前言
在某建筑改造工程中,由于建筑物功能的变化,需要6个双向楼板作为电梯开机的一部分,将原来的双向楼板改为单向楼板。由于结构加固工程已完成,仍需进行整体改造,施工周期十分紧迫。业主对建筑物的有效使用空间、建筑的冲击面、加固材料的耐久性和外观提出了更高的要求。通过对各种加固方案的比较,各方一致认为CFRP粘结是最合适的。从实际使用情况来看,效果良好。
碳纤维加固是将碳纤维布粘贴在混凝土构件表面以提高结构承载力的一种加固方法。该方法具有适用范围广、对结构形状无影响、耐久性和耐腐蚀性好、施工简单快速等优点。碳纤维片材的主要功能是抗拉。它通常用于受弯构件的板和梁的张拉部分、梁柱(墩)的剪切部分、柱或墩的加固以及钢筋长度不足的地方。
碳纤维增强原理
碳纤维是非常细的纤维。由于它们的高强度,当它们与环氧树脂结合时,在纤维的方向上具有较高的抗拉强度。在结构加固设计中,一般避免将两种性能不同的材料组合在一起。碳纤维的强度很高(约为钢筋的10倍),但碳纤维的弹性系数与钢筋的弹性系数相似,如表1所示。碳纤维对钢筋混凝土的加固不存在不匹配现象,可用来弥补钢筋混凝土中钢筋张力不足的问题。碳纤维增强结构属于二次复合结构,由于钢筋与混凝土之间的粘结力一般,碳纤维需要与水泥和混凝土结合,两者的结合必须大于混凝土本身的抗剪强度。这种粘合剂适用于混凝土的平表面,俗称底部树脂。易渗透到混凝土中,与混凝土结合形成树脂状混凝土.它能增强混凝土的强度,与碳纤维紧密结合,有效传递剪力,使碳纤维与混凝土结合,达到加固效果。。
| 混凝土 | 钢筋 | 碳纤维 |
弹性系数(GPA) | 2.5 | 200 | 230 |
强度(GPA) | 20 | 300-400 | 3000-3500 |
延性 | 0.2-0.3% | 0.2-0.3% | 0.9-1.5% |
碳纤维材料延伸长度
对于梁,碳纤维布的伸长采用了碳纤维U包附加锚固措施。
对于板坯,碳纤维沿碳纤维片材的方向分层。