碳纤维单向布加固砼技术在旧桥改建中的应用

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福建省碳纤维单向布加固砼技术在旧桥改建中的应用模拟试题

福建省碳纤维单向布加固砼技术在旧桥改建中的应用模拟试题

福建省碳纤维单向布加固砼技术在旧桥改建中的应用模拟试题一、单项选择题(共25题,每题2分,每题的备选项中,只有 1 个事最符合题意)1、对于原电池和电解池,下列叙述正确的是__。

A.原电池和电解池的正极就是它们的阳极B.原电池的正极就是其阳极,电解池的正极就是其阴极C.原电池的正极就是其阴极,电解池的正极就是其阳极D.原电池和电解池的正极就是它们的阴极2、在TCP/IP参考模型中,应用层是最高的—层,它包括了所有的高层协议。

下列协议中不属于应用层协议的是______。

A.HTTPB.FTPC.UDPD.SMTP3、轻型井点的正常出水规律为()。

A.先小后大,先浑后清B.先大后小,先清后浑C.先小后大,先清后浑D.先大后小,先浑后清4、极限的值是()。

A.∞B.2C.1D.1/25、设1个产品分两道工序独立生产,第一道工序的次品率是10%,第二道工序的次品率是3%,则该产品的次品率是()。

A.0.873B.0.837C.0.163D.0.1276、用于某核能工程的辐射屏蔽混凝土,采用钡水泥和重晶石配制,其可能的表观密度为()。

 A.2600~2800kg/m3B.2000~2550kg/m3C.1500~1950kg/m3D.1000~1450kg/m37、设,那么f'(1)()。

A.>1B.=1C.<1D.无意义8、图示桁架结构口杆轴力(拉力为正)为()。

A.0B.-0.707FpC.-FpD.-0.5Fp9、某运输设备原值为90000元,规定折旧年限为8年,预计月平均行驶里程为5000 km,预计净残值率为4%,某月实际行驶里程为6000km,按工作量折旧法,该设备月折旧额为__。

A.1020元B.1800元C.1080元D.1200元10、生产车间为组织和管理生产所发生的各项费用属于()。

A.财务费用B.管理费用C.制造费用D.期间费用11、在Windows中,文件系统目录的组织形式属于()。

碳纤维加固技术在旧危桥改造中的运用

碳纤维加固技术在旧危桥改造中的运用

地涂刷在基面上。涂刷时要 横直均 匀地涂刷 。秦古 大桥碳 纤维布施工是在 2 1 0 0年 l 月 份施工 , 1 当时的气侯寒冷 , 属 于冬季施 工 , 白天的气温在 8—1 0℃以内。依据相应规范满 足施工条件。为 了确保 质量底胶 层涂刷 2 。第一层胶 涂 层 刷好后 自 然风 干等 , 完全 固化后在 进行第二层底胶 层涂刷 。 第二层胶 干燥后将裁剪好后 的碳纤维布进行粘贴。 () 5 粘贴碳纤维布 。 ①依据设计尺寸在粘贴 面上划 出位置 , 根据空心板 的宽 度 和作业空 间确定下料长度 和宽度。秦古大桥桥面宽 6 m, 人行道宽 15 2单孔跨径 为 2 在下料时还要考虑 到搭 .× , 0m, 接长度 。规范 要求 每段 长度 不 的超 过 6m 所 以我们 在 以 , 5m为单 位 的基础 上在 加 1 m 的搭 接长 度 , 5c 下料长 度 为 55c 宽度为 10e 1 m, 0 m。数量 以当天用完为准。碳纤维布加 固用量计算式 A, A ( / c= R ) 式 中: Ar 为碳纤维布用量 ( 面积 )A 为抵抗不足弯矩所需 的 ; 钢筋面积 ; 为钢筋的抗拉设计强度 : 为碳纤维 布抗拉设 计强度。
1 前 言 随着我国公路建设快速发展 , 特别是近几年来在扩大 内 需发展经济的环境下 , 国家要 求大力发展基 础的建设 。所 以
公路工程的建设又是基础设施建设中的重要组成部分。但 是随着交通运输业 的发展 , 输车辆 吨位 的增 加 , 运 各种超 限 车辆增多对 2 世纪从 6 一 O O O 8 年代修建 的公路 , 桥梁造成 了 很大的危害。使近几年危 桥数量呈 快速 增长 的趋势 。由于 2 世纪 6 — 0 0 0 8 年代 修建 的桥 梁 , 所用 设计 荷载 , 技术 参数 使用, 需重新进行配制, 底层胶配制好后 , 用专用的滚筒均匀

碳纤维布在桥梁维修加固中应用

碳纤维布在桥梁维修加固中应用

碳纤维布在桥梁维修加固中应用【摘要】碳纤维布是维修加固桥梁中的新工艺、新材料,又称碳素纤维布,碳纤布,碳布,碳纤维织物,碳纤维带,碳纤维片材(预浸布)等。

其加固原理是利用其配套树脂的剪切强度将混凝土构件承载的荷载传递给碳纤维,使后粘贴碳纤维和原钢筋混凝土构件共同承受荷载作用力。

本文介绍了碳纤维布在维修加固桥梁中应用及取得的优良效果,现简单介绍该材料的性能与施工工艺,也是抛砖引玉。

【关键词】碳纤维布、桥梁、维修、加固、施工工艺一、前言我们大家知道凡是建筑都有自己的生命力,桥梁在大自然影响和作用下,在各种汽车的碾压下,必然降低桥梁的使用,造成对桥梁的安全性、耐久性和使用期的危害,所以我们要经常对桥梁进行维修加固,在各种维修加固方法中,随着新材料、新工艺的运用,碳纤维布方法具有方便、快捷、效果显著的特点,因而在桥梁维修加固中得到广泛应用。

同时也因为碳纤维复合材料价格较底,使桥梁维修加固工程成本大大降低。

二、碳纤维布性能特征碳纤维布具有性能强度高、质量密度小、高温下不容易变形,不容易被腐蚀、较强的抗疲劳特质、抗缓慢变形下的导电、传热和较小的热膨胀系数等等一列优良性能。

高强度碳纤维丝精纺而成碳纤维布,桥梁维修加固中容易粘合,重量轻、厚度薄,不会增加桥梁的自重及截面面积,保证桥梁维修加固工程施工质量。

碳纤维布具有高柔韧性、可自由弯曲、方便缠绕折叠,容易成型,对不同种类曲面和圆形,特别是针对异形构件维修加固优势最为明显。

碳纤维布若与结构胶粘剂配合使用,更加适用维修加固木质结构、混凝土结构的桥梁,桥梁的承载能力、抗震能力和使用寿命都得到大大提高。

碳纤维布在桥梁维修加固工程中施工方便,无论是怎样的桥梁都可以快捷施工,整体桥梁外观不会受到影响,桥梁下部净空不会减少,保证原有的桥梁结构;通过碳纤维布的使用,能有效封闭桥梁裂缝,混凝土强度大幅度增加,碳纤维布的技术操作简单,很方便的计算出桥梁需要粘贴的层数。

