加固碳纤维布 [碳纤维布加固修补结构技术]
碳纤维布加固修补布局技能是一种新式的布局加固技能，它是运用树脂类粘结资料将碳纤维布张贴于混凝土外表，以到达对布局及构件加固补强的意图。碳纤维资料(CFRP)用于混凝土布局加固修补的研讨始于80年代美、日等发达国家，我国起步很晚，近年来开展十分迅速，在航空、航天、汽车、环境工程、化工、动力、交通、修建、电子、运动器材等很多范畴得到了广泛的运用。
选用碳纤维布加固具有以下几个长处：1、抗拉强度高，是通常钢材的10倍；2、加固后能大大提高布局的耐腐蚀性及耐久性；3、自重轻（约200g/m2），密度只要通常钢材的1/4；根本不添加布局自重及截面尺度；柔性好，易于裁剪，适用范围广，合适任何形状；4、施工简洁（不需大型施工组织及周转资料），没有湿作业，易于操作，经济性好；5、适用范围广，施工工期短。
1、工程概略
四平市站前住所楼，缔造于90年代初，底部布局剪力墙布局布局，底部2层布局，上部4层住所。原描绘1，2层为餐厅（活荷载为2.5KN/ m2）,厨房（活荷载为4.0KN/ m2）设在一层。现计划从头装修开设肯德鸡连锁店，将厨房移到2层，原1层厨房方位设售餐台。因为功用改动招致荷载增大，原2层部分梁将不能满意描绘需求，需求加固。颠末计划证明和经济技能可行性比拟，决议选用碳纤维复合资料进行加固。
2、资料特性
⑴本工程运用德国进口的碳纤维布（C200），其首要性能指标见表1： 表1：碳纤维布首要性能指标
单位面积
类型 UDO200
质量
（g/cm-2） 200
描绘厚度 mm 0.111
抗拉强度
量
弹性模Ecf (Mpa) 2.3×105
fcf (Mpa) 4900
⑵张贴用树脂选用国产JGN型修建布局胶，其首要性能指标见表2： 表2：配套胶首要性能指标
品种 基底树脂 （JGN-E） 修补树脂 （LGN-F） 28 粘结树脂
＞拉
伸强度
MPa - ＞
50
＞紧缩强度
MPa - ＞
18
＞剪切强度
Mpa - ＞
38
0～38
0～适用温度
℃ 0～
30
＞40 ＞60 可运用工夫
min 15～
（JGN-D） 28 3、加固描绘 3.1根本假定
50 18 38
碳纤维资料加固后混凝土梁的极限承载力核算选用如下根本假定： 受拉区混凝土的作用忽略不计；
梁受弯后，混凝土、钢筋及碳纤维应变契合平截面假定； （3）碳纤维资料选用线弹性应力-应变联系：σcf=Ecf×ε3.2加固描绘
［1］
依据《碳纤维片材加固修复混凝土布局技能规程》（CECS 146:2003）的规则，选用以概率理论为根底的极限描绘法进行核算。思考到作用在加固布局上的活荷载根本卸除，故不思考二次受力的影响。
cf
且ε
cf
取A轴梁跨中为例
梁截面：b×h=350mm×650mm，C30混凝土，原梁配有As0 = 2900mm2 As0＇=980mm2
描绘弯矩：Mu=510Kn·m 按原描绘核算最大弯矩描绘值： x=( fyAs－fy＇As＇)/ fcb=115mm
Mu= fcbx (h0－x/2)+ fy＇As＇ (h0－a’)
= 14.3x350x115x(585-57.5)+300x980(585-40)=463.6 kN·m
本描绘采纳在梁底张贴300mm宽碳纤维布3层（Acf=99.9mm2）, 按规程公式核算
碳纤维片材厚度折减系数：km=1-ncfEcftcf/420000=1-3x2.3x105x0.111/420000＝0.818
[ε
cf
]= kmε
cfu
=0.017>0.01 取[ε
cf
]=0.01
：
边ξcfb=0.8Xε相对高度
cu/(εcu+[εcf])=0.8×0.0033/((0.0033+0.01)=0.1985
cf
界
混凝土受压区高度x和受拉面上碳纤维片材的拉应变ε核算：
1）、fcbx=fyAs－fy＇As＇+Ecfε2)、x＝0.8ε解得：ξ
cfb
cu
cf
应按下列公式进行
Acf
=0.0051
