碳纤维增强的工作原理是将高强度或高弹性模量的连续碳纤维按一个方向成束排列,然后再用环氧树脂浸渍,形成碳纤维增强复合材料片材。片材用特制的环氧树脂附着在结构的拉面上,树脂固化后,与原结构形成新的受力复合体,使其组合成整体的共同受力,相当于对原混凝土构件进行“补强加固”。由于碳纤维布分担了荷载,钢筋应力减小,结构得到加固。
运用:碳纤维复合材料加固法有着操作简便、施工快速、不湿作业、对外观影响小等优点。,是其他强化方式所不具备的。甚至可以在不影响使用的情况下加强结构,由此产生的经济效益往往受到业主的青睐。广泛应用于工业与民用建筑、桥梁结构、隧道、管涵等领域。
一、直接碳纤维复合材料的增强效果分析
1.用碳纤维复合材料加固钢筋混凝土受弯构件,对提高梁的抗弯和抗剪承载力作用有限。碳纤维材料直接粘结原则上属于被动加固范畴,碳纤维材料的应变应力相对滞后,碳纤维应力(抗拉强度)的发挥程度取决于加固后受弯构件的变形。
2.粘贴碳纤维材料可以限制裂缝的发展,间接提高结构的抗裂能力。
另外,由于使用碳纤维加固需要使用环氧树脂结构胶,将环氧树脂结构胶涂覆在钢筋混凝土构件表面,在其表面形成一层粘结层,因此可以间接提高混凝土的抗腐蚀能力和抗碳化能力。因此对以延长结构使用寿命为主要目的的耐久性加固也有一定的促进作用。
二、碳纤维材料缠绕粘贴加固效果分析
一般来说,轴压构件一般采用包裹粘贴碳纤维材料的方法(环箍绑扎法)。原则上,环箍绑扎法可以明显约束被加固构件。在轴压作用下,混凝土构件处于三向受压状态,可以大大提高混凝土的抗压承载力,增强结构的延性,明显改善结构的抗震性能。
需要注意的是,当采用环形网格法加固构件的正截面或提高抗震加固的延性时,不同类型截面所附着的碳纤维材料层数也是不同的。对于圆形截面,附着碳纤维材料的层数不应少于2层,对于矩形截面,不应少于3层。束的上下两层之间的搭接宽度不应小于50毫米,碳纤维材料的周向切断点的延伸长度不应小于200毫米,条带的搭接位置应错开。
综上所述,碳纤维复合材料的产生大大地推动了我国结构加固技术的进步,那么如何才能规范使用是个值得思考的问题了,掌握碳纤维加固施工方法,按施工规范施工,是做好加固的关键步骤,更多信息请关注找加固家!