碳布、碳胶、碳纤维加固:
碳纤维增强材料,简称碳纤维,是近十年来在发达国家新兴的一种加固混凝土结构的新材料,以其优异的力学性能在工程领域日渐受宠,被人们称为“结构加固的新星”。采用碳纤维加固技术具有如下几个特点:
1.1强度高。碳纤维片材的抗拉强度一般都在3500MPa以上,远**钢材;抗拉弹性模量为230000~430000MPa,亦**钢材。因此它的比强度(即材料的强度与其密度之比)可达到2000MPa/g/cm3以上,而Q235钢的比强度仅为59MPa/g/cm3左右,比模量也比钢材高。
1.2 施工简便、快捷。使用碳纤维加固构件不需大型施工机构及周转材料,易于操作,施工周期短,经济性好。
1.3 抗酸碱盐类介质的腐蚀,应用面广。加固后能大大提高结构的耐腐蚀性及耐久性,可以应用于各种工作环境的构件加固。
1.4 可以有效的封闭混凝土结构的裂缝,延长结构的使用寿命。
1.5 易于保持结构原状,基本不增加结构自重及截面尺寸。
2.材料
碳纤维加固钢筋混凝土技术所涉及的材料主要有两种:一是碳纤维布;二是配套树脂类粘结材料。
2.1碳纤维增强材料(CFRP)
CFRP乃英文Carbon Fibire Reinforcement Polymer 的首字母缩写,意为碳纤维增强材料。碳纤维丝的产生,是通过氧化**聚合物(通常是聚丙稀硝胺纤维或乳化沥青),只留下碳素材料,其碳原子沿原有纤维长度排列整齐而形成碳素纤维。每根碳纤维丝由3000~12000个碳原子丝以绞线或麻绳的方式排列而成,其粗细仅相当于人的1根头发丝。
碳纤维成品可以制成不同的型材如纤维布、纤维板、棒材、短纤维等,根据不同工程的不同部位和需要而定。在加固工程中应用量较大和较普通的还是碳纤维布。
2.2配套树脂类粘结材料(粘结剂)
粘结材料是施工成功的重要保证。为了使被加固构件与碳纤维布共同受力,要求粘结剂对被粘贴界面和碳纤布有较高的粘结力和强度,抗拉、抗压特别是粘贴抗剪强度应**混凝土相应的强度,而且粘结材料对界面和碳纤维布都要有良好的渗透性和相容性,还能够抗冲击、耐疲劳抗老化等。
采用碳纤维片材对混凝土结构进行加固修复时,通常选用配套底层树脂、找平材料、浸渍树脂和粘结树脂,所选材料除满足上述要求外,尚应满足施工简易的要求。一般要求底层树脂及找平材料的正拉结强度大于2.5MPa且不小于被加固混凝土拉结强度的标准值ftk