德州碳纖維布生產(chǎn)廠家,加固材料批發(fā)
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專業(yè)從事碳纖維布,碳纖維膠,粘剛膠,植筋膠,灌縫膠等加固材料生產(chǎn)銷售,承接加固工程,具有特種專業(yè)加固資質(zhì)您探討有關(guān)碳纖維復(fù)合材料(CFRP)加固在實際工程中的應(yīng)用
摘 要:碳纖維具有強(qiáng)度高、自重輕、施工方便、快捷、應(yīng)用廣泛等優(yōu)良性能,因而利用碳纖維布加固鋼筋混凝土構(gòu)件以承載力及壽命是目前比較流行的,在建筑業(yè)中有著廣泛的發(fā)展前景。本文以一個石化行業(yè)的鋼筋混凝土框架改造工程應(yīng)用為例介紹了碳纖維復(fù)合材料在因功能改變引起荷載變化的結(jié)構(gòu)構(gòu)件加固中的計算和施工工藝。
關(guān)鍵詞:碳纖維復(fù)合材料 混凝土結(jié)構(gòu) 加固 德州里碳纖維加固公司_裂縫碳纖維加固
一、 概述
碳纖維復(fù)合材料(Carbon Fiber Peinforce Plastic)加固是利用類粘接劑(建筑結(jié)構(gòu)膠)將碳纖維粘貼到結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的表面,形成復(fù)合材料體,通過碳纖維與構(gòu)件的協(xié)同工作,來結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的承載力和延性的一種加固。采用碳纖維布加固具有以下幾個優(yōu)點:1、抗拉強(qiáng)度高,是普通鋼材的10倍,并具有比鋼材更好的抗疲勞性能;2、加固后能大大結(jié)構(gòu)的耐腐蝕性及耐久性;3、自重輕(約200g/m2),密度只有普通鋼材的1/4;基本不結(jié)構(gòu)自重及截面尺寸;柔性好,易于裁剪,適用范圍廣,適合任何形狀;4、施工簡便(不需大型施工機(jī)構(gòu)及周轉(zhuǎn)材料),沒有濕作業(yè),易于操作,經(jīng)濟(jì)性好;5、適用范圍廣,施工工期短。碳纖維材料(CFRP)用于混凝土結(jié)構(gòu)加固修補(bǔ)的研究始于80年代美、日等發(fā)達(dá),起步很晚,近年來發(fā)展十分迅速,在、、汽車、工程、化工、能源、交通、建筑、電子、運(yùn)動器材等眾多領(lǐng)域了廣泛的應(yīng)用。也于2003年編制了碳纖維片材加固混凝土結(jié)構(gòu)規(guī)程(CECS146:2003)。本文結(jié)合具體的石化行業(yè)一鋼筋混凝土構(gòu)架加固工程,介紹了碳纖維加固實例。
3.1基本假定
碳纖維材料加固后混凝土梁的極限承載力計算采用如下基本假定:
受拉區(qū)混凝土的作用忽略不計;
梁受彎后,混凝土、鋼筋及碳纖維應(yīng)變符合平截面假定;
(3)碳纖維材料采用線彈性應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系:σcf=Ecf×εcf且εcf<0.01。
3.2加固設(shè)計
德州里碳纖維加固公司_裂縫碳纖維加固
根據(jù)碳纖維片材加固修復(fù)混凝土結(jié)構(gòu)規(guī)程(CECS 146:2003)的規(guī)定,采用以概率理論為基礎(chǔ)的極限設(shè)計法進(jìn)行計算??紤]到作用在加固結(jié)構(gòu)上的活荷載基本卸除,故不考慮二次受力的影響。
