié)構(gòu)修復(fù)方法，自從20世紀(jì)80年代以來，***已經(jīng)在土木工程中得到了很大的重視并進(jìn)行了廣泛的研究與應(yīng)用。
碳纖維復(fù)合材料加固優(yōu)勢(shì)明顯
粘貼碳纖維復(fù)合材加固法與傳統(tǒng)加固方法相比，具有很多明顯優(yōu)勢(shì)，比如：
1）具有良好的力學(xué)性能
碳纖維材料自重輕，重量僅為鋼材的四分之一；力學(xué)性能優(yōu)越，強(qiáng)度高，碳纖維的抗拉強(qiáng)度為普通鋼材的10倍，彈性模量相當(dāng)于普通鋼材的1.1至2.4倍；還具有優(yōu)越的耐腐蝕性能；對(duì)原有結(jié)構(gòu)損傷小，不破壞原有結(jié)構(gòu)的整體性。
“碳纖維板******式破壞”實(shí)驗(yàn)
（于2019年9月22日卡本自有實(shí)驗(yàn)室完成）
方法原理：對(duì)薄長板直條試樣，通過夾持端夾持，以摩擦力加載，在試樣工作階段形成均勻拉力場，測試材料拉伸性能。
檢測依據(jù)：
GB/T 3354-2014《定向纖維增強(qiáng)聚合物基復(fù)合材料拉伸性能試驗(yàn)方法》
2）現(xiàn)場施工方便
碳纖維加固施工方法便捷，成本低效率高；現(xiàn)場施工無需大型機(jī)械設(shè)備，修復(fù)時(shí)間短，狹小空間亦可施工，還具備易裁剪、外觀平整優(yōu)美等效果。
3）具有可成形性
碳纖維材料具有可成形性，對(duì)于復(fù)雜曲面結(jié)構(gòu)、異形結(jié)構(gòu)，有著極大優(yōu)勢(shì)。
4）對(duì)結(jié)構(gòu)自身的尺寸影響極小
纖維復(fù)合材中的碳纖維的厚度相對(duì)于增大截面加固法來說，幾乎可以忽略。利用碳纖維進(jìn)行加固后的結(jié)構(gòu)外形基本不受到影響，建筑空間基本不會(huì)改變。因此，碳纖維加固對(duì)建筑空間要求高的室內(nèi)等環(huán)境下進(jìn)行加固是極為適用的。
碳纖維在工程中得到全面推廣
在早期，碳纖維加固技術(shù)加固費(fèi)用昂貴，技術(shù)發(fā)展受到限制，隨著我國科技實(shí)力的不斷發(fā)展，碳纖維布復(fù)合材料的造價(jià)不斷降低，使得碳纖維加固技術(shù)日益成熟，其應(yīng)用領(lǐng)域不斷增大，讓碳纖維材料在工程應(yīng)用領(lǐng)域中得到了全面的推廣。
||根據(jù)實(shí)驗(yàn)研究成果，碳纖維布加固梁的破壞形式有以下幾種：
1、界限破壞
當(dāng)碳纖維和鋼筋的配置率適當(dāng)，在受壓混凝土達(dá)到極限應(yīng)變的時(shí)候，受拉區(qū)纖維剛好達(dá)到極限強(qiáng)度，此時(shí)材料的強(qiáng)度得到充分發(fā)揮，截面的延性也達(dá)******值；
2、適筋破壞
鋼筋受拉屈服，受壓區(qū)混凝土被壓壞，碳纖維未達(dá)到極限應(yīng)變；
3、少筋破壞
受拉鋼筋先達(dá)到屈服，然后碳纖維片材超過極限拉應(yīng)變，并達(dá)到極限狀態(tài)而被拉壞，而此時(shí)受壓區(qū)混凝土尚未破壞；
4、超筋破壞
加固量過大，受拉鋼筋屈服前，受壓區(qū)混凝土被壓壞；
5、粘接破壞
在達(dá)到正截面極限承載力前，碳纖維片材與混凝土產(chǎn)生剝離破壞。
與此同時(shí)，碳纖維布加固在工程中已經(jīng)有了很多的應(yīng)用，卡本碳纖維布在上海證券交易所加固工程以及清華附屬中學(xué)等加固改造工程中得到了大范圍使用。在這些工程中它們所有的一個(gè)共同病害***是混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫，為了防止裂縫處鋼筋與空氣接觸產(chǎn)生氧化，從而導(dǎo)致銹蝕，應(yīng)對(duì)裂縫進(jìn)行修補(bǔ)。對(duì)裂縫進(jìn)行修補(bǔ)過后，在采用碳纖維布進(jìn)行加固，大致過程如下：
1、首先按照?qǐng)D紙要求進(jìn)行定位放線；
2、采用硬毛刷對(duì)混凝土表面進(jìn)行清理并將轉(zhuǎn)角處打磨成圓弧狀；
3、按設(shè)計(jì)要求裁剪碳纖維布；
4、涂抹底膠，粘貼碳纖維布，并沿著單向多次刮壓，涂刷面膠，并對(duì)碳纖維布進(jìn)行防護(hù)；
5、待膠固化后，對(duì)粘貼碳纖維布進(jìn)行驗(yàn)收。
纖維復(fù)合材在加固方面的優(yōu)勢(shì)是毋庸置疑的，經(jīng)歷了多年的發(fā)展如今相關(guān)的施工技術(shù)、規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)等也愈發(fā)的健全，相信在未來的加固行業(yè)中，纖維復(fù)合材加固能夠有更廣闊的平臺(tái)以及更大的發(fā)展空間。
