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玄武巖纖維板在橋梁加固中的應(yīng)用

1、環(huán)氧樹脂玄武巖纖維板加固原理

玄武巖纖維預(yù)浸熱固性環(huán)氧樹脂后，在模具內(nèi)固化并通過連續(xù)拉擠成型成為環(huán)氧樹脂玄武巖纖維板，玄武巖纖維提供了板材所需要的高強度，樹脂提供了較好的耐腐蝕性能。粘貼碳纖維布的位置與設(shè)計要求的位置中心偏差不應(yīng)大于10毫米，長度負(fù)偏差不應(yīng)大于15毫米。加固過程中，使用粘鋼膠沿受拉方向或垂直于裂縫方向粘貼在要補強的結(jié)構(gòu)上，包括梁、柱、懸挑梁、板等需要加固和變更的工程，使玄武巖纖維板與加固基體形成一個新的復(fù)合體，即使環(huán)氧樹脂玄武巖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，提高橋梁結(jié)構(gòu)的強度、剛度、抗裂性和延伸性。

2、環(huán)氧樹脂玄武巖纖維板在橋梁加固應(yīng)用概況

   環(huán)氧樹脂玄武巖纖維板的低密度、高強度、耐久性好、耐酸堿化學(xué)腐蝕性能強、抗壓抗剪強度大這些優(yōu)異性能都決定了環(huán)氧樹脂玄武巖纖維板將在橋梁結(jié)構(gòu)的加固補強中得到廣泛應(yīng)用。與此同時，碳纖維布加固在工程中已經(jīng)有了很多的應(yīng)用，卡本碳纖維布在上海證券所加固工程以及清華附屬中學(xué)等加固改造工程中得到了大范圍使用。玄武巖纖維板坐補強橋梁混凝土結(jié)構(gòu)時，不需要增加螺栓和柳釘固定，對原混凝土結(jié)構(gòu)擾動較小，相較于置換混凝土加固法、化學(xué)灌漿施工等加固方法，環(huán)氧樹脂玄武巖纖維板工藝簡單方便。相較于其他的加固方式，利用環(huán)氧樹脂玄武巖纖維板加固有顯而易見的優(yōu)勢，并作為一種新興技術(shù)，得到愈來愈多的青睞與肯定。三、淺析碳纖維布加固破壞原理及施工工藝據(jù)了解碳纖維布加固技術(shù)在90年代在我國建筑工程和橋梁隧道工程領(lǐng)域中開始被應(yīng)用，在早期其加固費用昂貴，碳纖維布加固技術(shù)的發(fā)展被限制，隨著我國科技實力的不斷發(fā)展，碳纖維布加固的造價不斷降低，使的碳纖維布加固技術(shù)日益成熟，其應(yīng)用領(lǐng)域不斷增大，讓碳纖維材料在工程應(yīng)用領(lǐng)域中得到了推廣。

碳纖維布加固混凝土柱：

采用碳纖維布對混凝土進(jìn)行加固，其原理是利用了碳纖維的高抗拉強度和對混凝土的約束作用，使得混凝土處于三向受壓狀態(tài)，從而提高混凝土柱的極限承載力和壓縮能力。

碳纖維布加固混凝土梁：

根據(jù)實驗研究成果，碳纖維布加固梁的破壞形式有以下幾種：

1、界限破壞，當(dāng)碳纖維和鋼筋的配置率適當(dāng)，在受壓混凝土達(dá)到極限應(yīng)變的時候，受拉區(qū)纖維剛好達(dá)到極限強度，此時材料的強度得到充分發(fā)揮，截面的延性也達(dá)大值；

2、適筋破壞，鋼筋受拉屈服，受壓區(qū)混凝土被壓壞，碳纖維未達(dá)到極限應(yīng)變；

3、少筋破壞，受拉鋼筋先達(dá)到屈服，然后碳纖維片材超過極限拉應(yīng)變，并達(dá)到極限狀態(tài)而被拉壞，而此時受壓區(qū)混凝土尚未破壞；

4、超筋破壞，加固量過大，受拉鋼筋屈服前，受壓區(qū)混凝土被壓壞；

5、粘接破壞，在達(dá)到正截面極限承載力前，碳纖維片材與混凝土產(chǎn)生剝離破壞。

與此同時，碳纖維布加固在工程中已經(jīng)有了很多的應(yīng)用，卡本碳纖維布在上海證券所加固工程以及清華附屬中學(xué)等加固改造工程中得到了大范圍使用。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，增強配筋的作用。在這些工程中它們所有的一個共同病害就是混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫，為了防止裂縫處鋼筋與空氣接觸產(chǎn)生氧化，從而導(dǎo)致銹蝕，應(yīng)對裂縫進(jìn)行修補。對裂縫進(jìn)行修補過后，在采用碳纖維布進(jìn)行加固，大致過程如下：