三、碳纤维布在桥梁维修加固中施工步骤碳纤维布操作程序主要有:工程前施工准备就绪、混凝土表面要进行认真处理、配制好修复加固的修补胶水、胶黏胶剂、找平、抹曲面、刷胶、贴碳纤维布、最后是表面防护。

碳纤维布加固在危旧桥改造中的运用

碳纤维布加固在危旧桥改造中的运用

随着 我 国公路建 设 的快 速发 展, 各级 公路 的交通 流量 、运输车 辆 的吨位 和轴荷 均有ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ 大增加, 特别 是各种超 限车辆 对公路 桥梁造成 很大 的损害, 使得 近几 年来 危桥 数量 呈快 速增 长趋 势 。有些 旧桥 则 因为设 计荷 载偏 低 、跨度 偏小, 以满 足 当前 重交 通 的需求 。大量的 危 旧桥 梁 已成为影 响公路 全线 畅 难 通的瓶颈 , 必须对桥梁 进行必 要的维修 加 固, 使受损 桥梁结 构恢复 其原有 的技 术功能, 提高结构 的承载 能力 , 使桥 梁能重 新满足 交通 的需求 。在 当前, 随着 桥 梁使用年 限 的增 长, 当初桥梁 设计等 级较低, 现车辆 运输荷 载的 急速增长 情 况 之下, 很多桥 梁结构 不能满足 车辆正 常通行, 采用碳 纤维布 加固在 危 旧桥 改 造 中运用 是一种 较好 的方法 。碳 纤维布 运用 在加 固领域 已有很 长 的历史 了, 但 在新 疆运 用 到桥梁 加 固也 就是 近几 年 的事 。 碳 纤维材 料具有 高强 度、高 弹性模 量 、重量轻及 耐腐 蚀性好 等特 点, 其 抗拉 强度是 普通钢 筋 的十 倍左 右, 性模 量略高 于普通 钢筋 的弹性 模量 。加 弹 固修 复混凝 土结 构所用碳 纤维 材料 主要为 二种 : 纤维材料 与配 套树 脂。其 碳 中碳纤维 的抗 拉强度为建筑 钢材 的十 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 在钢材的两倍 以上, 且旌工性 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 、找 平树脂 及粘 结树 脂 , 两者 的作用是 为了提高碳 纤维 的粘结质 量, 前 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, 高结构 构件 的抗 弯、抗 提 剪 承载 能 力,达到 对结 构 构件 进 行加 固 、补 强的 目的 。 首先介 绍一下碳 纤维布 在加 固方法中 的设计理 论。碳 纤维布加 固是 利用 碳纤 维布优 良的抗 拉性能, 用粘 结材料将 其有序 地粘贴 于构件表 面, 实现对构 件变 形的约束 , 并使其 与结构一 起参与 受力, 以提 高桥梁 的承载 能力 。在桥 梁 结构架加 固当 中碳 纤维布是作 为钢 筋的断面 考虑 , 将碳纤维 布按照一定 的标准 近似 换算成 一 定用量 的钢 筋, 对加 固结 构物起 到补 强加 固的作用 。 碳纤维布又 有如何的不 强工艺特性 呢?碳纤维布 与钢材相 比, 强度 约高 出 十倍, 比重约 为其五 分之一, 分量 轻, 并且具有 耐腐蚀 性 : 施工作业 中不 需要 在 重型机械 设备, 作业简单, 施工作业 时间短, 不要钢筋 装配和焊接等 专业工作 人 员: 具有 高持久 性 : 不需要 繁杂 事前 施工 作业 。因此 , 混凝土 构 造物 的梁 、 在 柱 、梁板等 受 曲受拉 面的表 面粘贴纤 维布, 高构造物 的强度 , 提 改善构造 物的 耐 震性 能和 耐久 性能 , 有非 常好 的 效果 。 具 碳纤维布 加 固在危 旧桥 改造 中的施 工方法 和注 意事项 : 由于碳纤维布加 固修 复混凝土结 构技术为一项 新型结构加 固技术, 具有 不 同于 其它加 固方法 的特殊性 , 由对碳纤 维布性 质及加 固方面有 经验 的, 应 熟悉 该技术 的专业 施工 队进行施工 , 以保证该 技术 的有效实旌 , 否则 将容易造 成加 固修 复达 不 到预 期的 效果 , 至是 失 败 。 甚 1施工中 的一般 要求 () 1 旌工现场 的环 境温度必须符 合粘结构材料 的使用温度才 能保 证碳纤 维 布的粘贴 质量 。即施工宜在 环境 温度 5 。C以上 条件下进 行, 并应 符合配 套树 脂 的施工使 用温度 , 当环境温度 低于 5 。C时应采用 适于低温 环境 的配套树 脂 或采 取升温 措施 。对 于粘 贴碳 纤维 布加 固修 复的混 凝土 结构, 长期使用 环 境 不应 高 于 6 0。C () 2 当环境湿度 不超7% 可 以不考虑环 境湿度对 树脂 固化 的不 利影响, 0 时, 如果 采用 适用 于潮 湿环 境 的粘结 材 料可 以不 受湿 度 的 限制。 2对施工构 件表 面处理 () i 应清 除被 加固 混凝土 构件表 面 的剥落, 疏松 、蜂 窝 、腐 蚀等 劣化 混 凝土, 出混凝土 结构层 , 用修 复材料 将表 面修 复平整 , 不宜有 棱角 。 露 并 且 ( ) 按设计 要求对 裂缝 进 行灌缝 或封 闭处 理 。 2应 () 3表面 处理 : 混凝土 表面应 露 出结构, 本体 洁净 。 构件 转角应成 圆弧状 , 半径不 小于 2 m 。被粘 贴 的混凝 土表 面应 打磨 平整 , Om 除去表 层浮 浆 、油污 等 杂质, 直至完 全露 出混 凝土 结构新面 , 转角粘 贴处应 进行 导角处 理并打磨 成 圆弧状, 圆弧 半径不 应小 于 2 m 。 O m () 4 混凝 土表面 应清 理干 净 并保持 干燥 。 3涂剧底 层树脂 胶 ( ) 须按产 品 说明及 工艺 规定 配制 底层 树脂 。 1必 () 2 在底 层树脂表 面指触 干燥到 完全 固化 期间进行 下一 工序施工, 粘结 效 3 6 科 技 博 览 4 l

