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碳纤维在建筑中的应用
http://17grow.com 2005-4-16 23:37:00
传统的加固技术多采用外粘钢板法,但是钢材重量大,易腐蚀,所需的人工成本和施工所造成的停业经济损失很大,而且加固工作受时间和场地的限制,给设计方案、施工方法的确立和有效性评估都带来很多困难。因此,碳纤维加固成了目前最先进的加固方法。
            碳纤维材料用于混凝土结构补强加固的研究工作开始于80年代的美、日等发达国家。八十年代末至九十年代初,众多日本大学、科研机构、材料生产厂家等相继进行了大量碳纤维材料用于混凝土结构加固的研究开发。碳纤维材料优异的力学性能、简便的施工工艺和良好的加固效果得到了普遍赞同,特别是在日本的阪神大地震及韩国三丰百货大楼倒塌事件之后,用碳纤维材料加固修补混凝土结构,尤其是进行抗震加固在日本、韩国及美国、欧洲等国家和地区得到了迅速的发展和广泛的应用。
            碳纤维有多种类,其中PAN基碳纤维具有优异的物理力学性能、良好的粘合性、耐热性及抗腐蚀性等特点,非常适用于土木工程领域。用于建筑结构的补强加固的碳纤维材料,其抗拉强度一般为钢材的十几倍,弹性模量与建筑钢材在同一水平上并略有提高,是一种优良的结构加固用材料。碳纤维材料的这些特点,为建筑结构的维修与加固提供了技术支持。
            碳纤维加固时首先要先将混凝土表面打磨平整,去掉1-2mm表面疏松层,将浮灰清除干净。在正式粘贴碳纤维条之前,混凝土表面用丙酮擦洗去脂。随后在混凝土表面均匀涂抹一层底胶,待底胶固化后,用整平胶在要粘贴碳纤维条的部位找平,等整平胶固化后,再均匀涂抹一层饱满的粘结剂,将已裁好的碳纤维面粘贴上去,并沿碳纤维受力方向施压,赶出所泡,使碳纤维与混凝土表面粘结紧密。当碳纤维布粘贴层数为于一层时,重复上述过程。然后在碳纤维布表面再涂抹一层粘结剂。一周后,粘结剂将会完全固化。
            碳纤维加固与传统方法相比,具有明显的技术优势,主要体现在:
            高强、高效
                
            由于碳纤维材料优异的物理力学性能,在对混凝土结构进行加固补强过程在可以充分利用其抗拉强度、弹性模量高的特点来提高结构及构件的承载力和延性,改善其受力性能,达到高效加固的目的。
            材质薄  质量轻
            碳纤维只有头发丝般粗细,因此重量轻。经加固修补后的构件基本上不增加自重,且不改变原有建筑物的外观尺寸,即不会减少建筑物的使用空间。
            耐腐蚀  耐疲劳
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