碳纤维布的粘贴方式及锚固性能对
碳纤维布粘贴方案

碳纤维布粘贴方案碳纤维加固前的准备工作→碳纤维片材按加固要求进行剪载→混凝土表面处理→配制并涂刷底层树脂→配制找平树脂并对不平整修复处理→配制并涂刷浸渍树脂或沾贴树脂→粘贴碳纤维片材→检验及表面防护。
1)混凝土干湿度要求被粘混凝土如由于某种原因造成混凝土构件严重潮湿的要进行人工表面干燥处理,一般情况下采用红外线灯或其它干燥方式,缓慢烘烤,使予贴面达到干燥之目的,烘烤时间则根据干湿度不同采用热源方式而导。
2)混凝土表面处理a)应清除被加固构件表面的疏松、蜂窝、腐蚀等劣化混凝土,并用修复材料将表面修复平整。
b)被粘贴的混凝土表面应打磨平整,除去表层浮浆、油污等杂志,直至完全露出混凝土结构新面、混凝土表面应清理干净并保持干燥,碳纤维材料擦除表面浮灰。
3)涂刷底层树脂按产品生产厂提供的工艺规定配置底层树脂,采用滚筒刷将底层树脂均匀涂抹于混凝土表面,宜在底层树脂表面指触干燥后,尽快进行下一工序的施工。
4)找平处理a)应对混凝土表面凹陷部位用找平材料填补平整,不应有棱角,转角粘贴处应进行导角处置惩罚并打磨成圆弧状,圆弧半径有注明的按图纸注明打磨,未注明的圆弧半径不应小于20mm。
b)应按产物生产厂提供的工艺划定配置找平材料,在找平材料表面指触干燥后,尽快进行下一工序的施工。
5)碳纤维片材准备按设计要求对碳纤维片材进行剪载。
6)调胶胶料应严格按比例充分搅拌后配制。
配制搅拌后的胶料应无沉淀、色差、气泡,并应防止灰尘杂质混入胶料。
粘结剂配制后应在45分钟内使用。
5)粘贴碳纤维布a)在梁、板构件的受拉区粘贴碳纤维片材进行受弯加固,纤维方向与加固处的受拉方向一致。
b)采用封闭式粘贴、U形粘贴或侧面粘贴对梁进行受剪加固,纤维方向宜与构件轴向垂直。
c)采用粘贴碳纤维片材进行结构加固时,宜卸载作用在结构上的活荷载。
d)碳纤维布沿纤维受力方向的搭接长度不应小于100mm,当采用多条或多层碳纤维布加固时,各条或各层碳纤维布的搭接位置相互错开。
板底粘贴碳纤维布施工方案

板底粘贴碳纤维布施工方案引言板底粘贴碳纤维布是一种常用的增强材料加固技术,可在提高结构强度和刚性的同时减轻构件重量。
本文将介绍板底粘贴碳纤维布的施工方案,包括准备工作、碳纤维布粘贴过程以及后续处理等内容。
准备工作在进行板底粘贴碳纤维布施工之前,需要进行以下准备工作:1.材料准备:准备好适量的碳纤维布、环氧树脂、固化剂、玻璃纤维布、碳纤维布胶粘剂等材料。
2.移除旧材料:将板底表面的旧涂层、油脂等物质彻底清除,确保板底表面干净,并消除可能存在的腐蚀或锈蚀。
3.表面处理:对板底表面进行砂光处理,以增加粘接性能,提高碳纤维布与基材的结合强度。
4.预处理剂涂布:在板底表面均匀涂布一层预处理剂,以提高碳纤维布与基材之间的粘接力。
5.贴合固定:预先切割好碳纤维布,根据需要的形状进行对应贴合,并确保贴合平整、牢固。
碳纤维布粘贴过程1.基材处理:将已经准备好的基材(如玻璃纤维布)用环氧树脂胶水涂布在板底表面,以提高粘接性能。
然后将基材覆盖在预处理剂涂布的板底上,并用平整的刮板压实,将基材牢固粘贴在板底表面。
2.碳纤维布粘贴:将预先切割好的碳纤维布铺放在基材上,确保整个表面均匀贴合。