碳纤维布在桥梁混凝土加固中的作用和应用研究

碳纤维布在桥梁混凝土加固中的作用和应用研究

碳纤维布在桥梁混凝土加固中的作用和应用研究摘要:碳纤维布是一种轻质坚固、抗拉性能极其优良的复合型材料。

目前,使用碳纤维布加固技术在我国广泛研究,拥有成熟的理论支持,在工程应用上也很广泛。

碳纤维布作为土木领域加固的常用手段,本文主要通过改变碳纤维布的粘贴方式、粘贴层数、桥梁混凝土柱的长短、形状等因素进行对比模拟实验,较为详细的探究碳纤维布在桥梁混凝土加固中的作用和应用。

关键词:桥梁;碳纤维布;柱加固;应用1、前言现代建筑主要有桥梁钢筋混凝土建造而成,高层建筑和大跨度桥梁都与混凝土有密不可分的联系。

但是,对于实际工程而言,那些处于极端、复杂环境下的桥梁钢筋混凝土结构的强度会随时间而发生改变。

日积月累的损伤使桥梁钢筋混凝土结构更容易发生构件的疲劳破坏、变形、裂缝等,从而导致桥梁钢筋混凝土整体的承载性能的下降。

除了时间和环境因素,混凝土结构的性能还容易受到突然性的破坏力或是自然灾害的影响。

如果混凝土的损伤不大,便可以不用重建,只需要使用一定的修复加固措施到达相关要求即可。

因此建筑结构的加固改善成为市场越来越受欢迎加固修复措施,既可满足、耐久性、适用性等安全要求,又能节省二次重建的成本。

所以对于碳纤维布加固的研究是有重要价值的。

2、碳纤维布加固桥梁混凝土柱轴心受压分析2.1 桥梁钢筋混凝土轴心受压承载力理论分析荷载的作用线与构件截面形心轴线重合的构件成为轴心受压构件。

在实际工程中,理想的轴心受压构件并不存在,但是在设计多层多跨建筑中的内柱和屋架的受压腹柱等以恒荷载为主的构件时,计算时大多近似简化为轴心受压构件。

根据箍筋配置的不同,轴心受压构件又可以分为普通箍筋和配置间距比较密集的螺旋箍筋,本文所采用的是配置普通箍筋。

2.1.1长细比根据构件长细比的不同,轴心受压构件在构件的尺寸可分为两种杆件,一种是短构件,另一种是中长构件。

一般而言,将两者称为短柱和长柱。

或(1)—构件的长细比—构件的计算长度—矩形构件截面宽度—圆形截面构件的截面回转半径对轴心受压构件而言,一般圆形截面和矩形截面则称之为短柱;一般圆形截面和矩形截面则称之为长柱。

浅谈碳纤维材料在既有建筑改造加固中的应用

浅谈碳纤维材料在既有建筑改造加固中的应用

浅谈碳纤维材料在既有建筑改造加固中的应用摘要:碳纤维片材具有高强、轻质、抗腐蚀、耐老化等卓越的性能,是既有建筑改造加固一种较为理想的新材料,随着科技的飞速发展和与国际技术的接轨,碳纤维材料在我国既有建筑改造加固中的运用已经相对成熟,本文结合加固理论及施工注意事项,阐述碳纤维片材的性能与在既有建筑改造加固中的应用。

关键词:碳纤维片材;建筑改造;结构加固;施工工艺Abstract: The carbon fiber sheets with high strength, light weight, corrosion resistance, aging resistance, superior performance, is retrofitting an ideal reinforcement material, with the rapid development of science and technology and international technology standards, carbon fiberuse of existing buildings reinforcement is relatively mature, this paper, the reinforcement theory and construction considerations, described the performance of carbon fiber sheets and Rehabilitation and Strengthening of the existing buildings.Keywords: carbon fiber sheet; building renovation; structural reinforcement; construction technology 0前言在碳纤维增强聚合物是一种新兴的高强材料,最早应用于航空航天等高科技领域,近年来在土木工程领域中的研究与应用得到了迅速发展,较之传统的结构加固方法,碳纤维加固技术是一种新型的结构加固技术,它具有高强、高效、施工便捷、使用面广等优点。

碳纤维加固技术在改建桥梁补强工程中的应用

碳纤维加固技术在改建桥梁补强工程中的应用
构 主梁 , 应 机动 车道 和非 机 动车 道部 分 的 对 荷 载均按 汽车 一 O 、 车 一0 2级 挂 10设计 , 且 拓 并 宽 改建 后 的 要求 荷 载 均 为汽 车 一 2 级 、 超 O 挂 车 一0 。 10 为节 省 工程投 资 ,利用 老 桥且 根据 现 虞 宜路 交 通不允 许 中断 的情 况 ,经有 关部 门批 准 ,确定 将全 线 的预应 力板 梁 ( 建桥 梁 除 新 外 )进行 补强 加 固处理 ,全 线 桥梁 加 固面 积
1概述
碳纤 维 单 向布具 有 高强度 、高 弹性模 量 和 耐久 性好 等优 点 。应 用 专用 的树 脂 和 碳纤 维 布 , 设计 要求 粘贴 于砼 表 面 , 而 达 到结 按 从 构 物加 固补 强效 果 。通 过 对梁 、 、 等 进行 板 柱 加 固前 后大 量对 比试 验 ,力学 性 能显 著 得 到 提 高 ,据试 验研究 统计 粘 贴一 层碳 纤 维 单 向 布 的梁 板 , 抗 弯性能 可提 高 5 8 其 -%。此 技术 与 其他 粘钢 、 喷射 砼等 加 固技术 相 比 , 有 自 具 重 小 、 工 简便 、 工周 期 短和 耐 久性 好 等特 施 施 点。 在 美 国、 日本 , 世 纪 8 上 O年代 初 就 进 行 了碳纤 维加 固技 术 的试 验 研究 , 别是 日本 , 特 从 规范 的制 定 到工程 的广 泛 应用 ,使 碳纤 维 加 固技 术 已经 变得相 当成 熟 ,目前 已经 大量 使 用 此 技术 。据 有 关资 料 统计 , 日本 19 仅 97 年 用 于加 固修 复 的碳 纤 维 布使 用 量 就 达 7 0 万 I 。我 国 于上世 纪 9 n 。 0年代 末 开 始碳 纤 维 加 固技 术 的试 验研究 ,并 在近 2 3 内在房 ~年 屋 建筑 中有 了一定 数量 的工 程实 践 ,但 是在 桥 梁 工程 中应 用极 为有 限 , 目前 全 国仅 有 区 区数例 。 国近 两年来 , 我 科研 单位 和 院校 在这 方 面 的研究 和 应用做 了大量 工作 。生产 出一

