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芳綸碳纖維板加固原理

芳綸纖維板的加固方式主要是將芳綸纖維板使用粘鋼膠后沿受拉方向或垂直于裂縫方向粘貼在梁底受拉區(qū)，使芳綸纖維板與加固基體形成一個(gè)新的復(fù)合體，以提高芳綸纖維板與原有鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)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。3、加固用碳纖維板系統(tǒng)的制作在碳纖維板系統(tǒng)制作之前，量測(cè)兩錨固端之間的距離，確定碳纖維板的下料長(zhǎng)度。芳綸碳纖維板和混凝土梁通過粘結(jié)層傳遞剪應(yīng)力和粘結(jié)正應(yīng)力，以達(dá)到共同工作的目的。然而在使用過程中，芳綸碳纖維板頂部往往會(huì)產(chǎn)生較大的錨固剪應(yīng)力和剝離正應(yīng)力，因此其常見的破壞模式主要有三種：

1、受壓區(qū)混凝土被壓壞相當(dāng)于混凝土適筋梁破壞梁體所具有的良好延性

2、混凝土粘結(jié)面剪切破壞，即在芳綸纖維板端部應(yīng)力下作用由于粘結(jié)層的剝離強(qiáng)度較低導(dǎo)致芳綸纖維板剝落

3、混凝土保護(hù)層剝落破壞，這是由于端部混凝土保護(hù)層被拉裂產(chǎn)生豎向裂縫，當(dāng)裂縫延伸到縱向鋼筋后，又沿鋼筋產(chǎn)生水平向的剝離裂縫，使芳綸纖維板連同保護(hù)層發(fā)生剝離破壞。

預(yù)應(yīng)力加固技術(shù)與碳纖維復(fù)合材料的性能與介紹

預(yù)應(yīng)力加固結(jié)構(gòu)的技術(shù)是自20世紀(jì)末開始研究的一項(xiàng)新型補(bǔ)強(qiáng)技術(shù)，在傳統(tǒng)粘貼加固技術(shù)上取得了重大突破，它能充分利用碳纖維復(fù)合材料的高抗拉強(qiáng)度，避免碳纖維過早剝離的現(xiàn)象，有效地提高結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度與剛度，達(dá)到減小結(jié)構(gòu)原有裂縫寬度和限制裂縫的形成與發(fā)展的效果，顯著提高結(jié)構(gòu)的工作性能。（6）當(dāng)氣溫偏低時(shí)，還可采取用紅外線燈或碘鎢燈對(duì)濕度進(jìn)行加溫，這么做可以促進(jìn)固化。其原理與粘貼鋼板加固相似，均是在結(jié)構(gòu)的受拉側(cè)粘貼抗拉材料，以起到與結(jié)構(gòu)共同受力，增強(qiáng)配筋的作用。

預(yù)應(yīng)力加固法是采用外加預(yù)應(yīng)力鋼拉桿或型鋼撐桿對(duì)結(jié)構(gòu)構(gòu)件或整體進(jìn)行加固的方法，特點(diǎn)是通過預(yù)應(yīng)力手段強(qiáng)迫后加部分一拉桿或撐桿受力，改變?cè)Y(jié)構(gòu)內(nèi)力分布并降低原結(jié)構(gòu)應(yīng)力水平，致使一般加固結(jié)構(gòu)中所特有的應(yīng)力應(yīng)變滯后現(xiàn)象得以完全消除，因此后加部分與原結(jié)構(gòu)能較好地共同工作，結(jié)構(gòu)的總體承載能力可顯著提高。此外短切玄武巖纖維還具有良好的絕緣性能、高溫過濾、抗輻射、透波性好等特點(diǎn)。