在将碳纤维布粘贴在基材上之前,可使用胶粘剂将其浸泡,以提高粘接效果。
使用平整的刮板或刷子迅速将碳纤维布固定在基材上,并排除气泡和皱褶。
3.粘接固化:在碳纤维布粘贴到基材上后,使用专用的夹具或重物将其固定,以防止移位。
然后按照环氧树脂和固化剂的要求,进行固化时间和温度的控制,使碳纤维布与基材牢固粘结。
后续处理1.平整加工:待环氧树脂固化完成后,需要进行平整加工。
使用砂纸或砂轮等工具对表面进行打磨和修整,使其光滑平整,并消除可能存在的凸起或凹陷。
2.涂层处理:对粘贴完成的板底进行涂层处理,以提高其防水性和耐腐蚀性。
根据需要涂布底漆和面漆,选择适当的涂层材料进行处理。
3.结构整体性能评估:在后续处理完成后,应进行整体性能评估,包括强度、刚度、耐久性等方面的测试,以确认施工效果是否符合要求。
粘贴碳纤维布加固法

粘贴碳纤维布加固法一、引言随着科技的不断进步,碳纤维材料作为一种新型材料,在工程领域中得到了广泛的应用。
其中,碳纤维布加固法是一种常见的加固方法,该方法通过将碳纤维布粘贴在被加固结构表面上,以增强结构的承载能力和耐久性。
本文将详细介绍粘贴碳纤维布加固法的原理、适用范围、施工步骤及注意事项。
二、原理粘贴碳纤维布加固法是利用高强度、高模量的碳纤维材料对被加固结构进行增强。
具体来说,将预先制备好的碳纤维布切割成合适大小,并在其表面涂覆特殊的环氧树脂胶水。
然后将其粘贴在需要加固的结构表面上,并进行压实处理,使其与被加固结构紧密贴合。
最后,在特定条件下对环氧树脂进行硬化处理,使其与被加固结构形成一个整体。
三、适用范围粘贴碳纤维布加固法适用于各种类型的结构加固,尤其是对于混凝土、钢筋混凝土、钢结构等工程结构的加固效果显著。
此外,该方法还可以用于桥梁、隧道、地铁、机场跑道等公共基础设施的维修和加固工作。
四、施工步骤1. 表面处理:首先需要对被加固结构表面进行清洗和打磨处理,以确保粘贴碳纤维布的表面光滑平整,并且能够与被加固结构紧密贴合。
2. 粘贴碳纤维布:将预先制备好的碳纤维布切割成合适大小,并在其表面涂覆特殊的环氧树脂胶水。
然后将其粘贴在需要加固的结构表面上,并进行压实处理,使其与被加固结构紧密贴合。
3. 硬化处理:在特定条件下对环氧树脂进行硬化处理,使其与被加固结构形成一个整体。
4. 后期处理:待硬化完成后,需要对碳纤维布进行修整和打磨处理,以确保其表面光滑平整,并且与被加固结构的表面一致。
五、注意事项1. 粘贴碳纤维布加固工作需要在专业人员的指导下进行,以确保施工质量和安全性。
2. 在进行粘贴碳纤维布加固工作前,需要对被加固结构进行全面的检查和评估,以确定其加固需求和方案。
3. 在粘贴碳纤维布时,应该注意其粘贴位置和方向,并确保其与被加固结构紧密贴合。
4. 粘贴碳纤维布后,需要对环氧树脂进行硬化处理,并在特定时间内避免外力干扰。
2024年粘贴碳纤维布加固施工方案

2024年粘贴碳纤维布加固施工方案随着科技的发展,碳纤维布已成为一种广泛应用于结构加固领域的材料。
____年,碳纤维布加固技术将更加成熟和普及。
下面是一个____字的施工方案,详细介绍了碳纤维布加固的适用范围、材料准备、工艺流程、施工方法和验收标准。
