




加固纤维板材介绍
纤维加固技术是在上世纪八十年代兴起的新兴技术,由于纤维复合材料优异的机械性能和化学性能,已备受工程界的青睐,并在工程加固中广泛应用。其中以玄武岩纤维、芳纶纤维、碳纤维、玻璃纤维四种纤维增强材料运用为广泛。然而各种纤维材料的力学性能参数各有差别,其可设计性和加工性也各不一样。
1、玄武岩纤维
玄武岩纤维是一种新型的矿物纤维,是由玄武岩原材料经高温熔线拉丝而制成的。高强度和模量较高,可与混凝土的相容,碳纤维加固,它的价格是在芳纶纤维和玻璃纤维之间。由于其原材料来自天然玄武岩,产品性能非常大,也已经以多种形式成为加固材料在工程中应用。
2、芳纶纤维
芳纶纤维具有高强度、高模量、低延伸率、电绝缘性好、抗冲击性好、柔软可加工性、施工简便的优良性能。在许多方面和碳纤维是互补的,也是一种重要的纤维增强材料。芳纶纤维可单独使用,也可与碳纤维、玻璃纤维等混合使用。国外芳纶纤维的应用十分广泛,然而在我国,芳纶纤维作为结构加固材料在我国的应用仍处于起步阶段。
3、碳纤维
碳纤维作为加固材料,具有一定的固有缺陷,如抗冲击强度低、抗剪强度低、导电性强,会产生电磁干扰,应用范围有限。由于其具有高强度、高模量、结构简单等优良的力学性能,在建筑工程使用中仍得到了广泛的应用。中国每年碳纤维年消耗量占世界总产量的四分之一,碳纤维是增长快的、发展潜力的是纤维增强复合材料。
4、玻璃纤维
玻璃纤维包括高强度玻璃纤维和无碱玻璃纤维,玻璃纤维的延伸率以及抗拉强度低,价格便宜,但弹性模量查,耐碱性差,受盐腐蚀性差,施工操作差。因此应用范围受限制较多,适用于加固要求低的场合。
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预应力碳纤维布加固原理
1、预应力碳纤维布加固方法
预应力纤维布加固系统由三部分组成:锚具、碳纤维布、碳纤维胶。其工作原理是将纤维布张拉至设计值,用粘结材料将其粘贴到混凝土板梁的受拉面,使其与混凝土结构共同受力利用碳纤维材料良好的抗拉强度,达到增强构件承载能力及强度的目的。
2、预应力碳纤维布施工工艺
(1)施工准备:在加固表面按照设计施工放样,准确确定预应力碳纤维布和两端锚具位置。放样采取钢尺***,根据支座位子确定实际钻孔以及混凝土清理位置。
(2)混凝土粘贴表面处理:桥梁钢筋混凝土结构长期直接暴露在头一定湿度的空气中,在粘贴碳纤维布加固施工中,需打凿掉脆化疏松层,提高粘结力。对混凝土粘贴面的脆化疏松层,应采用硬质金刚石磨轮打磨掉且完全露出新面,并用钢丝刷清楚输送浮层。为了保证预应力碳纤维布与混凝土之间的设计间隙,实现碳纤维布受力张拉时平直均衡无阻碍,对混凝土高凸面应采用金刚石打磨片打磨,对混凝土低凹面应采用环氧修补胶修补。假如粘贴时混凝土湿度较大,对混凝土粘贴面尚须进行人工干燥处理。
(3)钻植胶锚螺栓:施工放线次啊要钢筋探测仪标定螺栓钻孔位置,假如遇到钢筋需移位,应通知技术人员记录编号,并安排现场修整支座板安装孔。采用电锤钻孔时应保证钻孔中心线与混凝土梁面垂直,钻孔中心位置偏差不超过3mm。采用化学胶管或植筋胶植入螺栓时,应保证孔内胶液饱满且螺栓垂直于梁面。