碳纤维材料在旧桥加固中的应用

碳纤维材料在旧桥加固中的应用

1 前 言
随着社会经济的发展,国家基建工程的大力实 施,我国的桥 梁 建 设 事 业 也 随 之 蓬 勃 发 展,但 随 之 由于部分桥 梁 使 用 年 限 过 久,材 料 自 身 性 能 损 耗, 以及公路车辆超限超载等多方面因素的影响,桥梁 在达到使用年限后,其安全性和耐久性的问题日渐 突出,成为交通运输的安全隐患。结合我国经济发 展现状,对既 有 桥 梁 进 行 加 固 既 节 约 成 本,保 护 环 境,又能在不中断或较短时间中断交通的情况下恢 复桥梁通行能力。因此,推广一种高效、经济、补强 效果明显的旧桥加固方法很有必要,本文以一种碳 纤维棒材在某旧桥加固工程中的应用为实例,介绍 碳纤维材料在旧桥加固改造中的应用,分析其机理 及承载力补强效果,为碳纤维加固法的推广应用提 供理论依据和技术支持。
碳纤维材料运用于桥梁加固,具有传统加固方 式所无法比拟的优点:
(1)自重小,每立方约 1.7~2.0g,对整计;
(2)工期短,施工简便,工艺简捷。碳纤维棒喷 浆加固法不需要大型设备和模板支撑,同时不需要 太大的施工作业空间;
(3)基本对原结构不造成新的损伤。碳纤维棒 喷浆加固法采用高强聚合物砂浆粘结,无需锚固螺 栓和开凿混凝土,所以可避免因为钻孔等对原结构 造成新损伤。
碳纤维加固法是先在梁体上植入高强膨胀螺 栓,再将碳纤维棒沿所需加固的桥梁结构构件表面 布设,在其上 铺 设 一 层 防 裂 钢 丝 网,再 通 过 不 锈 钢 压条将碳纤维棒与防裂钢丝网固定在加固梁体上,
然后再其上喷涂高强聚合物砂浆,使碳纤维棒和高 强聚合物砂浆形成共同受力体。
图 1 碳纤维加固法剖面图
2 碳纤维加固法介绍
2.1 碳纤维加固法 目前国内外在旧桥加固改造中较为成熟的技
术有:增大截面与配筋加固法,粘贴钢板加固法,体 外预应力加固法。鉴于每种方法都有各自的缺点, 增大截面法过多的增加原结构自重和减小桥下净 空,钢板可能因为锈蚀而引起与混凝土之间的粘结 破坏,体外预应力加固法的高实施难度。近年来专 家提出以碳纤维材料代替钢板的观点,因其具有质 轻高强,力 学 性 能 良 好,耐 腐 蚀,施 工 工 艺 简 单,技 术相对成熟的优点。

碳纤维加固技术在桥梁工程中的应用

碳纤维加固技术在桥梁工程中的应用

碳纤维加固技术在桥梁工程中的应用摘要碳纤维材料用于桥梁维修与加固的技术是近年来发展成熟的一种有效的加固方法。

文通碳纤维加固桥梁的技术特点,粘贴碳纤维片材加固桥梁的应用以及碳纤维布粘贴施工步骤等方面进行分析和探讨。

关键词碳纤维材料;桥梁加固;应用碳纤维布加固修补结构技术是利用树脂类粘结材料将碳纤维布粘贴于混凝土构件表面,以达到对结构加固补强的目的。

碳纤维质轻高强、耐腐蚀、抗老化,有着优异的力学性能,用其加固补强混凝土结构施工简单、便捷。

1碳纤维加固桥梁的技术特点1.1优异的物理力学性能碳纤维是以聚丙烯腈或者中间镶沥青纤维为原料经过高温碳化制成有较高的拉伸强度,一般大1800MPa弹性模量较大,一般略大于钢材的弹性模量,大于220GPa,一般在300~640GPa之间;延伸率较小,不大于2%。

在对混凝土桥梁进行加固补强过程中,可以充分利用其高强度、高模量的特点来提高桥梁或其构件的承载力和延性,用于多种形式的结构补强,包括抗弯、抗剪、抗拉,控制裂缝及挠度的扩展,达到高效加固的目的。

1.2耐腐蚀性及耐久性好碳纤维材料的化学性质稳定,不与酸碱盐等化学物质发生反应,天气冷热变化无影响,因而用碳纤维材料加固的钢筋混凝土构件具有良好的耐腐蚀和耐久性,特别是在腐蚀环境下进行加固更有优势。

1.3粘接材料性能粘结材料的性能是保证碳纤维与混凝土共同合作的关键,它应有足够的刚度与强度,保证碳纤维与混凝土间剪力的传递,同时应用足够的韧性,不会因混凝土开裂导致脆性粘接破坏。

此外应适应现场施工条件,即能在一般条件下短时间内固化,具有适宜的流动性与粘度,固化收缩率小。

1.4适用面广由于碳纤维布是一种柔性材料,可以任意地裁剪,成型方便,所以这种加固技术可以广泛地运用于各种结构类型、各种结构形状和结构的各个部位。

2碳纤维加固技术的基本原理对桥梁进行加固时,需要将碳纤维用环氧树脂预浸成为复合增强片材(单向连续纤维片),再用环氧树脂沿受拉方向或垂直于裂缝方向粘贴在要补强的结构上。

