碳纖維加固法可用于混凝土結(jié)構(gòu)抗彎、抗剪加固,同時(shí)廣泛用于各類工業(yè)與民用建筑物、構(gòu)造物的防震、防裂、防腐的補(bǔ)強(qiáng)。
·混凝土結(jié)構(gòu)物、橋梁及建筑物的梁、柱、面板加固。
·隧道、港灣設(shè)施、煙囪、倉(cāng)庫(kù)、廠房的加固。
·受鹽害的混凝土、橋梁以及河川構(gòu)造物的防護(hù)和加固。
工藝原理
將抗拉強(qiáng)度*的碳纖維用環(huán)氧樹脂預(yù)浸成為復(fù)合增強(qiáng)材料(單向連續(xù)纖維);用環(huán)氧樹脂粘結(jié)劑沿受拉方向或垂直于裂縫方向粘貼在要補(bǔ)強(qiáng)的結(jié)構(gòu)上,形成一個(gè)新的復(fù)合體,使增強(qiáng)粘貼材料與原有鋼筋混凝土共同受力增大結(jié)構(gòu)的抗裂或抗剪能力,提高結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度、剛度、抗裂性和延伸性。
工藝流程
工藝流程可以歸納為:
施工準(zhǔn)備
砼表面處理
涂刷底膠
構(gòu)件表面殘缺面修補(bǔ)
粘貼碳纖維
表面養(yǎng)護(hù)
找平材料配置
底層或樹脂配制
浸漬樹脂配制
將再生ABS/PC塑料顆粒摻入混凝土中制成塑料改性混凝土,對(duì)該改性混凝土進(jìn)行立方體抗壓強(qiáng)度、軸心抗壓強(qiáng)度、劈裂抗拉強(qiáng)度和抗折強(qiáng)度試驗(yàn),研究了不同摻量再生ABS/PC塑料顆粒對(duì)混凝土力學(xué)性能的影響.基于二維圓形隨機(jī)骨料模型,運(yùn)用有限元方法進(jìn)行單軸壓縮細(xì)觀數(shù)值模擬,得到了不同摻量下再生塑料改性混凝土的應(yīng)力-應(yīng)變曲線;將單軸壓縮強(qiáng)度計(jì)算值與實(shí)驗(yàn)值進(jìn)行了對(duì)比,結(jié)果表明:該方法能很好地模擬計(jì)算再生塑料改性混凝土的單軸抗壓強(qiáng)度.研究了利用油頁(yè)巖渣-礦渣制備堿膠凝材料的方法,討論了油頁(yè)巖渣-礦渣堿膠凝材料的強(qiáng)度、強(qiáng)度增進(jìn)率和凝結(jié)時(shí)間及其主要影響因素,同時(shí)測(cè)試了油頁(yè)巖渣的組成結(jié)構(gòu)和活性指標(biāo),并對(duì)油頁(yè)巖渣-礦渣堿膠凝材料的硬化產(chǎn)物與作用機(jī)理進(jìn)行了分析.結(jié)果表明:油頁(yè)巖渣-礦渣堿膠凝材料的硬化產(chǎn)物主要為無定形硅鋁酸鹽物質(zhì)形成的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),成分以Si,O為主,Ca,Al,Na次之;利用油頁(yè)巖渣與礦渣復(fù)合可合理調(diào)整堿膠凝材料組成中Ca與(Si+Al)的比值(摩爾比),使之具有優(yōu)良的抗壓強(qiáng)度且減少堿激發(fā)劑用量.