碳纖維片材加固施工工藝
一般工藝流程為卸荷—基底處理—涂底膠—找平—粘貼—保護(hù)。
:(一)混凝土表面處理 1、將混凝土構(gòu)件表面的殘缺、破損部分清除干凈。 2、對經(jīng)過剔鑿、清理和露筋的構(gòu)件殘缺部分,進(jìn)行修補(bǔ)、復(fù)原。 3、裂縫修補(bǔ):縫寬小于0.2mm的裂縫,用環(huán)氧樹脂進(jìn)行表面涂刷密封;大于0.2mm的裂縫用環(huán)氧樹脂灌縫。 4、打磨:將構(gòu)件表面凸出部分(混凝土構(gòu)件交接部位、模板的接槎等)打磨平整,修復(fù)后的構(gòu)件表面盡量平順。 5、清洗打磨過的構(gòu)件表面,并使其充分干燥?;炷帘砻嬉鬂崈簟⒏稍?、無油污。 (三)刷碳纖維膠 將配好的碳纖維加固膠,用滾筒或毛刷均勻涂刷于需要粘結(jié)的砼表面,膠表干以后,可視具體情況進(jìn)行多次涂刷,不得漏刷或有流淌、氣泡。 (四)粘貼碳纖維 粘貼碳纖維加固布之前,首先應(yīng)確認(rèn)粘貼表面干燥。氣溫在-10℃以下,大雨天或相對濕度RH>95%時,如無有效措施不得施工。為防止碳纖維受損,在碳纖維布運(yùn)輸、儲存、裁切和粘貼過程中。應(yīng)用鋼直尺與壁紙刀按規(guī)定尺寸切斷碳纖維布 當(dāng)梁的高度h>600mm時,應(yīng)在梁的腰部增設(shè)一道縱向腰壓帶!
廠家承接 興義碳纖維布加固工程,德州里碳纖維布加固工程,銅仁碳纖維布加固工程
考慮本工程特殊施工因素,加固中應(yīng)進(jìn)行卸荷。加固前先將板面粉刷層及板面雜物。
本工程加固施工中,應(yīng)先鑿開保護(hù)層直至結(jié)構(gòu)層基面,方可進(jìn)行下一步處理。
基本施工步驟:
⑴基底處理:
①混凝土表面出現(xiàn)剝落、空鼓、蜂窩、腐蝕等劣化現(xiàn)象的部位應(yīng)予以鑿除,對于較大面積的劣質(zhì)層在鑿除后應(yīng)用環(huán)氧砂漿進(jìn)行修復(fù)。
②混凝土角磨機(jī)、砂紙等機(jī)具除去混凝土表面的浮漿、油污等雜質(zhì),構(gòu)件基面的混凝土要打磨平整,尤其是表面的凸起部位要磨平,轉(zhuǎn)角粘貼處要進(jìn)行倒角處理并打磨成圓弧狀(R≥20mm)。
③風(fēng)機(jī)將混凝土表面清理干凈,并保持干燥。
⑵涂底膠
①按配合比主劑∶固化劑=3:1配置底膠。將主劑與固化劑先后置于容器中,用彈簧秤計量,電動攪拌器均勻攪拌。根據(jù)現(xiàn)場實際氣溫決定用量并嚴(yán)格控制使用時間,一般情況下20—50mim內(nèi)用完。
②將底膠均勻涂刷于混凝土表面,待膠固化后(固化時間視現(xiàn)場氣溫而定,以指觸干燥為準(zhǔn))再進(jìn)行下一工序施工。一般固化時間為6—24h。
⑶找平
①混凝土表面凹陷部位應(yīng)用修補(bǔ)劑填平,模板接頭等出現(xiàn)高度差的部位應(yīng)用修補(bǔ)劑*,盡量減小高度差。
②轉(zhuǎn)角處也應(yīng)用修補(bǔ)劑修補(bǔ)成光滑的圓弧,半徑不小于20mm。待修補(bǔ)劑表面指觸干燥后方可進(jìn)行下一步工序。
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⑷粘貼