碳纤维在旧桥加固中的应用及其有限元分析

碳纤维在旧桥加固中的应用及其有限元分析
更 为广 阔 的 发 展 空 间 。
1 1 碳 纤维 加 固桥 梁技 术的原 理 将 抗 拉 强 度 极 高 的 碳 纤 维 材 料 用 环 氧 树 脂 粘结 剂 沿 受 拉 方 向 或垂 直 于 裂 缝 方 向 粘 贴 在 要 补 强 的 结 构 受拉 表 面 时 ,碳 纤 维 与 原 结 构 形 成新 的受 力 整体 ,使 碳 纤 维 材 料 与 钢 筋 混 凝 土 结 构共 同 承受 荷 载 ,增 强 结 构的 抗拉 或抗 剪 能 力 , 高强 度 、刚 度 、 提 抗 裂性 和结 构的 延 性 ,从 而 使 结 构 达 到 加
要的。
2碳纤维加固设计的方案 :
在 ANSYS模拟 中采 用的 梁 的尺 寸为
3 1 基本假 定 平 截面假 定 : 构件 弯 曲后 , 其截 面仍保 持 为平面 , 加固粘贴的 碳纤维 片材 的拉应变仍按 平截面假 定计算确定 , 但不应超过 碳纤维 片材 4结果 的分析 的容 许拉应 变 ; 假设 混凝 土是 各向 同性 材料 , 通过 以上 的 ANs Ys建模 和计算 , 最终 如 并且钢筋 和混凝土之 间无滑 移 ; 碳纤维布 与混 得 到的 位 移 图 , 图 3所 示 。 凝土 之间粘结 完好 , 滑移 ; 定混 凝土 单元 无 假 从 ANSyS得 出的变 形 图可知 : 着碳 随 里面的任何 一个节点都能 产生裂缝 ; 不考 虑时 纤 维 的 粘 贴 方 式 的 不 同 ,其挠 度或 者 应 变 间( 期) 龄 和环境 温湿度的作 用。 是 不 同 的 。没 有 加 碳 纤 维 的 粱其 挠 度变 化 3 2模 拟材料的选择 较 大 ,并 且 有 一 定 的 裂 缝 ,裂 缝 分 布 较 稀 本文利 用 A s S N Y 软件 对这 种复合结构 进 疏 , 裂缝 的宽 度 比较 大 ; 分 加碳 纤维 的 但 部 行数值分 析。采 用 S OLI 5来模拟 混凝土 , 混凝 土 粱 ,其挠 度较 未 加 碳纤 维 的梁 小 , D6 并 S LD 5 O I 6 单元是 三维实体单 元 , 八个节 点 , 且 裂缝 细 小 分 布 较均 匀 ;受 拉 面 上 全 部 粘 有 每 个节 点三个 自由度 , 单元 能够 发 生 塑性 变 贴 碳纤 维 ,其挠 度较 前 两 种情 况 更 明显 ; 受 形 , 以在 三 个正 交方 向开 裂和 压碎 。采 用 拉 面粘 贴双 层 的碳 纤维 , 可 其挠 度 很 小 , 裂缝 L n 8单元 末模拟桥面 板纵 向和横 向钢筋 , ik 为 分 布均 匀 , 并且 都是 细 小 的裂 缝 , 说 明 了 这 了减 少 划分单 元的 数 量 , 向钢 筋 作适 当 合 碳 纤 维 抑 制 了裂缝 的 进 一 步 发 展 ,对 结 构 纵 并。Ln 8单元为三维空间实体 , ik 有两个节 点, 的 加 固 和 保 护 起 到 r一 定 的 怍 用 。 每 个 节点 有三 个 自由度 , 受单 轴拉 力和压 承 上 述 分 析 说 明 了 :加 的 碳 纤 维 面 积越 力 ,不 能 承 受 力矩 。碳 纤 维 布 应 用 壳 单 元 大 ,梁的 变 形就 越 小 ;加 的碳 纤维 厚 度越 大 S e1 1 模 拟 。S e1 1 平 面 单 元 , 虑 平 梁的 变 形越 小 , h l4 来 h l4 是 考 裂缝 比较 小 ,并 且分 布 比较 但 面内刚度 , 不考虑平面外 刚度 , 即弯曲刚度 , 适 均 匀 , 是 不是 无 限的 增 大 ,厚 度达 到一 定 用单 元的 弯曲属 于次要 因素 的壳结 构 。 由于 后 , 挠 度 变 化越 来 越 慢 。 其 纤维布的 厚度很 小 , 常忽略其 弯 曲刚度 , 通 因 此 可以采用 S e1 1 h l4 单元来模拟 。可以在指定 5结语 通过以上碳纤 维的分析和 A Y 有限元 NS S 面 上定义单元 , 把混凝土 和纤维布相 邻的节点 模拟可以得到以 下的结论 : 在荷载相 同的情况 合并就可 实现混凝土 和纤维 布的完 全粘结 。 3 3 有 限元中材料常数的确定 . 下, 加碳纤维 比 不加碳纤维 的挠 度小 , 缝也 裂 在 有限 元 分析 中 , 用 C3 采 0混 凝土 , 混 较均 匀 ; 纤维面 积的影 响 : 碳 碳纤 维的面 积越

碳纤维材料在桥梁加固中的应用探讨

碳纤维材料在桥梁加固中的应用探讨

碳纤维材料在桥梁加固中的应用探讨1.碳纤维加固技术在桥梁加固中的地位碳纤维复合材料加固修复混凝土结构技术是近年来在发达国家兴起的应用于加固的新技术,这种技术是将高性能高弹性模量的碳纤维应用于土木工程,从而达到对混凝土构件修复、补强和加固的目的。

随着行车密度和车辆荷载的增加,许多在役桥梁出现了不同程度的损坏,影响了桥梁的安全,而桥梁的建造费用十分昂贵,将这些桥梁拆除重建是不现实的,因此有必要选用一种适合于桥梁的修复加固技术。

2.碳纤维加固机理和特点2.1碳纤维加固机理碳纤维布沿纤维方向具有很高的强度,它是一种正交异性材料。

在单向加固情况下,通常沿加固混凝土梁体的纵向来布置碳纤维布的主拉应力方向,与主钢筋的受力方向一致,碳纤维布粘贴在梁体受拉区,作用与受力钢筋一样,碳纤维和被加固的混凝土构件通过粘结层传递剪应力和粘结正应力。

碳纤维片材的纤维方向与受力方向相同时,其强度最高;纤维方向与受力方向垂直时,其强度最低。

用环氧树脂将碳纤维片材粘贴于混凝土表面,待环氧树脂固化后,构件和树脂固化后的碳纤维形成新的受力复合体。

当有外力时,碳纤维片材和钢筋一起承受,由于碳纤维片材分担了一部分应力,从而大大降低了主钢筋的应力。

由于碳纤维具有高抗拉强度、高弹性模量和与钢筋接近的伸长率,使得钢筋和碳纤维能够更好的协同工作。

2.2碳纤维加固的优点2.2.1化学及物理性能稳定碳纤维具有良好的防水能力,同时也具有很好的抗酸、碱及紫外线的能力,因此碳纤维适合在恶劣的环境中工作,在桥梁加固中,可有效延长桥梁结构的使用寿命。

