建筑加固新材料--碳纤维.pdfVIP

建筑加固新材料一碳纤维 范世平滕年保周海涛北京中煤J矿山工程公司 I摘要】 本文介绍当前在建筑物加固中使用的必威体育精装版材料 瑗圩堆的基本性能、 使用方浩，并介绍了在工程中应用实倒 【关键词】 建筑物碳坪维加固粘蛄碳纤维 l简介 随着城市建设的发展，城市建筑、市政设施数量不断增多，其中有些随着年代的久 远，结构强度已经不能满足安全的需要，有些虽然是新建结构但由于施工、使用功能变化 等原因结构也需要补强。碳纤维一直是在航天、航空、体育用品等方面使用的高性能材 料。近年来由于生产成本的降低，逐步用于市政、建筑等方面的补强加固。由于其具有高 强度、重量轻、耐久性及优良的施工性，在桥墩、档板、粱柱、烟囱等补强加固等方面得 到了很高的评价，特别是在日本阪神地震、我国台湾地震后，有许多建筑物和桥粱等遭到 了破坏．用碳纤维进行朴强更加普遍受到人们的关注。 粘碳纤维加固应用场合示意图： 国蒸瞪 隧道 煅囱 帮瞪罄 桥_I蓑 集 楼扳 拄 2碳纤维的特性 在混凝土加固中用的碳纤维是将高强碳纤维按单一方向编织成布，再用环氧树脂粘结 在混凝土表面。由于施工简单，所以可以简化工程施工并缩短工期，与牯钢板等其它加固 方法相比具有以下明显特征： (1)重量轻：比重为钢的I／5，因此基本上不会增加被加固结构的重量。 -53l· (2)高强度：是钢板的5一lO倍。 (3)高弹性：可以减少混凝土中钢筋的应力。 (4)高耐久性：由于不会生锈，非常适合有盐等腐蚀环境下使用。 (5)施工性好：由于碳纤维布质轻又可折可弯，因此施工时不需要大型设备，也不需 要采用临时固定。 (6)其他特性：抗疲劳性能好：可以适合被加固结构的各种形状。 常用三种类型碳纤维布的主要性能指标 项目 单位 I Ⅱ Ⅲ 抗拉强度 N，rrm产 姗 34。0 29∞ 05 N，rr矗 2．3×l 2．3×lO 05 弹性模量 3．9×1 单位面积重量 ∥矗 200 300 300 3典型结构加固效果 国外有关于用碳纤维补强的典型试验，证明碳纤维加固的效果明显。 (1)梁的抗弯性能试验 一 一 产 形变1… 试验结果表明：(1)由于可以提高钢筋的屈服载荷，因此可以减低钢筋的应力；(2) 采用高弹型的碳纤维可以减少粘结碳纤维布的层数；(3)采用高弹型的碳纤维可以减少挠 度的变化。 (2)桥墩的抗弯性能加强 用于钢筋混凝土桥墩的侧向约束，其目的是提高桥墩的抗弯性能，进而提高抗震等 级。 避鳓圈 试验结果表明：在试验位置加最大的可承载的荷载并保持．桥墩根部的混凝土有破坏 的征兆，但由于有碳纤维的约束，混凝土并投有破坏。 ·532 国外开展碳纤维在建筑物上应用的研究较早，因此关于碳纤维耐久性有很多试验数 薯“》÷：≤：：曼婴镣㈣ 蠛 ，。