1、首先按照圖紙要求進(jìn)行定位放線；

2、采用硬毛刷對混凝土表面進(jìn)行清理并將轉(zhuǎn)角處打磨成圓弧狀；

3、按設(shè)計要求裁剪碳纖維布；

4、涂抹底膠，粘貼碳纖維布，并沿著單向多次刮壓，涂刷面膠，并對碳纖維布進(jìn)行防護；

5、待膠固化后，對粘貼碳纖維布進(jìn)行驗收。

總而言之，碳纖維布加固技術(shù)與傳統(tǒng)的增大截面加固法、粘鋼加固法等相比，碳纖維布加固法具有抗拉強度高，耐腐蝕性好、自重輕、施工便捷等優(yōu)點，為結(jié)構(gòu)安全保駕護航。所以用碳纖維加固所能補充的剪力Vj也可以事先計算出來，即Vj=Vmax-V0。與此同時，碳纖維布加固除了對開裂的梁板進(jìn)行加固處理之外，還可在戶型改造工程、房屋加層工程、地下室改造工程以及古建筑的修復(fù)工程中應(yīng)用。

加固纖維板材介紹

纖維加固技術(shù)是在上世紀(jì)八十年代興起的新興技術(shù)，由于纖維復(fù)合材料優(yōu)異的機械性能和化學(xué)性能，已備受工程界的青睞，并在工程加固中廣泛應(yīng)用。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)時這一缺陷更加明顯，鋼筋的屈服變形僅為0。其中以玄武巖纖維、芳綸纖維、碳纖維、玻璃纖維四種纖維增強材料運用為廣泛。然而各種纖維材料的力學(xué)性能參數(shù)各有差別，其可設(shè)計性和加工性也各不一樣。

1、玄武巖纖維

玄武巖纖維是一種新型的礦物纖維，是由玄武巖原材料經(jīng)高溫熔線拉絲而制成的。高強度和模量較高，可與混凝土的相容，它的價格是在芳綸纖維和玻璃纖維之間。由于其原材料來自天然玄武巖，產(chǎn)品性能非常大，也已經(jīng)以多種形式成為加固材料在工程中應(yīng)用。

2、芳綸纖維

芳綸纖維具有高強度、高模量、低延伸率、電絕緣性好、抗沖擊性好、柔軟可加工性、施工簡便的優(yōu)良性能。但也有不少人疑薄薄一層的碳纖維布，加固真的能達(dá)到預(yù)期的效果嗎。在許多方面和碳纖維是互補的，也是一種重要的纖維增強材料。芳綸纖維可單獨使用，也可與碳纖維、玻璃纖維等混合使用。國外芳綸纖維的應(yīng)用十分廣泛，然而在我國，芳綸纖維作為結(jié)構(gòu)加固材料在我國的應(yīng)用仍處于起步階段。

3、碳纖維

碳纖維作為加固材料，具有一定的固有缺陷，如抗沖擊強度低、抗剪強度低、導(dǎo)電性強，會產(chǎn)生電磁干擾，應(yīng)用范圍有限。短切玄武巖纖維性能定義：短切玄武巖纖維是由相應(yīng)的玄武巖纖維基材為原料短切而成的長度小于50mm，能均勻分散在混凝土中的無機康武縣委。由于其具有高強度、高模量、結(jié)構(gòu)簡單等優(yōu)良的力學(xué)性能，在建筑工程使用中仍得到了廣泛的應(yīng)用。中國每年碳纖維年消耗量占世界總產(chǎn)量的四分之一，碳纖維是增長快的、發(fā)展?jié)摿Φ氖抢w維增強復(fù)合材料。

4、玻璃纖維

玻璃纖維包括高強度玻璃纖維和無堿玻璃纖維，玻璃纖維的延伸率以及抗拉強度低，價格便宜，但彈性模量查，耐堿性差，受鹽腐蝕性差，施工操作差。因此應(yīng)用范圍受限制較多，適用于加固要求低的場合。

