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臨安碳纖維布加固材料-*

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碳纖維加固

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灝石建筑工程有限公司

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產(chǎn)品簡介

【趙工：I58-OI72-9612 （V信同號）臨安碳纖維布加固材料-*

公司主要產(chǎn)品包括：碳纖維布，碳纖維*布，碳纖維板，注射式式植筋膠，植筋膠，灌縫膠，灌注膠，碳纖維打底膠，碳纖維平膠，碳纖維浸漬膠，封膠，石材干掛膠，化學(xué)錨栓，加固技術(shù) 。
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詳細(xì)介紹

臨安碳纖維布加固材料-*

公司主要產(chǎn)品包括：碳纖維布，碳纖維*布，碳纖維板，注射式式植筋膠，植筋膠，灌縫膠，灌注膠，碳纖維打底膠，碳纖維平膠，碳纖維浸漬膠，封膠，石材干掛膠，化學(xué)錨栓，加固技術(shù) 。
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試驗(yàn)梁為矩形截面簡支梁，分為兩組。截面尺寸均為b*h=100mm*200mm,跨度l=2200mm,凈跨l0=2000mm。Ⅰ組梁：縱筋為2@8，箍筋為Ф6@100，架立筋為2@4；Ⅱ組梁：縱筋,2@10，設(shè)計(jì)配筋率為0.92%，剪跨區(qū)及純彎段內(nèi)箍筋分別為Ф6@100和Ф6@200，架立筋為2@4。

鋼筋混凝土橋梁在使用過程中由于自然環(huán)境、使用功能改變、疲勞損傷累積等因素的影響，將直接導(dǎo)致結(jié)構(gòu)材料劣化及承載潛力下降。同時(shí)，隨著時(shí)間的推移，大量的鋼筋混凝土橋梁將步入老化期，這些因素對結(jié)構(gòu)的安全性、適用性及耐久性產(chǎn)生了較大的影響。面對日益艱巨的公路鋼筋混凝土危舊橋梁改造任務(wù)，急需找到一種快速、有效、可靠的加固維修方法。粘貼碳纖維布增強(qiáng)復(fù)合材料加固混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)是一項(xiàng)新型、簡捷、快速的混凝土結(jié)構(gòu)加固技術(shù)，深受國內(nèi)外學(xué)者的重視并已得到了較為廣泛的應(yīng)用和發(fā)展。

在橋梁的主梁加固中，可以將碳纖維布等效為鋼筋，沿橋梁主拉應(yīng)力方向粘貼碳纖維布，同時(shí)兩端設(shè)置錨固段，可有效防止裂縫的生成以及提高主梁的抗彎剛度；也可粘貼在梁的側(cè)面，發(fā)揮類似箍筋的作用機(jī)理，提高主梁抗剪承載力。碳纖維布也可用于軸心受壓的墩柱加固中，可采用環(huán)向圍束法，在墩柱上纏繞碳纖維布對柱體側(cè)向變形起到約束，進(jìn)而提高墩柱抗壓強(qiáng)度。

為了保證橋梁的安全以及正常運(yùn)營，延長橋梁的使用年限，對橋梁檢測、養(yǎng)護(hù)、維修等是*的。但隨著橋梁使用年限的不斷增加，易出現(xiàn)承載能力下降、通行能力超限的問題，這時(shí)就需要對橋梁采取必要的維修與加固措施以滿足新的使用需求。

平紋編織的特點(diǎn)是經(jīng)紗和緯紗以一上一下的規(guī)律交織。也就是經(jīng)緯紗每隔一根紗就交錯(cuò)一次（如圖1、2），所以交織點(diǎn)多，使織物堅(jiān)牢、耐磨、硬挺、平整，但彈性較小，光澤一般，平紋織物密度不可能太高，較為輕薄，耐磨性較好，透氣性較好，布面均勻且正反面相同。這種碳纖維布的纖維束由于一直處于上下起伏的狀態(tài)，纖維彎曲點(diǎn)比較多，在受拉伸過程中伸長率較高。同時(shí)由于相鄰兩根經(jīng)紗和相鄰兩根緯紗交織點(diǎn)位置由于纖維束的滑動(dòng)出現(xiàn)眼孔。平紋編織的變種形式也很多，比如12K經(jīng)紗與1K緯紗混合編織。由于經(jīng)線和緯線方向上纖維束的反射光不同，因此平紋編織纖維布可觀察到格子狀的外觀，類似于象棋的棋盤。

