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碳纤维材料对承重结构的加固

文章出处:人气:-发表时间:2021-09-14 16:55【

碳纤维在建筑


碳纤维的主要优点

碳纤维由聚丙烯腈组成,经过高温(高达3-5千度)预处理。由于其技术特性,碳纤维用于外部加固。在这个过程中,碳纤维浸渍了粘合剂(双组分环氧树脂),并与壁纸类似,粘在需要加固的结构表面。使用这种特定粘合剂的便利性已在许多方面得到证明:

首先,环氧树脂对钢筋混凝土的附着力高;

其次,与树脂发生化学反应后,碳纤维变成硬塑料,强度是钢的 6-7 倍。

今天,碳纤维是其他复合材料中最受欢迎的材料。虽然比铝轻 30%,比铁轻 75%,但它的抗拉强度是最好的钢的四倍。碳纤维是在碳的基础上制成的,比重低,加热时会轻微膨胀,而不会暴露在刺激性化学品中。鉴于以上特点,碳纤维可以被认为是一种适用于各种气候带的通用材料。


碳纤维材料的以下优点综合说明其使用寿命长:

  • 碳纤维的光滑表面防止材料与水发生反应,从而具有很高的防水性能;

  • 对各种表面具有高附着力;

  • 优异的耐腐蚀性;

  • 轻是一种特性,由于这种特性,加固系统不会对建筑物产生额外的载荷。虽然碳纤维比钢轻得多,但它具有高强度特性。

  • 使用碳纤维,您将有机会在多层中应用增强材料;

  • 在进行维修工作的过程中,不能停止加固建筑物的运行;、

  • 使用碳纤维手工加固地基有助于减少工作时间和人工成本;

  • 碳纤维当然被认为是一种通用材料,可用于加固任何复杂和结构的结构,包括圆形和角形表面、带肋地板、框架结构的梁元件和桥梁跨度的 T 型梁。肋宽小

  • 碳纤维是一种环保且有毒的安全加固材料。

  • 此外,该材料的特点是耐火、耐冲击。



有效的加固技术有哪些要求?

为了保证结构的有效加固,加固技术必须保证满足以下条件:

  • 结构的自然含水量不应成为安装加固元件的障碍;

  • 加强件必须与任何建筑材料可靠结合,使力能有效地从加强结构传递到加强件上;

  • 加固过程中使用的所有材料(包括组装胶)都必须具有随时间推移稳定的特性,这将提高加固效率;

  • 由于由各种材料制成的结构都进行了加固,因此加固元件的弹性模量和强度应在相当宽的范围内表示。


什么情况下需要外部加固?

今天,碳纤维用于加固由各种材料制成的结构:

  • 钢筋混凝土结构——包括桥梁、水工结构和建筑纪念碑,需要防止腐蚀,加强压缩元件并防止过载。此功能完全由碳纤维加工而成;

  • 弹性模量和强度类似于碳纤维的金属结构;

  • 石结构,尤其是石柱、砖房和铁塔墙。



在下列情况下,建筑物需要进行外部加固:

  • 如果结构损坏,其承载能力、刚度和抗裂性会下降;

  • 建筑物的运行状态是否发生了变化,以负载的大小和性质表示;

  • 在结构设计和施工过程中,提高其抗震能力,增加大修间隔;

  • 在长期暴露于机械因素或腐蚀性自然环境中,造成混凝土损坏或钢筋锈蚀的结构中,必须消除令人失望的后果并加强结构。

通过对一组具体的技术经济指标进行分析,可以得出碳纤维加固最适合钢筋混凝土结构,但也适用于金属、混凝土,甚至木结构的建筑和结构。


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