一、适用范围:碳纤维布加固技术适用于各种混凝土结构、钢结构、木结构和砖石结构的加固与修复。
例如,桥梁支座、梁柱、楼板、墙体等结构的加固与修复。
二、材料准备:1. 碳纤维布:采用高强度碳纤维纱编织而成,具有优异的拉伸性能和耐久性。
规格根据具体工程需求定制,常见规格为100克/平方米、200克/平方米、300克/平方米等。
2. 碳纤维布胶粘剂:采用高强度环氧树脂胶粘剂,具有良好的附着性能和耐候性。
根据碳纤维布规格和施工环境选择合适的胶粘剂。
3. 表面处理剂:根据工程要求选择适合的表面处理剂,常用的有防锈剂、清洗剂、混凝土表面修补剂等。
4. 预养护剂:加固施工完成后,使用预养护剂对碳纤维布进行养护,提高其抗碱性和耐久性。
三、工艺流程:1. 检查结构:对待加固的结构进行检查,了解其损坏情况,确定加固方案。
2. 表面处理:清洁结构表面,去除松散的混凝土、腐蚀钢筋、污垢等。
如发现裂缝,应进行修补。
3. 混凝土修补:如有必要,对结构进行混凝土修补,修补后达到设计要求。
4. 涂布胶粘剂:将胶粘剂均匀涂布在结构表面,注意避免过厚或过薄。
5. 铺设碳纤维布:将碳纤维布根据设计要求,按照预定的覆盖范围和叠加方式进行铺设。
6. 表面处理:按要求施加胶粘剂,以使碳纤维布与结构表面紧密粘结。
7. 养护与验收:施工完成后,对加固部位进行养护,保证碳纤维布与结构的完全粘结。
验收前,对加固部位进行检查,确保施工质量。
四、施工方法:1. 表面清洁:清除结构表面的污垢、灰尘和松散的混凝土。
2. 混凝土修补:按照设计要求,使用适当的材料进行混凝土修补。
3. 涂布胶粘剂:采用刷涂、喷涂等方式,均匀涂布胶粘剂在结构表面。
粘贴碳纤维加固法

粘贴碳纤维加固法1.粘贴碳纤维简述粘贴碳纤维法是公路混凝土桥梁常用的加固方法。
一般是采用环氧树脂或专门结胶将碳纤维布或板直接粘贴在混凝土构件表面,使之与构件形成受力整体。
使用碳纤维布加固技术加固拱肋, 具有以下一些技术优势:( 1)碳纤维布薄而轻, 施工时不用任何大型设备, 粘贴后占用的空间很小, 基本不增加结构自重与截面尺寸。
这在胜利桥旧桥改造工程空间紧张的情况下, 显示出极大的优越性。
( 2)强度高(约为普通钢材的10倍) , 效果好, 能取得类似于钢板一样的加固效果, 但其结构重量基本不增加, 使加固后的结构外表仍然保持轻巧和美观。
( 3)由于碳纤维布加固只使用碳纤维和配套树脂, 碳纤维布有极好的抗化学作用, 具有耐酸、碱、盐和大气环境腐蚀等性能, 不会出现生锈, 因而使用碳纤维布加固后能大大提高结构的耐腐蚀性与耐久性。
( 4)碳纤维布柔性好, 易于裁剪, 易于施工, 不需要大型施工机具与周转材料, 操作简便, 施工工期短, 经济性好。
2. 加固基本原理碳纤维加固基本原理根据<<碳纤维片材加固修复混凝土结构技术规程>>采用碳纤维片材对梁、板构件进行受弯加固时进行承载力计算, 除符合现行国家标准<<混凝土结构设计规范>>对受弯构件正截面承载力计算的基本假定外, 尚应符合下列要求:( 1) 构件达到受弯承载能力极限状态时, 碳纤维片材的拉应变按截面应变保持平面的假定确定, 但不应超过碳纤维片材的允许拉应变Ecf ;( 2) 考虑二次受力影响,根据加固时的荷载状况, 按截面应变保持平面的假定计算加固前受拉区边缘混凝土的初始应变Ei ;( 3) 碳纤维片材的拉应力Rcf 取碳纤维弹性模量Ecf 与其拉应变Ecf 的乘积; ( 4) 在达到受弯承载能力极限状态时, 碳纤维片材与混凝土之间不发生粘结剥离破坏.3.设计原则(1)双曲拱桥结构自重较大,加固时不能完全卸载,必须考虑二次受力。
