上世紀80年代日、美等一些發達國家率先將碳纖維開始應用在結構加固中,並取得了良好的效果。我國在上世紀90年代才開始對碳纖維技術進行研究和應用,並且由於碳纖維本身質輕、高強、施工簡便等特點受到了加固行業的青睞。在有些人的意識裡碳纖維加固可以解決一切的結構病害,那麼真的是這樣麼?答案肯定是否定的,那麼什麼樣的結構不適合用普通碳纖維加固呢?現在卡本給大家介紹幾種不適合用普通碳纖維加固的情況。
首先碳纖維加固是對原結構有一定要求的,採用普通碳纖維加固的構件混凝土強度等級不得低於C15,並且碳纖維材料與混凝土表面的正拉粘接強度不得低於1.5MPa。也要求加固構件不得為素混凝土並且縱向受力鋼筋一側配筋率大於0.2%。並且碳纖維加固也要求加固構件的基面比較好,如果加固基面有凹凸不平需要用結構修補膠進行找平處理。
第二對於一些本身變形較大的結構,碳纖維加固效果也不是很理想。雖然碳纖維本身有高強的特點,並且規範規定I級碳布在重要構件的加固中設計抗拉強度值為1600MPa,但是由於構件本身變形較大,碳纖維在可能沒有達到1600MPa時構件本身就發生了破壞,導致碳纖維的強度利用率太低,也就發揮不出來碳纖維的高強的特點。那麼遇到這種情況該如何處理呢?如果加固構件有一定變形,但變形還不算太大,可採用粘貼鋼板的加固方式進行加固,畢竟鋼板的強度利用率要明顯優於碳布。如果加固構件變形很大,預應力加固就能充分發揮他的價值。卡本預應力碳纖維板加固系統可以有效減小構件的撓度變形,還可以減小構件的裂縫寬度,是一種非常有效的主動加固技術。
第三碳纖維加固對原結構的受力狀態也有一定要求,碳纖維本身抗拉強度很高,彈性模量與鋼筋相當,然而碳纖維本身質軟,抗壓強度不足,故在碳纖維加固時要發揮其抗拉強度高的特點,所以該方法僅適用於鋼筋混凝土梁柱受彎、柱軸心受壓、柱大偏心受壓以及受拉構件的加固。加固柱軸心受壓以及大偏心受壓都是用碳布纏繞柱進行加固,也是發揮碳纖維抗拉強度大的特點。對於牆體這種受壓不足的病害碳纖維布粘貼是起不到作用的。
第四對於長期處於高溫、高溼以及容易受侵蝕的鋼筋混凝土構件普通的碳纖維加固也就顯得有些力不從心了。遇到高溫、潮溼的結構面需要採用專用的結構膠進行粘貼碳纖維。對於一些容易受侵蝕的加固構件可以採用卡本的碳纖維網格加固系統代替粘貼碳纖維進行加固。具體碳纖維網格的施工工藝以及適用環境詳情請看卡本技術手冊或直接諮詢卡本技術工程師。
碳纖維材料的應用範圍取決於材料的特性以及加固構件本身的特點進行選用的,而不是以人為意志的「萬能」使用。針對不同的結構構件以及不同的病害綜合分析,選擇適當的加固方法才能從根本上解決構件的病害。
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