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碳纖維加固之后的房屋壽命有多久?

作者: 發布時間:2021-08-18 10:02:55點擊:3785

信息摘要:

一是碳纖維加固原理:碳纖維加固是繼粘鋼、加大混凝土截面之后的又一種新型的結構加固技術,其工作原理是將碳纖維布用環氧樹脂粘貼在混凝土結構物表面,使其與原結構形成一體,共同承受荷載,使結構得到有效的加固。

      一是碳纖維加固原理:碳纖維加固是繼粘鋼、加大混凝土截面之后的又一種新型的結構加固技術,其工作原理是將碳纖維布用環氧樹脂粘貼在混凝土結構物表面,使其與原結構形成一體,共同承受荷載,使結構得到有效的加固。

3d9b203e76cace538b3309946233fbb6_202105241519163800.jpg碳纖維加固

      二碳纖維加固使用范圍:碳纖維加固適宜什么情況下使用?不適宜什么情況下使用?
      1.碳纖維加固適用于鋼筋混凝土受彎、軸心受壓、大偏心受壓及受拉構件的加固。
      2.但應當指出的是,因為碳纖維加固構件固有的一些受力特色,很多混凝土構件并不適用,主要有以下三種情況:
      a、剛度疑問:當混凝土樓、屋蓋等構造因為剛度缺乏,致使變形過大、開裂嚴重而影響使用時,不適合粘貼碳纖維布加固。研究表明,對于梁、板等橫向受力構件,當采用碳纖維加固時,在正常運用極限狀況下,碳纖維對構造剛度的進步作用小于10%,或根本沒有進步。
      b、碳纖維抗彎加固的適用范圍:當混凝土構造因為抗彎承載力不行,選用碳纖維布進行加固時,加固構造的損壞形狀一方面取決于原構造的配筋狀況,另一方面取決于碳纖維的用量。現假定原構造為適筋構件,則加固構造的損壞形狀可分為如下三種狀況。
      ⑴碳纖維用量較少。損壞時受壓區邊際混凝土壓碎,受拉鋼筋屈從,碳纖維能夠到達較高的拉應變。
      ⑵碳纖維用量適中。損壞時受壓區邊際混凝土壓碎,受拉鋼筋屈從,碳纖維可到達某一中等拉應變。
      ⑶碳纖維用量較多。損壞時受壓區邊際混凝土壓碎,受拉鋼筋屈從,碳纖維應變很低。
      上述三種狀況,第三種狀況因為碳纖維用量大且強度利用率低,不宜選用。第一種加固辦法適用于截面高度較大的梁,第二種加固辦法適用于截面高度較小的板或扁梁。
      這主要是因為對板或扁梁而言,在碳纖維未到達很高的拉應變時,構造就能夠因為變形過大而損壞。詳細界限取決于碳纖維極限拉應變和加載方法。
      c、抗扭疑問:對于用碳纖維材料進行混凝土構造的抗扭加固,目前國內外進行的研討很少。從混凝土構造的受扭損壞機理上看,不管使碳纖維的纖維方向垂直于軸線,還是平行于軸線,均能夠束縛改變斜裂縫的發展,起到一定的加固作用。可是,因為用碳纖維進行加固時,一方面構件裂縫現已構成,裂縫散布現已斷定;另一方面因為碳纖維的極限應變可高達10000με以上,而普通鋼筋應變不到2000με即已屈從,若應變加到4000με以上時混凝土裂縫寬度已展開很大,必定開端向其他表面發展,構造即已接近損壞,而此刻碳纖維所能到達的應力能夠還很低,因而碳纖維布加固受扭構件的作用有必要經過進一步研討斷定。

      三是碳纖維加固效果:我們選擇碳纖維布對學校、商場、家庭等進行加固,就是為了保證生命財產的安全。所以,選擇碳纖維布的第一個要求就是:安全。

      四是碳纖維布加固房屋壽命有多長?要談論碳纖維加固的壽命,首先要看影響碳纖維布耐久性的因素,小編認為有以下幾點:
      1.碳纖維絲品質差異。相關規定明確表示:碳纖維復合材用的纖維必須為連續纖維,其中作為承重結構加固用的碳纖維,必須選用聚丙烯腈基(PAN基)15K及15K以下的小束絲纖維,嚴禁使用大束絲。不同生產廠家的碳纖維絲品質也有差異。
      2.除碳纖維絲品質有差異外,編織碳纖維布用的編線質量也有很大的差異。目前市場上固定及封邊的編線有熱熔線、棉線、玻璃纖維、尼龍線等。而碳纖維布,均使用熱熔線。(熱熔線是一種經加熱可熔融的聚合物制成的線狀連結材料,裝訂時溫度可達到150℃,好的熱熔線可以耐四五百度的高溫。)而一些無良商家,采用普通棉線代替熱熔線,以節約成本。外觀上差別不大,但是在耐高溫、耐疲勞性等方面都相差甚遠。
      3.加固環境的惡劣程度對材料的影響相關機構對碳纖維復合材在多種典型環境下(有水環境、酸性環境、堿含量較高的環境)的耐老化性能進行了試驗。試驗將碳纖維布及碳纖維布復合材在典型環境中浸置10d、20d、30d、40d、50d、60d后,取出晾干,然后進行拉伸試驗。
      試驗結果表明:碳纖維布在未加防護的前提下,在有水、酸溶劑、堿溶劑中浸泡60d后,其力學性能(彈性模量、抗拉強度、伸長率)降低數值很小。這表明,碳纖維布在這幾種介質中具有良好的耐久性。但是,對于港口、碼頭等近海水地域的建筑加固,碳纖維因為長期處于海水浸泡的特殊環境中,不可避免的受到海水的物理和化學侵蝕。此外風浪、冰塊的撞擊,凍融循環等,也對碳纖維布造成少許傷害。同時,試驗表明,碳纖維本身對介質的耐久性很好,而碳纖維加固對介質的耐久性主要取決于碳纖維結構膠的耐久性能。綜上所述,碳纖維布的耐久性很強,但目前無法準確估量,業內也沒有明確的檢測數據能標明碳纖維布的使用年限。但是,國家規范對碳纖維結構膠使用年限設為50年,碳纖維布作為碳纖維加固的主體,壽命肯定是超過50年的。這里的碳纖維布指的是正規廠家生產的符合國家標準的碳纖維布,那些劣質碳纖維布壽命不僅達不到50年,還會大大降低建筑的使用壽命,給生命財產安全留下隱患。因此,選擇好的碳纖維系列產品很重要。

      五是碳纖維加固是的加固方法嗎?能否被代替?
      對加固來說,加固方法的選擇沒有,只有更好。碳纖維加固的成熟性多少年來已經過無數大型工程驗證,今天,我們可以放心的選用它在合理的范圍內加固構件。當然,時代在進步,社會在發展,任何產品都需要更新迭代才能適應實際工程遇到的問題。碳纖維因其本身的應力滯后,使其強度總不能充分發揮,這是它的局限性所在,也是其成為加固方法的阻礙。至于其能否被代替,我們不能妄言,一切都是不可知的。我們能做的,只有不斷努力使其加固效果越來越好。


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