碳纤维材料的加固优势介绍
现在很多加固工程在选择施工材料时多会选择碳纤维材料,碳纤维材料和其他多种加固材料有着明显的不同,相比较而言,碳纤维材料更具有加固优势,存在经济性高、适用面广、操作步骤简单等多种优势,基本各类加固工程的施工环节都会**选择并使用该类加固材料,碳纤维加固材料具体有哪些加固优势表现呢?接下来的时间,小编就站在专业的角度,来为大家详细解答。
一、施工便利性强,易于掌握施工要点
碳纤维材料主要有两种,其一是碳纤维板,其二是碳纤维布,目前,在加固工程中,两种类型的碳纤维材料都比较常用,在施工环节,使用碳纤维材料易于掌握施工要点,施工操作简单,施工的便利性强,即使是毫无施工经验的新手施工也能保证加固效果。
二、施工可行性高,不受到周边环境的干扰
并不是所有的加固材料适用性均较强的,有些加固材料在某些特定的加固工程并不适用,一旦随意使用,将会直接影响到加固质量,也会对周边环境造成严重的影响。碳纤维材料却不存在这些问题,和其他的加固材料相比,碳纤维材料的优势表现还是十分明显的,施工可行性相对较高,施工结束后也不会对周边环境造成干扰影响,是优质的,且客户较为认可并会时间选择的加固材料。
三、市场价格较低,降低施工材料成本
和钢板等加固材料相比,碳纤维材料的市场销售价格相对较低,使用碳纤维材料加固建筑物,即使需要使用的总量较多,也能有效降低施工成本。
四、实用性较强,加固寿命相对较长
对于客户来说,当加固工作结束之后,他们不仅会关注加固质量,也会重点关注加固寿命,使用钢板以及混凝土等施工材料加固建筑物,加固寿命都是十分有限的,然而,碳纤维材料的使用寿命却高达50年以上,这也是碳纤维材料和众多加固材料相比较后,所存在的一大优势,对于住宅类使用年限较长的建筑物,在加固时,如果施工现场允许,碳纤维材料可以作为的加固材料。
五、操作步骤简单,没有施工难点
对于施工单位来说,虽然他们有着*的施工经验,不过,不同类别的加固材料所存在的施工难点不同,故而,施工单位在加固施工时所需要掌握的施工要点以及需要注意的施工细则方面都是不同的,碳纤维材料施工时操作步骤简单,施工难度较低,易于掌握加固施工的整体步骤,有效保证加固质量。
以上几点就是小编为大家整理的关于碳纤维材料的加固优势所在,其实,碳纤维材料近几年的应用频率较高,对于客户而言,碳纤维材料具有较多的选择优势,也是值得选购的优质加固材料。
当前在工程结构加固改造市场上,粘贴碳纤维复合材料加固是当下热门的加固方式,其原因当然与碳纤维材料的优点有关:重量轻、强度高、耐酸碱、不占原有建筑空间、施工简便、几乎无湿作业等。
结构安全无小事,在加固材料的选购上更是体现得**,加固材料是结构加固中对安全影响的因素,因此在选购中,我们一定要仔细筛选、谨慎决定,防止一时疏忽,留下安全隐患。
首先我们要知道碳纤维布有一级300g、一级200g、二级300g和二级200g四种规格,有些图纸设计说明会直接给出碳布规格。例如设计说明中明确提出碳布采用一级300g,那我们就可以直接跟材料厂家说明规格等级就可以了。
如果设计说明没有明确提出碳布的等级规格,我们可以根据材料几项关键性能参数进行判断材料规格等级。例如提到碳布抗拉强度≥3400MPa、弹性模量230GPa、伸长率1.6%,那我们就可以确定碳布等级为一级,抗拉强度≥3000MPa、弹性模量200GPa,伸长率1.5%,说明碳布等级为二级;可以根据碳布厚度确定碳布的克数,厚度为0.167mm,碳布为300g/㎡,厚度为0.111mm,碳布为200g/㎡。
当碳纤维布和浸渍胶进场时,检查碳纤维布外观是否有明显的不平整现象。在施工过程中感受胶体是否好用,胶体如果太稠则会导致施工人员施工体验性不好,并且胶体很难充分浸透碳布,达到的加固效果,若果胶体太稀,又会导致浸渍胶流淌,影响粘接效果。
如何选择好的碳布是一件令人较其的事情,市面上众多品牌的碳纤维布鱼龙混杂,令人头晕目眩的同时看起来似乎都没什么区别。然而不同的产品却存在较大的价格差异,部分工程由于采用了劣质产品导致加固失效常有发生,其造成的损失难以估计,因而值得加固改造业的设计、施工、监理和业主单位予以关注,需要多方共同做出努力。
碳纤维布一般都有多厚呢?可能很多朋友并不了解或者没有见过这种材料。碳纤维布从早的航空、宇宙关联器材的应用开始,到体育用品和机械产品,近年,作为混凝土构造物补强材料的替代品,被广泛应用在高速公路、铁路桥和桥的桥墩、隧道、建筑物的抗震补强工程中。
近这几年,碳纤维布行业的发展势头是非常强烈的,尤其是用碳纤维制成的复合材料可以较大地增强复合材料的强度和韧性。而碳纤维本身厚度有很大的不同,比如说有的是0.111mm的厚度,还有的是0.167mm的厚度。当然也有一些碳纤维是非常厚的,比如说0.294mm或者0.333mm的厚度都有,关键就是看具体的工程的实际需要。
很多做加固的朋友对碳纤维布的厚度都有一个疑问,比如,为什么300g/㎡碳纤维布的厚度是0.167mm?很简单,碳纤维的密度ρ=1.8g/cm3,厚度=克重/密度,所以300g的碳纤维布厚度:300g/m2除以1.8g/cm3=0.167mm。
下面就来简单介绍一下有关碳纤维布的一些情况。
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碳纤维布行业发展是非常的不错的,这种材料可以在各行各业都能够使用的到,尤其是在工程加固行业,属于性能高强的新型的加固材料。比如说在建筑结构上面使用这种材料可以让结构的强度得到较大的提升,同时还能够增强结构的抗震能力。
但是,碳纤维布需要和碳纤维胶配套使用,才能起到加固补强的作用。一般的操作是,用碳纤维胶将碳纤维布和混凝土等基材粘结在一起,以此提高结构的强度、抗震、抗老化等方面的能力。
另外,碳纤维布本身质轻、有韧性,可以包裹不同外形的构件,也可以在狭小的空间内使用。比如在桥梁建造的时候,或者是在见到一些形状比较复杂的需要加固的建筑工程的时候就能够使用的到。??