1、預(yù)應(yīng)力加固碳纖維復(fù)合材料

預(yù)應(yīng)力碳纖維板彈性模量低而拉伸強(qiáng)度高，充分發(fā)揮需要1.5%以上的拉伸變形，而通常構(gòu)件的變形限制所允許的表面應(yīng)變遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于這一變形，當(dāng)加固鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)時(shí)這一缺陷更加明顯，鋼筋的屈服變形僅為0.18%，即使在不考慮鋼筋初始變形的條件下鋼筋屈服時(shí)碳纖維所發(fā)揮的強(qiáng)度也不到12%，因此采用傳統(tǒng)粘貼方式進(jìn)行碳纖維加固時(shí)，碳纖維的高強(qiáng)度性能僅能被利用到很少的一部分，大部分的材料強(qiáng)度在結(jié)構(gòu)的正常使用極限狀態(tài)內(nèi)都無法正常發(fā)揮，預(yù)應(yīng)力加固技術(shù)可使碳纖維板在承擔(dān)結(jié)構(gòu)傳遞的荷載應(yīng)力之前就已經(jīng)處于較高的應(yīng)力水平，預(yù)先發(fā)揮了一定的強(qiáng)度，從而實(shí)現(xiàn)了其高強(qiáng)性能的充分利用。3、尺寸尺寸：劣質(zhì)的碳纖維布尺寸偏差較大，優(yōu)質(zhì)的碳纖維布長(zhǎng)度偏差不超過1。碳纖維加固預(yù)應(yīng)力碳纖維板即碳纖維加固補(bǔ)強(qiáng)單向板材，采用碳纖維原料與良好基本樹脂，碳纖維板材具有拉伸強(qiáng)度高、耐腐蝕性、抗震性、抗沖擊性等良好性能，預(yù)應(yīng)力碳纖維板在前者已有特性上提高了結(jié)構(gòu)構(gòu)件的開裂荷載、屈服荷載。改善使用荷載下的性能。

維修碳纖維布加固的局限性

維修碳纖維布加固技術(shù)也一樣，有它的局限性

1、維修碳纖維布的價(jià)格不低，對(duì)于部分有預(yù)算限制的加固工程比較局限。

2、粘貼維修碳纖維布的時(shí)候，如果收到的力超過了極限值會(huì)出現(xiàn)斷裂。

3、目前碳纖維布市場(chǎng)魚龍混雜，普通難以辨別優(yōu)劣，還需要專業(yè)人士區(qū)分。

碳纖維布材料會(huì)有應(yīng)力滯后的缺點(diǎn)，導(dǎo)致性能浪費(fèi)，只能發(fā)揮20%。

碳纖維加固的新領(lǐng)域——加固

每一個(gè)歷史都是我們中華民族五千年?duì)N爛文化的載體，我國(guó)的建筑形態(tài)結(jié)構(gòu)各異，但是這些文化的載體卻隨著時(shí)間的流逝和人為破壞一點(diǎn)一點(diǎn)消失在歷史的長(zhǎng)河中，亟待我們?nèi)バ迯?fù)加固。

要想好好針對(duì)建筑進(jìn)行系統(tǒng)的加固修復(fù)就要先了解這些建筑的不同結(jié)構(gòu)。我國(guó)的古建筑發(fā)展主要為木質(zhì)結(jié)構(gòu)以及部分砌體結(jié)構(gòu)為主，因此在進(jìn)行古建筑加固時(shí)，這兩種就是我們面對(duì)的結(jié)構(gòu)形式。歷史建筑的加固都必須遵從保存歷史原貌的原則。

在眾多的房屋加固方法中，碳纖維加固在古建筑加固當(dāng)中占有非常重要的位置，碳纖維材料的抗拉強(qiáng)度和彈性模量要比普通的鋼材高，能夠有效提高建筑物的結(jié)構(gòu)的承載力、剛度與抗震性能，這是碳纖維材料能夠用于古建筑加固的基礎(chǔ)。⑨樹脂配制時(shí)應(yīng)按產(chǎn)品使用說明規(guī)定的配比稱量置于容器中，用攪拌器均勻攪拌至色澤均勻。木質(zhì)結(jié)構(gòu)采用碳纖維材料進(jìn)行加固，還會(huì)對(duì)結(jié)構(gòu)起到的防腐作用。碳纖維布與配套使用的環(huán)氧樹脂膠均具有耐腐性，對(duì)于木質(zhì)結(jié)構(gòu)來說，防腐是一項(xiàng)長(zhǎng)期艱巨的任務(wù)，碳纖維布對(duì)木質(zhì)結(jié)構(gòu)既能加固又能使其長(zhǎng)期遠(yuǎn)離腐蝕，可以起到一舉兩得的作用。

碳纖維加固的工序簡(jiǎn)易且不用占據(jù)大面積施工地、工期快，能夠有效防止施工時(shí)對(duì)古建筑物的破壞。更重要的是不需要進(jìn)行鉆孔等破壞性大的施工，同時(shí)質(zhì)輕幾乎不增加結(jié)構(gòu)自重，幾乎貼近“保存現(xiàn)狀”的原則。