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碳纤维论文

2023-12-29 08:47:06 收藏本文 下载本文

“非诚勿扰Y”通过精心收集,向本站投稿了4篇碳纤维论文,下面就是小编给大家带来的碳纤维论文,希望大家喜欢,可以帮助到有需要的朋友!

碳纤维论文

篇1:碳纤维论文

内容提要:从各个方面介绍碳纤维,了解碳纤维的起源,概念,种类,生产,用途,现状,

需求与前景

关键词:碳纤维

一 碳纤维的起源碳化

碳纤维起源1860年,英国人瑟夫. 斯旺将细长的绳状纸片碳化制取碳丝,以此制造电灯的灯丝。大约在1879年,他把绵纱浸入硫酸,焦干处理,然后或将硝化纤维素从膜孔中挤出成丝,然后再碳化,并获得专利。

二:碳纤维概念

碳纤维是由有机纤维经碳化及石墨化处理而得到的微晶石墨材料,是一种非金属材料, 它不属于有机纤维范畴,但从成型方它又不同于一般的无机纤维。碳纤维性能优良,拉伸断裂强度和初始模量可达到2~4Gpa和400~700Gpa,质强而且很轻,并有耐高温,耐腐蚀,耐辐射的功能,纤维中含碳量在95%左右的碳纤维和含碳量在99%左右的石墨纤维。

三 碳纤维的种类

1. 根据制备碳纤维的原料:以粘胶纤维为原料的粘胶基碳纤维 以聚丙烯腈纤维为原料的聚丙烯腈基碳纤维 以沥青为原料的沥青基碳纤维

以酚醛树脂为原料的酚醛树脂基碳纤维等

2. 根据碳纤维的力学表现:通用碳纤维

高性能碳纤维

3. 根据碳纤维的功能: 受力结构碳纤维

活性碳纤维

导电碳纤维

耐燃烧纤维

耐磨碳纤维

四 碳纤维的`生产

粘胶基碳纤维的生产:生产时,首先将纤维置于氮等惰性气体中作低温(400度以下)稳定化处理,进行预氧化,然后在400度以上实现芳构化过程,获得石墨类结构,从而形成碳纤维和石墨纤维。这样一个热解碳化处理过程在五个温度阶段中实现。

第一阶段:升温至50~150度,排出吸附水。

第二阶段:升温至150~240度,纤维素环上的羟基将以水的形式脱除。

第三阶段:升温至240~400度,键断裂,生成水,CO,CO2,达到400度时,整个纤

维素破坏,生成C4残链。

第四阶段:升温至400~700度,通过芳构生成碳的六元环,同时释放氢和甲烷等,再

升温至900~1600度,即生成石墨类结构,形成碳纤维。

第五阶段:温度再升高,即形成沿纤维轴取向的乱层石墨成片,在温度升高至2200~2800度的石墨化温度时,形成石墨纤维,利用塑性拉伸,可使纤维的拉伸强度和初始模量大幅度提高。

五 碳纤维的用途

1. 宇航工业:用作导弹防热及结构材料如火箭喷管.鼻钳.大面积防热层,卫星构架.

天线.太阳能翼片底板.卫星-火箭结合部件,航天飞机机头,机翼前缘和舱门等制件,哈勃太空望远镜的测量构架,太阳能电池板和无线电天线。

2. 航空工业:用作主承力结构材料,如主翼.尾翼和机体,次承力构件,如方向舵.

起落架.副翼.扰流板发动机舱整流罩及座板等。

3. 交通运输:用作汽车传动轴.板簧.构架和刹车片等制件,船舶和海洋工程用作制

造渔船.鱼雷快艇和巡逻艇,以及赛艇的诡杆.航杆.壳体及划水桨,海底电缆.潜水艇.雷达罩.深海油田的升降器和管道。

4. 运动器材:用作网球.羽毛球.和壁球拍及杆.棒球.曲棍球和高尔夫球杆.自行车.赛

艇.钓竿.滑雪板.雪车等。

5. 土木建筑:幕墙.间隔壁板.桥梁.架设跨度大的管线.海水和水轮结构的增强筋.地板.

窗框.管道.海洋浮杆.面状发热嵌板.抗震救灾用补强材料。

六 国产碳纤维现状

我国碳纤维虽然经过一段时期的发展,但是与国外的技术水平还存在一定的差距和一些在竞争中不容忽视的问题,主要有以下几个方面。

1. 原丝质量与国外比还存在差距。由于国产碳原丝在生产过程中大部分采用民用腈纶

原液,杂质含量高,造成碳纤维性能不稳定,离散系数较大。

2. 大部分国产碳纤维未经过表面处理,制成复合材料层间强度偏低。没有经过表面处

理的国产碳纤维不能用作高性能要求的先进复合材料增强体,也不能在航空.航天等国防部门中用来制作碳纤维论文主承力构件。

3. 尚未形成经济规模,价格太贵,成本组成不合理。国产碳纤维目前售价太高,远比

国外进口的价格高。我国碳纤维之所以价格昂贵,有很多不合理因素,如成本结构存在问题,据我国某碳纤维厂对碳纤维成本的粗略统计,原丝费用约占碳纤维成本的25%,而车间费用约占碳纤维成本的44%。