隨著工程結(jié)構(gòu)老齡化現(xiàn)象的不斷加劇，以及復(fù)雜環(huán)境、災(zāi)害的侵蝕與破壞，越來越多的結(jié)構(gòu)因強(qiáng)度與耐久性下降，而急需加固處理。傳統(tǒng)的加固方法，無論是減小使用空間、影響結(jié)構(gòu)外觀，還是自重較大、增加結(jié)構(gòu)負(fù)擔(dān)，都會(huì)為結(jié)構(gòu)加固帶來一定的局限性，而碳纖維布加固，能有效避免常規(guī)加固方法存在的弊端，正逐漸成為結(jié)構(gòu)加固中熱門的方法。

(4)涂膠采用滾輪毛刷均勻涂敷，涂敷量由底膠的品種和混凝土表面狀況而定，底膠的濃度較低，一般用量標(biāo)準(zhǔn)為0.25一0.3kg/m2；底膠應(yīng)涂敷1-2道，如混凝土碳化嚴(yán)重，浸透量大時(shí)，需增加涂敷次數(shù)。以指觸確認(rèn)干燥后，再繼續(xù)下道工序（通常需要一天時(shí)間養(yǎng)護(hù)）。

需要注意的是，碳纖維加固不僅需要注意錨固還需要注意用量問題。首先碳纖維布強(qiáng)度高，用量過多會(huì)造成材料的浪費(fèi)。其次碳纖維布的任意使用會(huì)降低混凝土的延性，影響受彎構(gòu)件的破壞形式，造成碳纖維布受拉破壞轉(zhuǎn)變?yōu)槭軓潣?gòu)件上部受壓區(qū)混凝土的突然壓壞，受壓破壞具有突然性，危險(xiǎn)程度較高。

b、對于混凝土脹裂、鋼筋銹蝕的現(xiàn)象，先鑿除松散部分，對銹蝕鋼筋進(jìn)行人工除銹，然后采用環(huán)氧樹脂作防腐處理，并用環(huán)氧砂漿作為整平材料*整平。在*環(huán)氧砂漿前，先在混凝土表面涂刷一層環(huán)氧純漿液作為粘合劑，以確保新舊混凝土粘合良好。

應(yīng)用于結(jié)構(gòu)加固的碳纖維拉伸強(qiáng)度一般在3000MPa以上，而其彈性模量只有230GPa左右，高彈性模量的也不過380-640GPa左右。要發(fā)揮較大的強(qiáng)度，碳纖維布需相當(dāng)大的變形，當(dāng)與鋼筋共同工作時(shí)，鋼筋達(dá)到屈服強(qiáng)度時(shí)CFRP并未發(fā)揮出全部強(qiáng)度，從而無法充分利用碳纖維的強(qiáng)度，且難以有效地抑止結(jié)構(gòu)的變形與裂縫的發(fā)展。

有了這個(gè)概念，那么進(jìn)行復(fù)合材料制品設(shè)計(jì)過程中，盡可能了解制品的受力情況，然后對制品的纖維排布方向進(jìn)行針對性的優(yōu)化，盡可能的使作用于碳纖維復(fù)合材料外力分解成不同方向上碳纖維的拉伸力，因?yàn)槔鞆?qiáng)度高是碳纖維的大優(yōu)勢，以己之長攻彼之短嘛。二維的編織布是制造碳纖維復(fù)合材料制品和預(yù)浸料的原料，也是進(jìn)行纖維排布方向優(yōu)化的基礎(chǔ)。那么對不同碳纖維布編制方向的了解將會(huì)有助于碳纖維復(fù)合材料制品的設(shè)計(jì)。

案例分析：具體情況如上圖，房子已裝修，在居住時(shí)發(fā)現(xiàn)樓板太薄，中間橫梁太小，現(xiàn)應(yīng)客戶要求，對此樓板進(jìn)行加固。按常規(guī)方法，有兩種加固方案：1、重新植筋后將梁截面加大，然后樓板進(jìn)行粘鋼加固。2、采用輕型的碳纖布進(jìn)行粘貼加固。經(jīng)過與客戶多交流，后進(jìn)行多方咨詢，采用破壞性小，經(jīng)濟(jì)實(shí)用的碳纖布加固。