/ε
cu
+ε
cf
cf
h＝0.1985x650＝129
Acf (h－h0)
依据标准公式4.3.2-1,
M=fcbx (h0－x/2)+fy＇As＇ (h0－a’)+ Ecf ε
cf
=14.3x350x137x(585-68.5)+300x980(585-40)+2.3x105x0.0051x99.9x65=524kN·m
由核算结果可知颠末加固，此梁的最大弯矩描绘值比本来提高了13％。 3.3布局做法
为了加强梁底碳纤维布的锚固及添加梁的抗剪才能,在梁端每侧张贴160mm
宽U型箍1道,在主次梁相交处每侧张贴160mm宽U型箍1道。
U型张贴的张贴高度宜取构件截面高度。关于U型张贴办法，宜在上端张贴
［2］
纵向碳纤维片材压条。 思考到碳纤维布多层张贴时受施工现场影响的要素较大，主张受弯构件张贴碳纤维布的层数不该超越3层。
4、施工工艺
通常工艺流程为卸荷—基底处置—涂底胶—找平—张贴—维护。
思考本工程特别施工环境要素，加固中应进行卸荷。加固前先将板面粉刷层及板面杂物铲除。
本工程加固施工中，应先凿开维护层直至布局层基面，方可进行下一步处置。 根本施工步调： ⑴基底处置：
①混凝土外表呈现脱落、空鼓、蜂窝、腐蚀等劣化表象的部位应予以凿除，关于较大面积的残次层在凿除后运用环氧砂浆进行修复。
②混凝土角磨机、砂纸等机具除掉混凝土外表的浮浆、油污等杂质，构件基面的混凝土要打磨平坦，尤其是外表的凸起部位要磨平，转角张贴处要进行倒角处置并打磨成圆弧状（R≥20mm）。
③风机将混凝土外表整理洁净，并坚持枯燥。 ⑵涂底胶
①按合作比主剂∶固化剂＝3:1装备底胶。将主剂与固化剂先后置于容器中，用弹簧秤计量，电动拌和器均匀拌和。依据现场实践气温决议用量并严格控制运用工夫，通常情况下20—50mim内用完。
②将底胶均匀涂刷于混凝土外表，待胶固化后（固化工夫视现场气温而定，以指触枯燥为准）再进行下一工序施工。通常固化工夫为6—24h。
⑶找平
①混凝土外表洼陷部位运用修补剂填平，模板接头号呈现高度差的部位运用修补剂添补，尽量减小高度差。
②转角处也运用修补剂修补成润滑的圆弧，半径不小于20mm。待修补剂外表指触枯燥后方可进行下一步工序。
⑷张贴
①按描绘需求的尺度裁剪碳纤维布。
②分配、拌和张贴资料粘结剂（运用办法与底胶一样），然后均匀涂改于待张贴的部位，在搭接、混凝土角落等部位要多涂刷一些。涂刷厚度要比底胶稍厚。禁止呈现漏刷表象，特别注意要张贴碳纤维的边际部位。
③张贴碳纤维布，在断定所张贴部位无误后，用特制东西重复沿纤维方向滚压，去除气泡，并使粘结胶充沛渗透碳纤维布；并用刮板刮涂碳纤维布外表粘结胶，使之均匀。多层张贴应重复上述步调，待碳纤维布外表指触枯燥方可进行下一层的张贴。
④在最终一层碳纤维布的外表均匀涂改粘结胶。用东西重复沿纤维方向滚
压，并用刮板刮涂碳纤维布外表粘结胶，使之均匀。
⑤碳纤维布沿纤维方向的搭接长度不得小于200mm。 ⑸维护
加固后的碳纤维布外表选用抹灰或喷防火涂料进行维护。 ⑹质量需求
①每一道工序完毕后均应按工艺需求进行检查，并做好关联的检验记载，如呈现质量问题，应立即返工。
②施工完毕后的现场检验以鉴定碳纤维布与混凝土之间的粘结质量为主，用小锤等东西悄悄敲击碳纤维布外表，以回音判别粘结作用。如呈现空鼓等张贴不密实的表象，应选用针管注粘结胶的办法进行弥补。粘结面积若少于90%则断定粘结无效，需从头施工。
③严格控制施工现场的温度和湿度。施工温度在5－35℃范围内，相对湿度不大于70%。
5、施工作用
本工程从描绘到竣工投入运用只要不到两个月的工夫，选用碳纤维加固的办法施工，从预备到竣工只用了10天，没有呈现任何质量问题，施工作用杰出，得到了描绘单位、监理单位、业主的好评。
因而，张贴碳纤维复合资料新技能是加固钢筋砼布局卓有成效的办法，值得推广运用。
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