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碳纤维加固包括碳纤维布加固和碳纤维板加固两种。随着我国经济建设和交通事业的飞速发展,现有建筑中有相当一部分由于当时设计荷载标准低造成历史问题,一些建筑由于使用功能的改变,难以满足当前规范使用的需求,急需进行维修、加固。
碳纤维布具有优异的物理力学性质,抗拉强度2500-4500MPa(是普通钢材的左右),弹性模量是普通钢材的1-。以其强度来提高承载力,以其高弹性模量来改善结构的延展性,从而达到加固的目的。
碳布与粘钢,适用环境也不完全形同。碳纤维布除了具有较高的强度之外,耐磨耐腐蚀也是其优点之一。从材料自身角度看,碳纤维布锈蚀,对于长期处于恶劣环境下的混凝土结构,将是更好的选择。
事实上,碳纤维布与钢板在结构加固中起到的作用,可以等同为增加钢筋混凝土结构中的配筋率。因此,在一定程度上,碳纤维布加固与粘钢加固可以相互替换。按照规范中要求的设计值,我们可以进行简单的对比,规范中I级300g碳布重要构件的设计值为1600MPa,Q235钢板的设计强度取215MPa,也就是说,在材料宽幅相同的情况下,可以大体认为厚度1mm碳纤维布与厚度8mm钢板加固效果相似。
从施工流程看,碳布与粘钢也十分相似。两种方法都受结构胶影响较大,若结构胶质量不合格,加固材料会与基材剥离,产生安全隐患甚至造成事故。同时两种方法加固前均需要卸载,未进行卸载或卸载不都会产生二次受力,造成加固材料受力滞后。
碳纤维加固施工简便,*大型设备、模板、夹具及支撑,操作起来简单易行采用碳纤维布加固补强,对原结构不产生新的损伤。采用环氧树脂系列的粘结材料进行粘贴,不需要设置锚固螺栓及开凿混凝土等,因而对已经损伤的结构产生新的破坏。
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