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碳纖維復(fù)合材料(Carbon Fiber Reinforced Polymer,簡稱CFRP)加固混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)是一種新型,、高效的結(jié)構(gòu)加固技術(shù),。工程中采用的碳纖維加固混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)是利用樹脂膠結(jié)材料,將碳纖維材料粘貼于混凝土結(jié)構(gòu)表面,,以達(dá)到結(jié)構(gòu)加固補(bǔ)強(qiáng)及改善結(jié)構(gòu)受力性能的目的,。
與傳統(tǒng)的加固方法相比,碳纖維加固技術(shù)具有以下的優(yōu)良性能[1].
(1)高強(qiáng)度高彈性模量,。碳纖維的強(qiáng)度高,,極限抗拉強(qiáng)度約為鋼材的10 倍,彈性模量和鋼材相近,。因此,,在加固修補(bǔ)混凝土結(jié)構(gòu)中可以充分利用其高強(qiáng)度、高彈性模量的特點(diǎn)來提高混凝土結(jié)構(gòu)及構(gòu)件的承載力和延性,,改善其受力性能,,達(dá)到加固修補(bǔ)的目的,。
(2)抗腐蝕能力強(qiáng)、耐久性好,。碳纖維材料化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定,,不與酸、堿,、鹽等化學(xué)物質(zhì)發(fā)生反應(yīng),,因而碳纖維加固后的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)具有良好的抗腐蝕性和耐久性,解決了其他加固方法所遇到的化學(xué)腐蝕問題,;同時(shí)也免去了粘鋼加固所需的定期防銹維護(hù),,節(jié)省維護(hù)費(fèi)用。
(3)熱膨脹系數(shù)小,。碳纖維材料的熱膨脹系數(shù)非常小,,其在纖維方向的熱膨脹系數(shù)幾乎等于零,這一特性是目前其他任何材料*的,,垂直于纖維方向的熱膨脹系數(shù)雖然比較大,,但各向同性制品與其它材料相比又zui小。
(4)施工簡便,,工作效率高,。碳纖維布加固不需要大型施工機(jī)械和重型設(shè)備,施工占用場地少,,無濕作業(yè),,碳纖維布柔性好,可以根據(jù)設(shè)計(jì)尺寸用剪刀或刀片將其任意裁剪,,操作簡單,,施工速度快。據(jù)有關(guān)資料統(tǒng)計(jì),,粘貼碳纖維的加固工效是粘貼鋼板加固工效的4~8 倍,。
(5)施工質(zhì)量易于保證。碳纖維布是柔性材料,,即使被加固構(gòu)件的表面不是非常平整,,經(jīng)過修補(bǔ)后,有效粘貼率可達(dá)到95%以上,。
(6)對(duì)結(jié)構(gòu)影響小,。碳纖維材料重量輕,厚度薄,,經(jīng)加固修補(bǔ)后的構(gòu)件,,基本上不增加原結(jié)構(gòu)的自重及尺寸,不影響結(jié)構(gòu)的使用空間,。
(7)適用范圍廣,。可用于不同結(jié)構(gòu)類型(如建筑物,、構(gòu)筑物,、橋梁、隧道,、涵洞等),、不同結(jié)構(gòu)形狀(如矩形、圓形,、曲面結(jié)構(gòu)等),、不同材料的構(gòu)件(如混凝土結(jié)構(gòu)、木結(jié)構(gòu),、鋼結(jié)構(gòu)等)加固,,也可用于構(gòu)件的不同部位(如梁、板,、柱,、節(jié)點(diǎn)、拱,、殼,、墩等)及不同薄弱因素的加固。尤其重要的是,,對(duì)于一些大型土木工程結(jié)構(gòu),,如大型橋梁的橋墩、梁及橋面板,,3. 碳纖維復(fù)合材料加固混凝土結(jié)構(gòu)的研究
在實(shí)際工程中,,用來加固的碳纖維材料主要是碳纖維布.
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