2.2.2力学性能优越碳纤维片材主要用于混凝土桥梁构件和节点的加固补强,能够明显提高构件的抗弯、抗剪和轴向承压能力。

而且碳纤维还具有抗震、抗风、抗疲劳的性能,在挠度和裂缝控制方面,它也能起到一定的作用。

因此它被广泛地应用于桥梁和房屋的加固工程中。

2.2.3施工工序简单碳纤维片材可适应不同的构件形状,成型方便,从而降低了施工难度,缩短了施工工期。

碳纤维布在旧桥加固工程中的应用

碳纤维布在旧桥加固工程中的应用
( ) 缝 处 治 方 法 3裂
2 混 凝土试 验 梁加 固试 验
为 了检验粘贴碳 纤维布的加 固效果 ,日本方 面 曾专 门制作 了一批混凝土试验进行加 固效果试 验 。 验 梁 按 极 限 状 态 法 设 计 , 钢筋 混 凝 土 矩形 试 为 小 梁 。梁 全 长 24m, 度 为 20m, 高 为 03 . 跨 . 梁 .5m, 梁宽为 02m。这批试验小梁中 , . 一部分粘贴 了碳 纤维布 , 一部分则未粘贴 , 另 以进 行 对 比 。 对试验梁按相 同的荷 载加载 ,进行 了抗弯能 力 试验 , 观测 了梁体在试验荷载作用下 的挠宽 , 应 力 以及承载能力 。 验结果表 明 : 试 粘贴碳纤维布 以 后, 其抗 弯能力提 高了近 1 ; 倍 当加载到裂缝宽度 为 02m . m时 , 其承载能力提 高了 3 %左右 。说 明 0
图 2 连续 纤维 增强 复合材 料 的分 类及简 介
系见 图 3 。由此可知 , 纤维增 强行使材料的应力 ~
收 稿 日期 :0 1 0 — 1 2 1- 4 0
作者简介 : 罗鹏 ( 9 8 , , 17 一) 男 广东 丰顺 人 , 程师 , 事公路 工 从 工程 监理 工作 。
筑 材 料 不 断 更 新 。新 材 料 、 技 术 的 出 现 , 土 新 为 木 建 筑 工 程 的 发 展 提 供 了 更 加 广 阔 的 空 间 。 代 现
年份
图 1 人类 使用 建筑 材料 的变迁 口 F R P
复合材 料( R ) F P 以其 出色 的机 理性 能 、 良的耐 优 腐 蚀 性能 和 良好 的公 益性 能扩 展 了 建筑 材料 的 范 围 。图 1表示 人 类 使 用 材 料 的 变 迁 情 况 。可 以

碳纤维材料在桥梁维修加固中的应用

碳纤维材料在桥梁维修加固中的应用

碳纤维材料在桥梁维修加固中的应用摘要:在我国基础设施建设实施过程中,桥梁设施是交通系统中的重要组成部分。

保障桥梁的质量需要采用科学的桥梁加固技术。

本文先就桥梁加固施工中碳纤维技术应用的范围和应用特征加以阐述,然后就碳纤维技术的实际应用和优化详细探究,希望能通过此次理论研究,能够实现桥梁加固效果的良好呈现。

关键词:桥梁加固;碳纤维;技术应用0.引言碳纤维是非常纤细的材料,有着较高的强度。

通过与环氧树脂结合,以求达到较好的抗拉强度。

将碳纤维技术应用在桥梁加固的工艺当中,可以提高结构物的抗拉强度,有效提高桥梁工程的整体施工质量。

希望通过此次对碳纤维技术的应用研究,为实际的桥梁加固工作的开展打下理论基础。

1.桥梁加固施工中碳纤维技术应用范围和应用特征1.1桥梁加固施工中碳纤维技术应用范围碳纤维加固材料在与混凝土结构工程结合后,有着良好的应用效果。

碳纤维技术在桥梁加固工程中的应用广泛,以及民用建筑梁板以及柱、剪力墙等结构加固施工中也有广泛应用,能有效提高整体工程的性能和使用功能。

1.2桥梁加固施工中碳纤维技术应用特征桥梁加固工程施工过程中,因为碳纤维有着良好的加固效果,其材料的力学性能好,有着良好的抗拉强度,其弹性模量和钢相近,重量也较轻。

混凝土结构加固过程当中应用碳纤维材料,能大大提高混凝土的强度,改善其受力性能。

碳纤维材料是复合性的材料,有着比较优良的抗腐蚀性以及耐久性,不会和酸碱盐等化学物质发生反应,能有效减少腐蚀。

碳纤维的质量轻,厚度薄,应用到桥梁加固工程当中不会改变桥下净空高度,也不会增加原结构的自重以及尺寸[1]。

碳纤维技术在桥梁加固当中进行应用,能够将碳纤维物理性能稳定的优势充分发挥。

碳纤维的防水能力比较强,抗酸以及紫外线能力突出,在恶劣环境的桥梁加固工作当中都能发挥其积极作用,能有效延长桥梁结构的使用寿命。

碳纤维技术在应用过程中,在力学的性能方面比较突出,能有效提高构件抗弯以及抗剪等能力。

碳纤维布补强技术在混凝土结构加固中的应用

碳纤维布补强技术在混凝土结构加固中的应用

碳纤维布补强技术在混凝土结构加固中的应用主要从碳纤维布补强加固技术特点、加固技术原理、施工工艺、施工注意事项、施工质量检验与验收这几个方面进行阐述。

标签:碳纤维布;混凝土结构;加固;应用1 前言碳纤维布加固修复混凝土结构技术是一项新型、高效的结构加固修补技术,其是利用树脂类粘结材料将碳纤维粘贴于混凝土表面,利用碳纤维良好的抗拉强度达到增强构件承载能力及刚度,以达到对结构及构件加固补强的目的,与传统加固方法相比,具有高强高效、施工便捷、工效高、耐久性好等突出的优点。

近年来,碳纤维复合材料在建筑混凝土结构加固中逐渐得到了广泛应用。

2 碳纤维布补强加固技术特点(1)具有高抗拉、高弹性模量的特点,可提高混凝土结构及构件的承载力和延性,改善其受力性能,达到加固修补的目的;(2)施工方便,工作效率高,施工无须大型机械,成品的碳纤维布为卷材结构形式,可任意裁剪,占用场地少,施工进度快;据有关资料统计,粘贴碳纤维的加固工效是粘贴钢板加固工效的4-8倍;(3)耐腐蚀及耐久性能好,不与酸、碱、盐等化学物质发生反应,在-52-82℃温度环境条件下使用,适应范围广;(4)碳纤维材料重量轻(仅为200-300g/m2),厚度小,经加固修补后的构件,不会增加原结构自重及尺寸;(5)碳纤维片粘贴在混凝土的表面,能有效地封闭混凝土的裂缝,从而延长结构的使用寿命;(6)适用范围广,既可用于提高不同结构类型(如建筑物、构筑物、桥梁、隧道、涵洞等)的承载力,又能用于抗震加固;(7)缺點是采用碳纤维加固成本偏高,想要全面推广这项新型加固技术,尚需假以时日。

3 碳纤维布加固技术原理外贴碳纤维增强复合材料加固混凝土技术是通过在混凝土结构外部粘贴纤维增强复合材料片材,通过二者协同受力,达到加固目的。

碳纤维布具有很高的抗拉强度(其抗拉强度约为普通钢材的十几倍)、高强度、高弹性模量、重量轻及耐腐蚀性好等特点,这为利用粘贴碳纤维布加固钢筋混凝土结构提供了前提条件。

碳纤维加固技术在建筑工程中的应用

碳纤维加固技术在建筑工程中的应用

碳纤维加固技术在建筑工程中的应用1.碳纤维加固构造构件技术原理外贴纤维增强复合材料加固混凝土技术是通过在混凝土构造外部粘贴纤维增强复合材料片材,通过二者协同受力,到达加固目的。

