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碳纤维加固材料应用发展

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碳纤维加固材料应用发展

发布日期:2020-04-01 作者:甘肃碳纤维加固 点击:

随着我国经济建设的快速发展,各类建筑结构的适用性和安全性受到广泛关注。如何在低投入、高回报的前提下确保安全成为新时代的焦点。以医院等公共建筑为例,新的医疗设备或结构功能调整对原有结构提出了要求,如何在短时间内满足要求,尽可能减少对社会的损失,这些都值得我们认真考虑。

甘肃碳纤维加固具有强度高、延展性好、耐腐蚀耐久性好、应用广泛、施工方便等优点。它在建筑加固中具有广阔的应用前景。随着科学技术的不断进步,新的加固材料和加固技术必将为社会主义建设注入新的色彩。

甘肃碳纤维加固

碳纤维增强材料的发展与不足。但是,由于碳纤维材料在加固领域发挥着重要作用,也存在不足之处:

1) 拉伸弹性模量相对于强度太低:用于结构加固的碳纤维抗拉强度一般在3000mpa以上,其弹性模量仅为230gpa左右,高弹性模量仅为380-640gpa左右。为了充分发挥碳纤维布更大的强度,碳纤维布需要相当大的变形。CFRP与钢筋共同工作时,当钢筋达到屈服强度时,不能充分发挥强度,不能充分利用碳纤维的强度,很难有效防止结构的变形和裂缝发展。

2) 混凝土与碳纤维之间的粘结层容易损坏:环氧树脂胶层的剪切强度和剪切变形是确定的。当超过极限应变时,胶层会在界面处产生微裂纹。随着微裂纹的不断扩展,最终会发生剥落破坏。因此,粘贴CFRP片材的加固是有限度的。粘结力过大会导致界面不能传递足够的剪应力,使CFRP的强度不能充分发挥,构件在承受较大荷载时容易出现粘结破坏。

现有的加固方法是将碳纤维布粘贴在试件表面非常紧密。当试件表面具有一定的曲率时,碳纤维布在受拉时会承受曲率引起的剥离应力,这也会加速构件的粘结破坏。

3) 无屈服点,脆性破坏:碳纤维布是一种线性材料,与钢筋一样没有屈服点,在结构破坏前没有先兆,属于脆性破坏。

碳纤维布与钢粘贴的适用性比较

在现代建筑中,粘钢加固和碳纤维加固得到了广泛的应用。这里比较了两种加固方法:碳纤维布质轻、强度高,厚度为0.111-0.167mm,抗拉强度高,是普通钢的8-10倍,但具有各向异性,即抗拉强度高,抗剪强度低;施工较简单,施工速度是粘结钢的2-3倍。

钢板的物理力学性能均相同,力学性能良好;施工中需要专用夹具和施工机具,施工过程和操作比碳纤维布复杂。

甘肃碳纤维加固工程技术人员分析得出:对于一般小荷载结构或构件,加固所需面积较小,当粘贴1-2层碳纤维布即可满足要求时,宜粘贴碳纤维布加固,具有明显的经济性和施工可操作性优势;而当加固所需面积为结构或构件较大,即碳纤维布粘贴2-3层以上时,宜采用粘钢加固,可大大提高结构性能、承载力或力学性能,取得良好的经济效益。

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