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双层预应力碳纤维板加固施工工艺
预应力碳纤维板加固系统由三部分组成:锚具、碳纤维板、结构胶。锚具实现碳纤维板的张拉和固定、结构胶使碳纤维板和被加固的构件形成一个共同受力的整体。安装时应轻拿轻放,尽量不要使碳纤维板受到碰撞,以免损坏碳纤维板。用预应力加固技术的碳纤维板能使板材内部的碳纤维在承担结构传递荷载应力之前处于较高的应力水平,预先支配了一定程度上的强度,进而实现高强性能的发挥。
1、安装锚固底座
本加固方法需要在梁底安装锚固底座,用于固定碳纤维板张拉系统。在锚固底座对应位置埋入配套的高强螺栓,将锚固底座安装上去并用配套螺母固定。
2、梁底混凝土表面处理
在锚固块安装完全后,在混凝土表面上划出两个锚固快的中心位置连线,连线左右各30mm范围内为预应力碳纤维板粘贴位置,对这些粘贴位置的混凝土表面处理利用打磨机将其表面打磨平整,并用钢刷将其表面的粉尘、油污等不沾物清除干净,使混凝土表面平整、干燥无粉尘。另外,如碳纤维需沿基纤维方向绕构件转角处粘贴时,转角粘贴处要进行倒角处理并打磨成圆弧状,圆弧半径不应小于20mm。
3、加固用碳纤维板系统的制作
在碳纤维板系统制作之前,量测两锚固端之间的距离,确定碳纤维板的下料长度;用酮擦拭锚固用的波形锚,并将锚固范围内的碳纤维板也擦拭干净;碳布经常会有多层拉拔,而钢板基本不会有多层拉拔的情况,碳布在进行多层拉拔试验时不可以发生层间破坏,否则认定不合格。配置碳纤维板粘胶剂,涂抹在碳纤维板定范围内,将2层碳纤维板一层一层放入锚具内,在放置的过程中注意碳纤维板的中线应于波形锚的中线相对应;然后用电动扳手均匀拧紧螺母,即完成碳纤维板系统的制作。
4、加固用碳纤维板系统的安装
加固用碳纤维板系统通过高强螺杆及弧形转向块与锚具底座相连接,弧形转向块能使碳纤维板受力在同一直线上。安装时应轻拿轻放,尽量不要使碳纤维板受到碰撞,以免损坏碳纤维板。
5、涂抹碳纤维板胶
用酒精擦拭粘贴用碳纤维板的表面,在两层碳纤维板之间及上层碳纤维表面涂抹粘贴碳纤维板胶。
6、张拉预应力碳纤维板系统
将张拉用千斤顶及反力板安装在张拉端,在碳纤维板胶涂抹好后,按照0%-10%-20%-50%-的程序进行预应力张拉,每张拉一级后进行伸长位移测量,并计算实际伸长量,误差控制在6%以内。
7、粘贴碳纤维板系统
在张拉完成后,紧固张拉端螺母,卸掉千斤顶,通过自反力装置将压板顶至梁底,使碳纤维板与梁底紧密贴合,拧紧压板螺母,完成碳纤维板的粘贴。
碳纤维板加固的优势
碳纤维板受力效果好
《混凝土结构加固设计规范》明确规定一级碳纤维布和碳纤维板在重要构件中的抗拉强度设计值分别为1600mpa、1150mpa,我们以10cm宽300g碳布和1.2厚碳板为例来说:
10cm碳布计算的拉力为1600*100*0.167300g碳布厚度=26720n。
10cm碳板计算的拉力为1150*100*1.2=138000n。
从计算结果我们可以看出粘贴一层相同宽度1.2mm厚的碳板是粘贴一层300g碳布所能承受拉力的5倍多。
强度利用率---
上面我们提到一级碳布在重要构件中抗拉强度设计值为1600mpa,一级碳板在重要构件中抗拉强度为1150mpa,而一级碳纤维布的---抗拉强度和一级碳板的---抗拉强度分别为3400mpa、2400mpa。
根据以上数据我们可以分别计算出他们的强度利用率:
碳布强度利用率:
1600/3400=47.1%
碳板强度利用率:
1150/2400=47.9%
可见碳板相比于碳布的强度利用率不落于下风。
粘贴碳板---控制
碳板是碳纤维原丝通过使用树脂浸润硬化形成碳纤维板材,本身材质较硬,在抹胶时胶层控制好,粘贴时把压力控制好,粘贴效果就不会出现问题。而碳纤维布粘贴过程中,会出现一系列例如翘边、鼓包的通病。并且碳布粘贴相比于碳板粘贴基面要求要更高一些。
经验丰富的施工师傅会告诉我们结构性裂缝多由于结构应力达到限值的时候,造成承载力不够引起的,这就是结构破坏开始的特点,还有可能是结构强度不足的征兆,这就相对有安全---比较危险,因此要进一步对结构性裂缝进行分析其出现的原因。
然而对于非结构性裂缝,加固之家网认为这些裂缝往往是因为自身应力形成的,例如收缩裂缝、温度裂缝,对结构承载力的影响不大,可根据结构抗渗、耐久性、抗震使用等方面要求进行修补处理。
所以对于我们来说,有时候要分析产生裂缝出现的原因,才能---的对裂缝进行对症---进行结构性裂缝修补。加固之家网分为以下10种情况。
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