碳纤维材料具有高强度、高弹性模量、重量轻及耐腐蚀性好等特点,其抗拉强度是普通钢筋的十倍左右,弹性模量略高于普通钢筋的弹性模量。

加固修复混凝土构造所有碳纤维材料主要为两种:碳纤维材料与配套树脂。

其中碳纤维的抗拉强度为建筑钢材的十倍,而弹性模量与钢材相当,某些(如高弹性)碳纤维的弹性模量甚至在钢材的两倍以上,且施工性能与耐久性良好,是一种很好的加固修复材料;配套树脂则包括底层树脂、找平树脂及粘结树脂,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,提高构造构件的抗弯、抗剪承载力,到达对构造构件开展加固、补强的目的。

2.采用碳纤维布加固具有的优点:采用碳纤维布加固构造具有高强高效的优点。

由于碳纤维材料优异的物理力学性能,在加固修补混凝土构造中可以提高混凝土构造及构件的承载力和延展性,改善其受力性能,到达高效加固修补的目的。

施工便捷,工效高,无湿作业,不需大型施工机具,施工占用场地少。

根据有关统计资料,同为粘贴加固工法,粘贴碳纤维材料是粘贴钢板施工工效的4-8倍。

具有极佳的耐腐蚀性能及耐久性。

试验说明,碳纤维材料加固混凝土构造有良好的耐腐蚀性和耐久性,可以抗御建筑物经常遇到的酸、碱、盐对构造物的腐蚀。

适用面广。

粘贴碳纤维材料加固修补混凝土构造可广泛适用于各种构造类型(如建筑物、构筑物、桥梁、隧道等)、各种构造形状(如矩形、圆形、曲面构造等)、各种构造部位(如梁、板、柱、节点、拱、壳、墩等)的加固修补,且不改变构造形状,这是目前任何一种构造加固方法所不可比较的。

尤其重要的是,对于一些大型桥梁桥墩、桥梁、桥板以及隧道、大型筒体及壳体构造工程等,采用旧的加固手段几乎无法实施,而采用该项加固技术都能顺利解决,施工质量易保证。

在桥梁加固工程中碳纤维材料的应用

在桥梁加固工程中碳纤维材料的应用

在桥梁加固工程中碳纤维材料的应用摘要:本文通过分析碳纤维材料的基本特性,针对碳纤维材料在桥梁加固中的工艺流程及施工要求进行探讨,并提出施工过程中应注意预防的几点质量缺陷。

关键字:碳纤维;桥梁加固;施工;质量一、碳纤维材料的基本特性碳纤维增强复合材料补强加固所采用的基本材料是高强度或高弹性模量的连续碳纤维,单向排列成束,用环氧树脂浸渍固化的碳纤维板或未经树脂浸渍固化的碳纤维布,统称碳纤维片材。

将片材用专门配制的粘贴树脂或浸渍树脂粘贴在桥梁混凝土构件需补强加固部位表面,树脂固化后与原构件形成新的受力复合体,共同工作。

1、碳纤维片材片材碳纤维材料的拉伸强度在(2400~3400)MPa之间,与普通碳素钢板拉伸强度为240MPa相比,片材的拉伸强度很高。

片材碳纤维材料的弹性模量依片材力学性能不同,碳纤维片材依力学性能分成高模量、高强度和中等模量三类。

高模量碳纤维片材的弹性模量较高,但其伸长率较低。

相比之下,碳纤维片材的单位重比钢材低许多,说明碳纤维片材较轻。

碳纤维的化学结构稳定,本身不会受酸碱盐及各类化学介质的腐蚀,有良好的耐寒和耐热性。

2、配套树脂类粘结材料混凝土结构加固修补配套树脂系统包括底层涂料,用于渗透过混凝土表面,促进粘结并形成长期持久界面的基础;就公路混凝土桥梁用碳纤维片材加固技术而言,环氧树脂在不同施工环境温度下固化性能有十分重要的意义,因为这涉及到粘贴工作质量与如何尽量减少桥上正常交通中断时间紧密相关。

采用专配的环氧树脂材料,在混凝土施工表面温度(10~40)摄氏度时,粘贴环氧树脂固化时间约15小时以上,但粘贴后就可以使用的时间为45分钟以上,专配的环氧树脂材料的这一性能是完全适合混凝土桥梁的加固工作。

二、碳纤维材料在桥梁加固中的工艺流程及施工要点根据碳纤维的设计及加固原则,为了使碳纤维粘贴效果达到预期目标,碳纤维在进行粘贴时,一般按以下工艺流程进行施工:卸荷→基面处理→涂刷底胶(FP 胶)→修补粘贴面→粘贴碳纤维(CFRP)→表面处理与防护。

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碳纤维单向布加固砼技术在旧桥改建中的应用
摘要:碳纤维单向布与配套树脂材料是加固维修钢筋砼结构领域中的新材料、新工艺。

在北京北四环路健翔立交桥改建中,为使原钢筋砼盖梁设计荷载由汽车—5级提高为汽车—超20级,采用了此技术进行加固补强。

用此新技术、新材料加固的工作量之大在北京市政、公路工程尚属首例,同时也取得了较大的经济效益。

本文对该材料性能与施工工艺等有关技术问题做一介绍。

关键词:碳纤维单向布加固砼技术应用一、概述碳纤维单向布具有高强度、高弹性模量和耐久性好等优点。

应用专用的树脂和碳纤维布,按设计要求粘贴于砼表面,从而达到结构物加固补强效果。

通过对梁、板、柱等进行加固前后大量对比试验,力学性能显著得到提高,据试验研究统计粘贴一层碳纤维单向布的梁板,其抗弯性能可提高5~8%。

此技术与其他粘钢、喷射砼等加固技术相比,具有自重小、施工简便、施工周期短和耐久性好等特点。

美国、日本等国于二十世纪八十年代开始进行实验研究,目前已经大量使用此技术。

据有关资料统计,仅日本1997年用于加固修复的碳纤维布使用量就达70万m2。

我国近两年来,科研单位和院校在
这方面的研究和应用做了大量工作,生产出一系列的碳纤维复合材料,使工程降低了费用,同时也取得了较成熟的设计方法和施工经验,为广泛推广该技术创造了有利条件。

二、立交桥改建工程设计简介健翔立交桥位于北京的北四环路与八达岭高速路相交处,于1998年建成。

桥梁上部结构为6跨、L=18m预应力砼简支梁。

中央设隔离带,两侧为双向机动车道,两外侧为非机动车道,全宽55m。

随着城市交通量的增长,立交桥现有的宽度已不能满足交通量的需要,为确保四环路成为城市快速路,需将现况桥梁向南、北两侧拓宽至72m,将现两外侧的非机动车桥改建为辅路桥,并新建非机动车桥。

现况桥上部结构主梁和中墩盖梁,对应机动车道部分的荷载均按汽车—超20级、挂车—120设计,而对应非机动车道的上部结构主梁和中墩盖梁荷载均按汽车—15级、挂车—80进行设计,并且改建为辅路桥后要求荷载均为汽车—超20级、挂车—120。