粘贴碳纤维布

粘贴碳纤维布
碳纤维布是一种性能优良的混凝土结构加固材料,她具有耐腐蚀、高强、弹性模量与钢性相近和抗疲劳性能好等优点。
施工程序:
1:先用角磨机对梁板底部进行打磨清理,而后再用吹风机
吹干净底部的残余灰尘,确保梁板底部平整,干净。
2:在打磨干净的梁板底部均匀的涂抹树脂类胶,而后再粘贴碳纤维布
3:粘贴碳纤维布时要用宽薄的工具(一般用装修刮涂料的刮板)把碳纤维布用力刮平,确保碳纤维布和梁板紧密结合,不会出现局部起鼓和气泡等问题。
4:粘贴完成后,要在至少5个小时后,再在碳纤维布表面再均匀涂抹一层树脂类胶,这样才能保证质量。
注意事项:
1:如需要粘贴碳纤维布的梁板底部有凹凸不平或局部有破损,要用找平胶先进行修复,确保粘贴前板底的平整。
2:需要加固构件的混凝土强度不低于C15。
3:施工时气温不低于5摄氏度,天气无雨,混凝土构件干燥,环境湿度不大于70%.。
粘贴碳纤维布加固施工方案

粘贴碳纤维布加固施工方案施工部位:三支队八中队营房楼板加固施工方法:1、放线在混凝土粘贴碳纤维的位置测放打磨控制线,打磨控制线比实际粘贴位置线每边宽5cm。
待打磨工作完成后补加粘贴碳纤维的位置线。
2、混凝土面层的清理打磨用角磨机和圆磨片、钢丝刷在砼面上需粘贴碳纤维的部位进行打磨,磨去砼表面浮层,直至打磨出坚实面,影响粘贴的钢筋头和砼凸起处要用砂轮切掉,混凝土表面层出现剥落、空鼓、蜂窝、腐蚀等劣化现象部位应予以剔除,用指定材料修补,裂缝部位应首先进行封闭处理。
用强力吹风机将打磨过的砼面吹干净,做到砼表面清洁、干燥、甚至无粉尘。
构件转角部位需打磨成圆角,其半斤不小于20mm。
3、找平按照使用说明配置找平材料进行找平工作,用小铲刀将配置好的找平材料刮在砼表面凹陷部位,刮严刮实,对于局部较高的突起部分,应用砂轮或磨片磨平,构件表面的小孔、内角用找平材料刮后,表面仍存在的凹凸糙纹用砂纸打磨平整。
找平树脂的配制要严格按照使用说明,混合后要充分搅拌均匀,TE环氧腻子的配制比例为,主剂:硬化剂=2:1(重量比)4、粘贴碳纤维4.1碳纤维的裁剪根据设计尺寸将碳纤维布裁剪成行,碳纤维为单向受力材料,顺着纤维的方向为受力方向,裁剪时要特别注意方向,切忌将纤维斜切断。
4.2配制粘贴树脂按照使用说明配制粘贴树脂,混合后人工充分搅拌均匀。
粘贴树脂应随用随配,每次配制量应在40分钟内用完。
4.3碳纤维的粘贴用滚筒或刷子将配制好的粘贴树脂均匀涂刷到粘贴部位上,在搭接、砼转角部位要多刷一些,将碳纤维布粘贴到砼表面,用特制的滚子顺着纤维沿一个方向多次滚压,去除气泡和褶皱,并使粘贴树脂充分渗透碳纤维布。
碳纤维布沿纤维方向的搭接长度不小于150mm。
质量要求1、严格按照有关规范的质量要求及甲方、监理、设计单位的要求进行施工。
2、位置线放完后,报请有关单位验线。
3、打磨完成后报监理验收,做好隐检记录。