2008年發(fā)生在四川汶川的里氏8．0級地震，是新中國建國以來為強(qiáng)烈的一次地震，地震造成了四川、重慶、甘肅、陜西等省650多萬間房屋倒塌，2300多萬間房屋損壞，北川縣城、汶川縣映秀鎮(zhèn)等部分城鎮(zhèn)夷為平地。這次重大事故引起了建筑界學(xué)者對農(nóng)村房屋抗震的思考。

經(jīng)驗(yàn)分享：涂刷底層浸漬膠后立即將預(yù)先裁剪好的碳纖維布均勻地敷設(shè)在底層浸漬膠上。用的橡皮或橡膠圓沿碳纖維布方向滾壓或刮平，應(yīng)注意不要來回滾壓，應(yīng)沿一個(gè)方向滾壓刮平，排除氣泡和多余的膠液，使浸漬膠充分滲透碳纖維布并與混凝土表面牢固粘接，滾壓刮平時(shí)不得損傷碳纖維絲。待碳纖維布表面指觸干燥時(shí)即可進(jìn)行下一層粘貼。

當(dāng)碳纖維布和浸漬膠進(jìn)場時(shí)，檢查碳纖維布外觀是否有明顯的不平整現(xiàn)象。在施工過程中感受膠體是否好用，膠體如果太稠則會(huì)導(dǎo)致施工人員施工體驗(yàn)性不好，并且膠體很難充分浸透碳布，達(dá)到的加固效果，若果膠體太稀，又會(huì)導(dǎo)致浸漬膠流淌，影響粘接效果。

加固改造具有三個(gè)突出的優(yōu)點(diǎn)：投資少、工期短、省空間，這些都會(huì)帶來顯著的經(jīng)濟(jì)效益，特別是時(shí)間和空間的節(jié)省，對工業(yè)生產(chǎn)和商業(yè)活動(dòng)來講，在效益方面往往起著決定性的作用。對承載力不足的工程結(jié)構(gòu)進(jìn)行修復(fù)加固，不僅可以使人民的生命及財(cái)產(chǎn)得到保障，還可以盡可能地發(fā)揮既有結(jié)構(gòu)的作用，緩解人力、物力、資金緊張的情況，使資金投到需要的地方。

E、用膠輥或刮板在碳纖維布上沿纖維方向施加壓力并向一個(gè)方向或從中間向兩個(gè)方向滾動(dòng)碾壓，但不允許來回反復(fù)滾動(dòng)，使樹脂膠液充分浸漬碳纖維布，形成復(fù)合材料，消除氣泡和除去多余樹脂，使碳纖維和底層充分粘接。嚴(yán)禁交叉垂直于碳纖維絲方向滾動(dòng)碾壓施工，以免出現(xiàn)折絲彎絲現(xiàn)象。

碳纖維布加固，無大型機(jī)具，沒有濕作業(yè)，占用場地少。施工工效高，粘貼碳纖維法是粘貼鋼板施工工效的4-5倍。施工質(zhì)量易保證，碳纖維預(yù)浸料輕質(zhì)柔軟，易貼附，即使被加固的結(jié)構(gòu)表面不是非常平整，也可以保證很高的粘貼率。

碳纖維布還可通過環(huán)向圍束或沿軸線粘貼至受拉邊緣的方式分別對軸心受壓與大偏心受壓構(gòu)件起到加固效果，當(dāng)鋼筋混凝土延性不足需要抗震加固時(shí)，也可采用碳纖維布環(huán)向圍束的方式加固。而對小偏心受壓構(gòu)件以及墻體來說，碳纖維布僅能承受拉應(yīng)力而無法承受壓力，因此對二者的抗壓加固是起不到作用的。

另一方面，碳纖維布也可起到類似箍筋的作用，對混凝土構(gòu)件進(jìn)行抗剪加固?？辜艏庸炭梢酝ㄟ^粘貼碳纖維布U型箍對梁加固，也可通過粘貼與軸線方向垂直的碳纖維布環(huán)形箍對柱加固。在抗剪加固中需要注意不同構(gòu)件的構(gòu)造措施須滿足要求，同時(shí)梁與方型柱的棱角必須打磨成圓弧狀，防止出現(xiàn)應(yīng)力集中影響碳纖維布受力性能。

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