现非机动车桥的主梁拆除更换,但各中墩盖梁的机动车和非机动车中间未断开,为三跨一联的变截面普通钢筋砼连续结构。

经反复核算比较,为尽量减小盖梁正负弯矩区的补强加固工作量,一方面采用了减轻桥梁自重措施,将砼桥面改为轻质(容重为19KN/m3)砼桥面,另一方面加宽中墩盖梁下墩柱宽度,盖梁的正负弯矩及剪力均相应减小,这样对应机动车部分盖梁的现钢筋配置可满足设计要求,而对应辅路(现非机动车桥)部分盖梁按现配筋其应力与设计要求相
差10~15%。

为节省工程投资,且根据现四环路交通不允许中断的情况,经有关部门批准,确定将全桥的5排中墩盖梁的20个正负弯矩区进行补强加固处理,全桥盖梁加固面积395m2,其具体加固位置见图。

三、加固方案和材料的选定1 加固方案的选定各中墩盖梁原设计为隐形盖梁给加固工作带来较大的困难,最早提出采用喷射钢纤维砼和外包钢板的加固方案,因主梁梁端在跨间处距盖梁外侧面仅5cm,经计算比较与施工空间的限制上述两方案可行性较小,最后确定选用碳纤维复合材料进行补强加固。

碳纤维布的极限抗拉强度高于普通钢筋的10倍以上,而弹性模量也与钢筋相近,较适合于钢筋砼结构的补强加固工程。

另外施工简便,适用于要求施工周期短的加固工程。

2 材料的选定近二、三年来,我国引进了美国、日本生产的碳纤维复合材料,进行了一些工程的加固,并取得了较好效益,但费用高影响推广应用。

近期由于国产化系列的碳纤维复合材料的出现,为该工程材料的选用奠定了基础。

经比较采用北京铁华大众科技发展有限公司的碳纤维布和配套树脂,其中碳纤维布采用的是国外进口优质丝,质量可靠稳定,费用较低。

产品通过国家级质检部门的严格检验,各项性能指标已达到国外同类产品的水平。

下面是碳纤维单向布和配套树脂的规格及与日本同类产品(日铁系列指标)性能对比结果(见表1~5)。

碳纤维单向布性能对比表2碳纤维单向布的规格表1CFC日铁FTS测试方法牌
号单位面积碳纤维布的质量g/m2拉伸强度MPa3730393040503400非标CFC 20200±10拉伸模量GPa235230非标CFC 25250±10抗剪强度MPa11 4非标CFC—30300±10粘结强度MPa2 56JISK5400注:用于加固补强表面处理树脂性能对比表3SE日铁FP—NS方法粘结强度MPa2.22.9JISK5400注:用于被加固砼结构的表面处理修平树脂性能对比表4浸渍树脂性能对比表5IE日铁FE-E3P方法RE日铁FE—2方法拉伸强度MPa57.529JISK7113压缩强度MPa7634JISK7208拉伸模量GPa93.139JISK7203抗剪强度MPa14.39.8JISK6850抗剪强度MPa85.1JISK7208粘结强度MPa2.12JISK5400粘结强度MPa15.59.8JISK6850注:用于砼结构表面修平注:用于碳纤维布的粘贴、浸渍,使其与砼结合成为一个牢固整体通过采用上述碳纤维复合材料对钢筋梁、板和柱等构件进行补强加固前、后不同类型的力学性能试验研究,以及对施工环境条件、施工工艺的防护层的探讨和研究,并经过反复的实验与检验证实产品质量稳定、优良,并在航天、航空和军事方面得到应用,现以批量生产。

四、施工工艺为确保受弯钢筋盖梁结构的原受力钢筋与加固碳纤维能够同步工作,应该尽量缩短原盖梁钢筋与碳纤维的应力应变的差值,盖梁加固时需考虑卸载措施,这样可推迟将原盖梁结构的钢筋受力转给碳纤维的时间,积极地改善盖梁结构,并使得破坏时原钢筋和碳纤维各自进入极限状态,
盖梁的总体强度显著得到提高。

盖梁加固时卸载措施:拆除原荷载标准低的主梁→碳纤维布粘贴加固→安装新标准荷载主梁。

加固施工工艺1 对被加固砼表面作打磨处理,除去风化层,露出新茬,清除灰尘,保持清洁。

2 将表面处理树脂均匀涂刷在待施工的界面上,不得有遗漏处。

3 待表面树脂不粘手时,用修平树脂找平基面,做到基面平整无凹陷处。

4 待修平树脂不粘手已基本固化后,即可将浸渍树脂均匀涂刷在上面,厚度约3~5mm,不得有过厚、过薄或有遗漏处。

5 将碳纤维单向布展开、拉紧,平铺在涂有浸渍树脂的基面上,再用专用工具反复滚压,排除单向布与浸渍树脂间的空气,使单向布完全浸渍于树脂之中,要做到碳纤维单向布平、直,中间无空穴、无气泡。

加固位置图6 第二层及以后单向布的铺设与第4、5二项的操作及要求相同。

7 在铺设滚压最后一层单向布后,应做一次最后的压平、整理,并再涂浸渍树脂,厚度约1~2mm。

8 加固层完全固化时间约7d,完全固化后即可根据设计要求,涂刷防护及装饰外用面漆。

选用的防护层具有优异的抗老化和耐介质腐蚀性能,可在-50℃~120℃温度的环境下长期使用,此材料已在中央电视塔、三峡工程西陵长江大桥等多项重点工程中使用,效果良好。

健翔立交桥加固工程自2000年6月上旬开工,2000年7月上旬竣工历时约30天,碳纤维布与梁表面粘结良好,施工质量取得了满意的效果。

五、加固优点及探讨意见1
碳纤维布重量轻,施工时不用任何重型设备,其又很薄不需要较大的空间,尤其是在该工程加固空间紧张的情况下,更能显示这一优越性。

2 加固钢筋砼结构,采用粘贴强度高和高弹性模量的碳纤维的办法,也能取得类似于钢板的同样加固效果,但其结构重量未增加,外表也轻巧美观。

3 有极好的耐久性,由于加固只使用碳纤维和配套树脂,因而不会出现生锈,并具有耐酸、碱、盐和大气环境腐蚀等性能,碳纤维布有极好的抗化学作用。

4 在健翔立交桥加固工程中使用碳纤维复合材料加固中墩盖梁,经初步计算为工程节省投资约2500万元,减少了施工周期,还解决了施工中不中断交通的难题,取得了较大的经济效益和社会效益,受到了有关单位的好评。

5 为促进该项新技术、新材料的快速发展,建议有关单位应尽快组织力量,制定完整的设计、施工、质量检验和验收标准等技术规范。

综上所述,粘贴碳纤维复合材料新技术是加固钢筋砼结构行之有效的方法,值得推广应用。

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