4、材料应有产品合格证,各项技术指标应达到规范规定的数值,胶必须严格按产品说明配制使用。
混凝土结构粘贴碳纤维布加固补强施工方法

混凝土结构粘贴碳纤维布加固补强施工方法一、引言混凝土结构在使用过程中,由于承载荷载或外力作用等原因,可能会出现裂缝、变形或破损等问题,影响结构的承载能力和安全性。
为了提高混凝土结构的强度和耐久性,减少结构的变形和裂缝,可以通过粘贴碳纤维布对混凝土结构进行加固补强。
本文将介绍混凝土结构粘贴碳纤维布加固补强的施工方法。
二、施工前准备1. 确定加固部位:根据混凝土结构的损坏情况,确定需要进行加固补强的部位。
2. 清理表面:清理加固部位的混凝土表面,去除灰尘、污垢和松散部分,使表面平整、干净。
3. 基准线确定:根据设计要求,确定加固部位的基准线,用于确定碳纤维布的粘贴位置和角度。
三、施工工艺1. 粘贴胶水处理:在加固部位的混凝土表面涂上粘贴胶水,均匀覆盖整个加固区域。
2. 粘贴碳纤维布:将预先切割好的碳纤维布按照设计要求粘贴在加固部位的混凝土表面上。
注意,碳纤维布的粘贴应从基准线开始,由下至上、由内至外逐渐粘贴,确保整个加固区域均匀受力。
3. 碳纤维布纤维方向控制:根据设计要求,控制碳纤维布纤维的方向,使其与结构的受力方向相匹配,以达到最佳的加固效果。
4. 处理碳纤维布接缝:在碳纤维布的接缝处,使用特殊的胶水或胶带进行固定,以增加接缝的强度和稳定性。
5. 碳纤维布压实:使用刮板等工具将粘贴的碳纤维布压实,使其与混凝土表面紧密贴合,并排除气泡。
6. 碳纤维布表面处理:在碳纤维布表面涂上一层特殊的防水涂料或防腐涂料,提高碳纤维布的耐久性和抗老化能力。
四、施工注意事项1. 碳纤维布的选择:根据结构的需求,选择合适的碳纤维布材料,并确保其质量合格。
2. 粘贴胶水的选择:选择适合混凝土结构的粘贴胶水,确保其粘结性和耐久性。
3. 施工温度:施工过程中要注意环境温度,避免在过高或过低的温度下进行施工。
4. 粘贴碳纤维布的顺序:按照从下到上、从内到外的顺序粘贴碳纤维布,确保整个加固区域均匀受力。
5. 粘贴碳纤维布的角度:根据结构的受力方向,控制碳纤维布的粘贴角度,使其与结构的受力方向相匹配。
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碳纤维布的粘贴方式及锚固性能对抗剪加固效果的影响分析张万臣辽宁工程技术大学职业技术学院,辽宁阜新(123000)E-mail:zwc740608@摘要:通过对碳纤维布加固钢筋混凝土梁抗剪承载力的各种因素分析和计算,在实践应用的基础上,提醒设计单位在设计时,必须对所要加固结构的各种参数有详细的了解,应采取各种措施尽可能地保证碳纤维布的锚固性能。
碳纤维布用于结构加固时,施工显得特别重要。
必须保证施工质量。
关键词:碳纤维布;加固;锚固;参数;工程实践中图分类号:TU0. 引言CFRP是一种复合纤维材料,是由高强碳纤维和结合料组成,是混凝土结构中一种新型复合材料。
它具有质量轻,便于施工,比钢筋混凝土更耐用,耐腐蚀,高强度,耐疲劳强度与质量密度比值较高(比钢材高10~15倍),电磁中性,低导热系数等优点。