碳纖維布加固的優(yōu)勢體現(xiàn)在哪里

當(dāng)發(fā)現(xiàn)房屋的質(zhì)量存在問題的時候，首先要了解清楚房屋所存在的質(zhì)量問題，這是一個很重要的環(huán)節(jié)，是不能忽略的。碳纖維加固缺點的這幾點你必須要知道粘貼碳纖維結(jié)構(gòu)加固技術(shù)見指采用高性能粘結(jié)劑將碳纖維布粘貼在建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)件表面，使兩者共同工作，提高結(jié)構(gòu)構(gòu)件的(抗彎、抗剪)承載能力，由此面達(dá)到對建筑物進(jìn)行加固、補強的目的。房屋加固之前是需要做一個質(zhì)量檢測的，這樣可以清楚知道房屋存在的問題，因為房屋出現(xiàn)了質(zhì)量問題，單憑我們?nèi)庋壑荒芸吹椒课荼砻娴膯栴}，而房屋內(nèi)部的結(jié)構(gòu)問題是看不出來的，只能通過檢測鑒定，才知道是哪些結(jié)構(gòu)出現(xiàn)了質(zhì)量問題。只有了解清楚房屋的質(zhì)量問題所在，才能更好地做加固修復(fù)處理。

在了解清楚房屋所在的問題，然后就是制定出加固施工方案，方案是根據(jù)房屋的問題來制定的，這樣制定出來的方案針對性胡更強。環(huán)氧樹脂是一種改性的熱固性樹脂，可以提供板材較好的耐腐蝕性能。在制定加固方案時，很多施工單位都會選擇碳纖維布加固這種方法，因為碳纖維布加固具備其它加固方法不具備的優(yōu)點，碳纖維布加固施工難度小，又能節(jié)約加固施工的成本，擁有自身獨特的優(yōu)點。

碳纖維布作為一種現(xiàn)在的新型材料，它優(yōu)勢體現(xiàn)在能夠有很好的抗拉伸性能，是材料的韌性也非常大。隨后在錨固區(qū)域粘貼附加錨固U型箍或壓條，壓緊條安裝時需與混凝土面保持1cm左右的縫隙以防止剝離破壞，之后拆除千斤頂和錨具張拉支架。而且碳纖維布的施工能夠適應(yīng)于不同的環(huán)境，對于現(xiàn)場施工環(huán)境的要求也有普遍的降低，但是對于加固的質(zhì)量卻能夠有很好的提升。因為碳纖維布的材料以及它的施工，能夠讓成本節(jié)省一大半，而且能夠大大的縮短施工工期，這樣能夠進(jìn)行一個快速的施工之后，并且能夠短時間內(nèi)居住。

后及時碳纖維布加固過程重點額一些施工環(huán)節(jié)，也有很多是需要注意的，碳纖維布加固雖然施工難度小，但是也是要有注意的地方，該做的工作還是要做好的，在施工的環(huán)節(jié)中，施工單位要嚴(yán)格安裝施工的規(guī)范來施工，這樣可以提高施工的效率，也能保證加固施工的質(zhì)量。對于配有底膠應(yīng)按說明進(jìn)行涂刷和養(yǎng)護，不得擅自免去涂刷底膠工序。

碳纖維加固在建筑加固領(lǐng)域中的作用越來越明顯，這跟碳纖維材料的優(yōu)越性是有很大的關(guān)系的，碳纖維布加固的優(yōu)勢體現(xiàn)在施工方便快捷、省力節(jié)時、施工質(zhì)量易于保證，而且適用范圍廣，混凝土構(gòu)件、鋼結(jié)構(gòu)。在國外芳綸纖維板已得到廣泛的應(yīng)用，然而在我國尚處于起步階段，相關(guān)研究與資料更是少之又少。木結(jié)構(gòu)均可進(jìn)行加固。碳纖維加固還能大幅度提高構(gòu)件的承載能力、抗震性能和耐久性能。

碳纖維布加固有哪些特點

1、碳纖維這種材質(zhì)天生優(yōu)點就是比較輕，所以這樣在加固施工中直接用手工就能完成粘貼加固工作，還有它在施工過程中操作起來特別簡單，既然操作簡單而且加固效果又好，所以碳纖維布加固方法被廣泛運用到加固工程中。

2、碳纖維布是一種特殊的合成材料，其有一特點就是很好避免潮濕帶來的侵蝕性，很多加固施工環(huán)境較為潮濕大部分不適用植筋加固，所以碳纖維布加固這一優(yōu)點可以很好的被利用到這種特殊情況。

3、碳纖維布加固的另一特點就是很強的抗拉強度，不僅方便施工還能具有強的加固作用。