(4)安装锚具支座与预应力碳纤维布:将锚固板安装至张拉板上,调整张拉钢板,使碳纤维布的纵向轴线通过锚具中线,以保证碳纤维布截面内力分布均匀。待调整好平整度后,将碳纤维布的两端固定在锚固板上,取下另一段的锚固板,放置在干净的塑料布上,以便于在梁上涂刷浸渍胶。将配置好的浸渍胶均匀涂刷在构件的粘贴面,应保证涂刷厚度均匀。
(5)张拉预应力碳纤维布与压紧条安装:将锚固板安装在构件的另一端的张拉板上,轴承压在锚固板上,安装千斤顶并调整处于水平位置,加压张拉至设计张拉应力值的15%,刻录锚具张拉移动起始线。加压张拉至设计张拉应力值的30%,检测锚行程位移是否对应预张拉时的刻录线。分段加压张拉至设计张拉应力值的50%、70%、90%、,加固工程,检测锚具行程位移是否满足理论伸长量的要求,按规范要求张拉端锚具行程位移与理论伸长量误差应不大于±6%。加压或减压时,千斤顶行程速度应控制在20mm/分钟以内,严禁快速冲、放千斤顶行程。所有张拉都应在碳布胶适用期内完成。当张拉应力值和张拉端锚具行程位移满足要求后,将拉杆上面的锁固螺栓扭紧到位,使锚固端的碳纤维布与混凝土梁表面紧密结合,停顿5分钟没有其他异常情况后在碳纤维布表面再刷一层浸渍胶,使碳纤维布完全被树脂浸润,并用刷子沿纤维方向挤压,除去碳纤维下面的水泡。随后在锚固区域粘贴附加锚固U型箍或压条,压紧条安装时需与混凝土面保持1cm左右的缝隙以防止剥离***,之后拆除千斤顶和锚具张拉支架。
(6)固化养护与拆卸夹具:应碳纤维布在施工环境温度和材料特性合理控制固化时间,当施工环境温度低于25℃时,固化时间相对延长。在浸渍胶凝固后,检查碳纤维布的粘贴质量,在构件上覆盖一层塑料薄膜,养护后松开张拉机具,裁除多余的碳纤维布,将张拉机具卸除。
环氧树脂玻璃纤维复合筋性能
1、玻璃纤维特性
剥离纤维是以剥离为原料经高温溶质、拉丝、络纱、织布等工艺制造成的。除了具有拉伸强度高,抗冲击性能大灯优异的力学性能,剥离纤维还是的电绝缘材料和工业防腐、防潮材料,更作为增强材料用以制造增强混凝土,增强水泥等制品。
2、环氧树脂特性
环氧树脂固化后也具有良好的物理、化学性能,环氧树脂介点性能良好,加固补强,制品稳定性好,变定收缩率小,柔韧性较好,硬度高,对碱及大部分溶剂稳定,而且使用环氧树脂可以加强两种材料之间的粘结强度。
3、环氧树脂玻璃纤维复合筋
环氧树脂玻璃纤维复合筋,其抗拉强度,是同规格普通铜筋、钢筋的2倍以上;其密度在1.25-2.1g/㎝之间,仅为常规普通钢筋的1/4左右。
玻璃纤维复合筋的低密度减轻了施工工程自身的重量,使运输、施工和安装过程更加方便;环氧树脂玻璃纤维复合筋抗拉强度极高,在达到抗拉强度的极,复合筋也不会产生实质性的变形;环氧树脂玻璃纤维复合筋易于切割,施工方便,刀盘可直接切割,可按不同工程要求生产各种不同规格的标准及非标准件。
此外环氧树脂玻璃纤维复合筋还具有优异的化学性能,其耐酸碱溶液腐蚀性能是其他任何纤维材料制品都不可以比拟的;其热膨胀系数与混凝土相近,南山加固,替代钢筋用于混凝土,握裹力更强。
环氧树脂玻璃纤维复合筋耐腐蚀性极强,尤其对PH值溶液或腐蚀物质都具有较高的包容度。不论是在露天潮湿会淋雨的地区还是在酸碱环境恶劣的地区,其用于桥梁,路面混凝土结构都具备较好的耐腐蚀性,使用寿命普遍长于传统钢筋。
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