但其也具有些缺点:如紫外线对其伤害大,长期强度低于短期静力强度,施加预应力时横向应力大等[1]。
CFRP主要由高性能碳纤维及聚脂基、乙烯基或环氧树脂等基料组成。
典型的CFRP大约有60%~65%的纤维,其余是基体。
纤维丝经浸润树脂、拉拔、缠绕、粘结而形成片材、板材、绳索,棒材、短纤维或格状材[2]。
试验表明,用碳纤维布加固后,梁的受剪破坏特征类似于普通混凝土梁。
粘贴在梁表面的纤维布会发生两种破坏形态:碳纤维布被拉断和粘结破坏(混凝土被拉下),发生哪种破坏,主要由碳纤维布的锚固性能所决定。
梁破坏时,靠近支座处的斜裂缝在梁底部,该处的碳纤维布有较大的锚固长度,所以,往往发生碳纤维布被拉断的破坏。
而靠近加载点处的斜裂缝在梁顶部通过,该处碳纤维布的锚固长度很短,所以,往往发生粘结破坏。
加固后梁的破坏特征见图1。
因此,为保证碳纤维布加固梁能取得较好的效果,保证锚固性能极其重要。
1. 各种参数对加固效果的影响影响CFRP加固效果的参数很多,可以分成两类。
第一类是加固。
梁本身的性能及原始情况:包括荷载情况、支撑情况、梁的高跨比、剪跨比、混凝土强谑、配筋率、配箍率、CFRP的名义“配箍率”及粘贴方式等;第二类是加固材料(包括碳纤维和胶)的性能:包括CFRP的厚度、弹性模量、锚固长度、胶的剪切强度、厚度、极限延伸率等。
在以上影响因素上,对梁的受剪承载力及破坏特征影响比较大的是CFRP的粘贴方式、CFRP的锚固性能、CFRP的厚度(层数)、胶的剪切强度等。
1.1碳纤维布的粘贴方式及锚固性能对加固效果的影响梁侧贴条带进行加固,加固后梁的受剪承载力几乎没有提高。
因为用这种粘贴方式加固时,碳纤维布端部应力集中,而且锚固长度很小,随着裂缝的产生和发展,在碳纤维布的强度发挥以前就发生粘结破坏,故加固效果较差。
斜裂缝图1 CFRP加固后梁的破坏特征梁的粘贴方式为侧贴条带+压条。
压条不仅能对侧贴的条带起锚固作用,而且,随着斜裂缝的发展,压力也能参与作用,故这种粘贴方式的加固效果要比前一种粘贴方式好,加固后梁的受剪承载力能提高21.3%。
梁粘贴方式为U形条带。
这种粘贴方式能保证梁侧底部的碳纤维布有很好的锚固长度,只是在梁侧顶部的碳纤维布处会有应力集中现象,故加固效果比前两种粘贴方式好,加固后梁的抗剪承载力约提高23%。
同时,由于破坏时梁侧靠近支座处的碳纤维布有较大的锚固长度,破坏时碳纤维布被拉断,而在靠近加载点处的碳纤维布的锚固长度较小,发生的是粘结破坏。
梁粘贴方式为U形条带+压条。
显然,这种粘贴方式的碳纤维布的锚固效果比仅用U形条带的锚固效果好,故承载力也有更大的提高。
梁粘贴方式为条带全裹。
这种粘贴方式的锚固效果最好,其足够大的锚固长度能保证碳纤维布强度的充分发挥。
但实际施工中要受现场条件的限制。
由试验及以上的分析知:碳纤维的粘贴方式对加固效果有很大的影响。
若能用碳纤维布把梁的四面全裹,其加固效果是最好的。
但实际工程中这种粘贴方式往往不太可能。
所以,我们选用U形条带+压条的加固方式,可以取得较好的效果。
1.2碳纤维布的层数对加固效果的影响碳纤维布的层数对加固效果的影响:梁、的加固方式为U形条带(1层)+压条(1层),梁SL16的加固方式为U形条带(3层)+压条(2层)。
试验表明加固后梁的受剪承载力分别提高35.3%,37.6%。