機(jī)具設(shè)備
主要機(jī)具有砂輪切割機(jī)、角磨機(jī)、滾刷等,一般在2~4臺(tái)即可滿足工程要求。
碳纖維布技術(shù)參數(shù)
產(chǎn)品型號(hào) | 強(qiáng)度級(jí)別 | 克重 | 理論厚度 | 抗拉強(qiáng)度 | 彈性模量 | 伸長(zhǎng)率 |
LQ-Ⅰ-200 | 高強(qiáng)Ⅰ級(jí) | 200 | 0.111 | ≥3400 | ≥240 | ≥1.7 |
LQ-Ⅰ-300 | 高強(qiáng)Ⅰ級(jí) | 300 | 0.167 | ≥3400 | ≥240 | ≥1.7 |
LQ-Ⅱ-200 | 高強(qiáng)Ⅱ級(jí) | 200 | 0.111 | ≥3000 | ≥210 | ≥1.5 |
LQ-Ⅱ-300 | 高強(qiáng)Ⅱ級(jí) | 300 | 0.167 | ≥3000 | ≥210 | ≥1.5 |
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二、碳纖維布:
工藝流程
卸荷 → 底層處理 → 涂底層樹脂 → 找平施工面→ 粘貼碳纖維片材(碳纖維為導(dǎo)電材料,施工時(shí)應(yīng)注意用電安全)→ 檢驗(yàn)→ 表面保護(hù)、裝飾。
二、步驟說明
1、卸荷 加固前應(yīng)對(duì)所加固的構(gòu)件盡可能卸載。
2、底層處理
混凝土表層出現(xiàn)剝落、空鼓、腐蝕等現(xiàn)象的部位應(yīng)鑿除。
裂縫部位首*行封閉處理。
用混凝土角磨機(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)件表面打槍磨平整,凸起部位要磨平,轉(zhuǎn)角處要打磨成圓弧狀(R≥20mm)。
將混凝土表面清理干凈,并保持干燥。
3、涂底層樹脂
將調(diào)配好后的地層樹脂計(jì)量、攪拌均勻,根據(jù)實(shí)際氣溫決定用量并控制使用時(shí)間;
將底層樹脂均勻刷于混凝土表面,待膠固化后(固化時(shí)間視現(xiàn)場(chǎng)氣溫而定,以指觸干燥為準(zhǔn)),再進(jìn)行下一工序。
4、找平施工面
構(gòu)件表面凹陷部位應(yīng)用找平膠填平,出現(xiàn)高度差的部位應(yīng)用找平膠*,盡量減少高度差;
轉(zhuǎn)角處也應(yīng)用找平膠修補(bǔ)成圓弧狀,半徑不小于10mm。
5、粘貼
按設(shè)計(jì)要求的尺寸及層數(shù)裁剪碳纖維布,除非特殊要求,碳纖維布長(zhǎng)度一般應(yīng)在3m之內(nèi)。
將浸潤(rùn)樹脂調(diào)配好,均勻涂抹于待粘貼的部位,在搭接、拐角等部位要多涂刷一些;
粘貼碳纖維布并用羅拉滾反復(fù)滾壓,去除氣泡,并使浸潤(rùn)膠充分浸透碳纖維布,多層粘貼應(yīng)重復(fù)上述步驟,等碳纖維布表面指觸干燥方可進(jìn)行下一層的粘貼。
碳纖維布沿纖維方向的搭接長(zhǎng)度不得小于100mm,各層搭接位置應(yīng)相互錯(cuò)開,碳纖維布端部固定用橫向碳纖維或粘鋼固定;
6、檢驗(yàn)
碳纖維片材與混凝土之間的粘結(jié)質(zhì)量,可用橡皮錘輕輕敲擊或手指壓碳纖維片材表面的方法,檢查總有效粘結(jié)面積應(yīng)不低于95%,當(dāng)碳纖維布粘貼的空鼓面積不大于100㎝2。
7、保護(hù)、裝飾
施工結(jié)束24小時(shí)內(nèi)防止受潮,注意保護(hù),防止刮傷加固表面,平均氣溫20-25oC時(shí),固化時(shí)間不得小于7天,平均氣溫10oC時(shí),固化時(shí)間不得小于10天,固化后纖維表面應(yīng)采取抹灰或噴防涂料進(jìn)行保護(hù),也可適當(dāng)進(jìn)行裝飾。
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