关于碳纤维布的一些话题就简要的为大家介绍到这里了,希望通过今天的介绍能够让大家对这种材料有更多的了解。目前国内生产碳纤维布的企业不少,但是,关于碳纤维布的品质是参差不齐的,客户在购买时可以从多方面综合考虑。
碳纤维布施工过程中需要注意:
严格按照GB50550-2010的施工工艺进行粘贴,但应注意以下几点:
1、碳纤维布一定要粘贴到结构面上,如果要加固的构件有白灰需将白灰铲除,有抹灰层要将抹灰层剔除,有混凝土垫层也必须将混凝土垫层进行剔除,剔除完毕露出新鲜的混凝土,再用结构修补胶对加固的基面进行修补、找平。
2、对于有棱角的截面,需要磨成圆弧半径不小于25mm的曲面。
3、需要加固的混凝土基面需要保持干燥,基面表层含水率不宜大于4%,不应大于6%。基面含水率**过6%应进行干燥处理或者采用的潮湿浸渍胶进行粘贴。
4、碳纤维布在粘贴时,用刮板进行刮压,刮压时要沿一个方向进行刮压。
5、碳布在搭接时受力方向搭接长度应不小于20cm。
6、应特别注意在冬季施工时浸渍胶会有些粘稠,属于正常现象,如果过于黏稠影响正常施工,应对胶体进行加热处理。严禁在胶体中加入酒精等**溶剂。
7、碳纤维布和浸渍胶应采用同一品牌,否则需要做适配性试验。
8、尽量不要在粘贴好的碳布上钻孔,这样会减少碳纤维布的受力面积,影响加固效果。
粘贴碳纤维布加固与粘钢加固能否互换?主要是取决于
碳纤维粘贴加固法:碳纤维粘贴加固是指碳纤维材料通过胶粘剂(浸渍树脂)充分浸润、固化,完全粘接固定在构件表面,形成坚韧的复合层,从而对被加固构件起到补强作用。要求被加固构件的现场实测混凝土强度等级不低于C15,且混凝土表面的正拉粘接强度不低于1.5MPa。
粘贴在混凝土构件表面的碳纤维,不得直接暴露于阳光或有害介质中,其表面应进行防护处理。被加固的混凝土结构长期使用的环境温度不应**60℃,如果被加固结构处于特殊环境(如高温、高湿、介质侵蚀、放射等)中,除按国家现行有关标准要求采取相应防护措施外,还应采用耐环境因素作用的胶粘剂,并按专门的工艺要求进行粘贴。
粘钢加固:亦称粘贴钢板加固,是将钢板采用高性能的环氧类粘接剂粘结于混凝土构件的表面,使钢板与混凝土形成统一的整体,利用钢板良好的抗拉强度达到增强构件承载能力及刚度的目的。
粘贴碳纤维布加固和粘钢加固的形式和加固机理比较类似,本质上相当于增加构件配筋,在抗剪、抗弯加固中一般可以互相替换。
如果碳纤维布抗拉强度设计值取为2000MPa,钢材(Q235)抗拉强度设计值取为200MPa,可按照0.1mm厚碳纤维布相当于1mm厚钢板的原则代换。
但应注意以下几点:碳纤维和钢材弹性模量基本一致,但碳纤维的抗拉强度是钢材的10倍左右,所以要充分发挥加固材料的强度,粘贴碳纤维需要加固构件产生更大的形变。也就是说,在小变形情况下,粘贴碳纤维加固应力滞后显著,所以当构件承载力相差较多时,应**选用粘钢加固;
碳纤维和钢材弹性模量基本一致,达到同样的力值,钢材截面要大的多,所以粘钢加固提高构件钢度的幅度要**过碳纤维加固。也就是说,若补充同样的抗弯能力,构件粘钢加固的挠度、裂缝宽度小于粘碳纤维加固的;
钢板上可以焊接锚筋,也可钻孔设植筋锚固,所以粘钢加固的锚固方式较粘碳纤维灵活;
碳纤维轻、薄,不需要大型施工机械,运输储存、施工简便,同样工程量,粘贴碳纤维施工工期约是粘钢的40%。碳纤维和钢材相比,属惰性材料,不锈蚀,也不易被有害介质腐蚀,在恶劣环境下耐久性好。
碳纤维具有柔韧性,能够包裹复杂外形的构件,并非很光滑的结构建筑的钢筋表面基本有效粘贴率也可以达到**,粘贴钢板是很难达到**有效的粘贴面,相应的验收标准仅仅是达到70%。