可见,碳纤维布的层数对梁的受剪承载力影响并不大,让要是因为若贴一层碳纤维布,所需的锚固长度较小,故在破坏时,梁侧的一些碳纤维布能被拉断,强度得到充分的发挥;而随着层数的增加,所需的锚固长度也相应较大,然而加固时所能提供的锚固长度又有限,故破坏时,碳纤维布均为粘结破坏,其强度没有得到充分的发挥。
试验也证明了这一点:梁破坏时,梁侧的碳纤维布有的被拉断,有的发生粘结破坏,而贴三层时,梁侧的碳纤维布均为粘结破坏。
当然,在实际工程中,若采取可靠的措施来保证碳纤维布的锚固性能,则随着碳纤维布层数的增加,加固效果会更好。
在试验中也发现,虽然层数的增加对加固后梁的受剪承载力提高不明显,但对梁的裂缝开展却有较明显的抑制作用。
1.3 其他影响加固前梁的状况对梁的受剪承载力影响不大。
胶的剪切强度等性能对加固效果也有较大的影响。
胶的剪切强度越高,加固效果越好。
另外,旆工质量对加固效果也有很大的影响。
2. 计算方法2.1计算公式加固后梁的受剪承载力由混凝土、箍筋和碳纤维布分别承受的剪力组成,即t s c u V V V V ++=混凝土和箍筋所承受的剪力可按规范有关普通混凝土梁的的规定进行计算。
碳纤维布承受的剪力初步可以用以下方法进行估算:(1)若梁侧的碳纤维布是以等间距的U 形条带+压条的粘贴方式进行加固的梁,则公式为:0005.2)2(25.1/25.1h t h t st h F V f f f f f f σσ===式中:Ff 为碳纤维布所承受的拉力;h0为钢筋混凝土梁截面的有效高度;sf 为梁侧碳纤维布条带的间距;Af 为梁侧碳纤维布条带的面积;f σ为破坏时碳纤维布的应力;tf 为梁侧碳纤维布的厚度。
2.2对公式的几点说明①公式仅适用于以U 形条带+压条或全裹的粘贴方式进行加固的情况。
②根据对试验数据的初步分析及考虑到碳纤维布用于结构加固在我国还是一项不很成熟的技术,为偏于安全,暂认为梁破坏时碳纤维布的应力为其极限应力的30%~50%,即ff f )5.0~3.0(=σ,若在实际工程中能够采取措施来保证其锚固性能时,系数可以取得更大些。
③为保证加固效果,应把DFRP 贴在斜裂缝可能通过的部位,并保证其锚固长度。
④若以U 形条带等间距粘贴加固,一般要求条带净间距不大于1000mm 。
⑤若贴多层碳纤维布进行加固,但没有采取措施保证其足够的锚固性能时,暂取一层布的厚度计算其受剪承载力。
⑥用以上公式计算得到的值与试验结果比较后可知,以上方法简单、实用、安全度较高,但精度有待于进一步研究。
3.工程实践应用3.1工程概况阜新市发电厂化学分场油库改建工程(以下简称为“本工程”)为二层砖混结构的工业建筑,总建筑面积为661.5平方米,其中的一层为24.5m×13.5m=330.75m2;二层为330.75m2。
底层为油库、由管道系统及厕所、值班人员的工作休息室;二层为油料化学实验室。
本工程采用75#红砖,400#毛石,75#水泥沙将砌筑。
基础采用条形毛石基础与独立柱基础相结合的形式。
地基允许承载力参照附近原有建筑的地基承载力,本工程取为15 t / m2,采用清除所有杂填土天然地基。