①按設(shè)計要求的尺寸裁剪碳纖維布。
②調(diào)配、攪拌粘貼材料粘結(jié)劑(使用與底膠相同),然后均勻涂抹于待粘貼的部位,在搭接、混凝土拐角等部位要多涂刷一些。涂刷厚度要比底膠稍厚。嚴(yán)禁出現(xiàn)漏刷現(xiàn)象,注意要粘貼碳纖維的邊緣部位。
③粘貼碳纖維布,在確定所粘貼部位無誤后,用工具反復(fù)沿纖維方向滾壓,去除氣泡,并使粘結(jié)膠充分浸透碳纖維布;并用刮板刮涂碳纖維布表面粘結(jié)膠,使之均勻。多層粘貼應(yīng)重復(fù)上述步驟,待碳纖維布表面指觸干燥方可進(jìn)行下一層的粘貼。
④在后一層碳纖維布的表面均勻涂抹粘結(jié)膠。用工具反復(fù)沿纖維方向滾壓,并用刮板刮涂碳纖維布表面粘結(jié)膠,使之均勻。
⑤碳纖維布沿纖維方向的搭接長度不得小于200mm。
⑸保護(hù)
加固后的碳纖維布表面采用抹灰或噴防火涂料進(jìn)行保護(hù)。
⑹要求
①每一道工序結(jié)束后均應(yīng)按工藝要求進(jìn)行檢查,并做好相關(guān)的驗收記錄,如出現(xiàn)問題,應(yīng)立即返工。
②施工結(jié)束后的現(xiàn)場驗收以評定碳纖維布與混凝土之間的粘結(jié)為主,用小錘等工具輕輕敲擊碳纖維布表面,以回音判斷粘結(jié)效果。如出現(xiàn)空鼓等粘貼不密實的現(xiàn)象,應(yīng)采用針管注粘結(jié)膠的進(jìn)行補(bǔ)救。粘結(jié)面積若少于90%則判定粘結(jié)無效,需重新施工。
③嚴(yán)格控制施工現(xiàn)場的溫度和濕度。施工溫度在5-35℃范圍內(nèi),相對濕度不大于70%。
[5] 應(yīng)用領(lǐng)域編輯碳纖維是發(fā)展工與國民經(jīng)濟(jì)的重要戰(zhàn)略物資,碳纖維單絲拉伸曲線屬于密集型的關(guān)鍵材料,隨著從短纖碳纖維到長纖碳纖維的學(xué)術(shù)研究,使用碳纖維制作發(fā)熱材料的和產(chǎn)品也逐漸普及。在當(dāng)今世界高速工業(yè)化的大背景下,碳纖維用途正趨向多樣化?! ?[11] 碳纖維的其它應(yīng)用包括機(jī)器部件、家用電器及與半導(dǎo)體相關(guān)的設(shè)備的復(fù)合材料的生產(chǎn),可以用來起到加強(qiáng)、防靜電和電磁波防護(hù)的作用。另外,在X射線儀器上碳纖維的應(yīng)用可以減少人體在X 射線下的暴露。壓力容器壓力容器采用碳纖維復(fù)合材料制作,主要用在汽車的壓縮天然氣罐上,而且還用在救火隊員的固定式呼吸器上。
密度約為1.5到2.0克每立方厘米,這除與原絲結(jié)構(gòu)有關(guān)外,主要決定于炭化處理的溫度。一般經(jīng)過高溫3000℃石墨化處理,密度可達(dá)2.0克每立方厘。再加上它的重量很輕,它的比重比鋁還要輕,不到鋼的1/4,比強(qiáng)度是鐵的20倍?! ?018年2月,中國出條百噸級T1000碳纖維生產(chǎn)線。其中含碳量高于99%的稱石墨纖維。碳纖維的微觀結(jié)構(gòu)類似人造石墨,是亂層石墨結(jié)構(gòu)。 [6] 碳纖維各層面間的間距約為3.39到3.42A,各平行層面間的各個碳原子,排列不如石墨那樣規(guī)整,層與層之間借范德華力連接在一起。
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