本工程中的钢筋混凝土结构为内框架形式,其中,各柱为现浇施工的钢筋混凝土柱;梁L-1(共三根)、梁L-2(共三根)为预制梁;地基基础梁混凝土为200#混凝土,独立柱基础及柱为250#;其它梁的混凝土采用300#混凝土,板的混凝土采用300#混凝土,圈梁、雨蓬、阳台、楼梯的混凝土采用250#混凝土,钢筋保护层为:基础取为50mm ;梁、柱取为25mm ;板取为10mm 。
钢筋采用Ⅰ、Ⅱ级钢筋。
厂房底层内的小屋墙体不单独设墙体基础,直接在底层上已做好的地面上砌筑。
底层小屋屋顶的标高为3.00米,其屋顶只做抹灰处理,不设防水处理。
一层、二层地面均采用水磨石地面。
二层走道两侧的分隔墙采用轻质砖砌筑。
3.2工程现状阜新市发电厂化学分场油库改建工程(简称“该工程”)是由阜新发电厂进行的工业厂房改建工程。
该工程是由阜新发电厂设计室承揽设计任务的。
于1994年10月完成设计任务,并于1995年完成全部施工任务。
该工程从建成到现在,一直处在正常使用条件下,无任何新增使用项目。
但该工程有三条大梁(梁L-1)和三条小梁(梁L-2)及其承托墙的表面于2001年初发现明显裂缝,且裂缝均出现在两侧梁端支座附近,裂缝开展数量较多,形式各异,有的裂缝呈“八”字形贯穿整个梁侧面,有的为水平方向展开,而且有的地方表层抹灰已形成空腔。
在此种情况下,阜新发电厂曾经委托辽宁工程技术大学土木建筑工程学院组织专家技术咨询小组对该工程进行技术咨询,认为该工程已构成危险房屋,需进行加固,但由于该工程地理位置的特殊性、使用功能的特殊性及时内空间的限制,曾一度使对该工程的加固方案选择成为令人头疼的问题。
为此,以土建学院的刘书贤教授为课题组长的技术研究小组开始了解决该问题的技术攻关课题的研究。
3.3 碳纤维布加固的理论应用3.3.1 抗剪加固设计因梁 L-1设计中的荷载布置及其不利于梁的抗剪承载力的发挥,虽然其抗剪承载力演算满足,但配筋违反了《规范》的有关构造规定,并且导致了梁端出现了结构裂缝,固应对梁进行抗剪加固处理,按构造加固即可。
选用0.16mm×100mm×2000mm 型CFRP(碳纤维布),梁侧“U”形粘贴1层,间距为150mm,但梁共需31条, 且在板底两侧各通长粘贴一道0.16mm×100mm×8400mm的CFRP,均需在板底锚固。
3.3.2 施工方案初步设计外贴CFRP加固砼结构的施工流程为:基处面理→基面清洗→涂刷底胶→粘贴面修补→粘贴CFRP→养护→外表防护处理。
基面处理,用砂轮认真清除和打磨基面,裂缝用环氧树脂修补;基面清洗,充分干燥后再进行下一道工序;涂刷底胶,待底胶指触干燥后,进入第二道工序;粘贴面修补,对粘贴面上的凹入部位,用环氧腻子修补,待其干燥后,进入第二道工序;粘贴CFRP,使用FR-E3P 结构胶粘贴,CFRP的下料长度,应在现场根据施工经验和作业空间确定;养护,CFRP粘贴后,用聚乙烯板的进行养护;外表防护处理,在表面涂抹砂浆进行防护。
4.结论1.用碳纤维布加固钢筋混凝土梁后的受剪承载力有较明显的提高。
但梁的受剪承载力和破坏特征均受多种因素的影响。
故在设计时,必须对所要加固结构的各种参数有详细的了解。
2.碳纤维布的锚固性能对加固效果影响很大。
为保证抗剪加固效果及充分发挥碳纤维布的强度,在设计时,应采取各种措施尽可能地保证碳纤维布的锚固性能。