4. 品种单一.规格单一,碳纤维来源大部分依赖于进口。根据不同行业.不同产品.不同零

部件的不同需求,希望能采用不同类别.不同品种.不同规格的碳纤维,还希望有供能使用的碳纤维,而我国目前碳纤维只有相当于T-300的一个品种。

七 碳纤维的需求

-间,全球用于碳纤维产能的投资已突破8亿美元。生产能力从3.3万t

上升到5.7万t,预计有望达到7011万t。从-,全球碳纤维产业以每年8%的速率增长。目前,碳纤维国际市场的价格已在的基础上上升了65%左右。

结语:碳纤维是二十一世纪的新兴功能性纤维,其独特的纤维特性和先进的生产方法决定了碳纤维产品在航空航天.土木建筑.体育医疗.电子通信等领域有着广阔的应用前景。我们应不断开发新产品,提高我国碳纤维产品在国际上的竞争力。相信在不久的将来,碳纤维将会走进寻常百姓家,也将在各个领域发挥更大的作用。

篇2:钢筋混凝土柱碳纤维加固应用技术论文

钢筋混凝土柱碳纤维加固应用技术论文

在实际加固工程中,因设计失误、施工不当或使用功能改变等,造成的结构或构件不能满足现行规范规定的正常设计使用要求,要使其结构或构件能够继续安全、正常的使用,则必须采取一定的措施进行补强修复。

碳纤维CFRP是整个土木工程界使用最为广泛且热门的加固材料,该项加固技术兴起于20世纪80年代,于90年代后期在我国迅速发展起来,国内外很多科研单位和高校就碳纤维CFRP加固混凝土构件这项新技术进行了大量的研究。随着试验研究的深入,该加固技术的适用范围不断扩大,应用技术不断改进。

碳纤维CFRP加固钢筋混凝土柱的试验研究相对较少,但试验研究结果表明碳纤维CFRP加固钢筋混凝土柱具有施工简单、抗腐蚀能力强、约束效果好、基本不需要维修保养等特点,下面就该加固技术进行简要介绍。

1、钢筋混凝土柱CFRP加固机理分析

1.1、碳纤维CFRP材料

碳纤维CFRP一般是直径为5μm~20μm的`连续纤维,基材由树脂和固化剂组成,用树脂(内加固化剂)浸润碳纤维,待树脂固化后便形成了碳纤维增强塑料(简称CFRP)。其特性:密度小,为普通钢材的1/6;强度高,抗拉强度约为普通钢筋的4~6倍;抗腐蚀性能好,强度不受酸碱腐蚀介质的影响;非磁性,不影响电磁信号的传播;抗疲劳性能优良,疲劳寿命普遍高于钢材;温变系数和混凝土相当;弹性模量和钢材相近;极限延伸率1%.

1.2、钢筋混凝土柱CFRP加固原理

钢筋混凝土柱在承受轴向压力时,构件是由于受到极限值非常小的横向扩张引起的,如能在构件四周创造横向约束,以阻止受压构件的这种横向扩张,从而提高构件抗压承载力和变形能力。

碳纤维CFRP加固钢筋混凝土柱就是在柱混凝土和CFRP增强带之间产生约束作用,(它们之间的相互作用力称为界面约束应力)受横向界面约束应力的作用,塑性区的核心混凝土处于三向应力状态,与单向受力状态相比,混凝土的极限压应变和承载力会提高,在柱弯曲承载力没有明显下降的情况下,并不考虑失稳的影响,加固后钢筋混凝土柱具有较大的延性变形与耗能能力。

1.3、钢筋混凝土柱在CFRP包裹作用下的应力分布情况

1.3.1、由于CFRP对钢筋混凝土柱的横向约束后使CFRP形成轴向拉伸应力,而CFRP的抗弯能力极弱(一般不考虑),矩形柱在CFRP包裹约束下其最终极限轴向抗压强度相对圆柱而言大大降低,主要由于侧向约束应力不均匀。矩形柱边中央侧向约束弱,拐角处侧向应力集中约束较大,柱边只有在发生侧向塑性变形时CFRP对钢筋混凝土柱的横向约束应力才能极速增长。

1.3.2、由于CFRP对钢筋混凝土柱的约束为界面约束,只有当混凝土向外横向扩张时(产生塑性变形)CFRP方能对混凝土产生约束应力,因此柱环向外包CFRP在承受荷载时表现出两阶段的受力过程:第一阶段,混凝土轴向压应力较小,横向变形较小,CFRP受力较小;第二阶段,随着荷载的增加,柱混凝土变形增大,CFRP环向应力显著增长,环向约束力迅速增加,直到当CFRP达到其极限拉伸应变时发生断裂。

1.3.3、约束混凝土与无约束混凝土应力―应变关系

2、碳纤维CFRP加固钢筋混凝土柱的技术及施工要点

2.1、适用范围及工况要求

CFRP加固钢筋混凝土柱适用于圆柱或小截面矩形柱(截面边长一般小于800mm),在未失稳状态下能大幅提高钢筋混凝土柱的轴压承载能力。加固的前提条件是构件的核心混凝土未被破坏,尚具有一定的承载和变形能力。

2.2、CFRP外包钢筋混凝土加固技术

2.3、加固施工要点:

2.3.1、钢筋混凝土柱加固前的卸荷,此项工作往往被忽视,混凝土构件在负荷外包CFRP时,外包CFRP相对于混凝土柱表面存在应变滞后,常发生CFRP尚未被拉断混凝土已被压坏的情况,这种效应使得CFRP的补强效果降低,不能充分发挥CFRP的高强抗拉性能。

2.3.2、矩形柱拐角倒角的半径不得小于20mm,柱侧最好修成外凸面,减轻角部CFRP的集中应力,很多试验表明即使如此CFRP的破坏仍然发生在拐角部位。

2.3.3、混凝土构件表面的修复工作极为重要,其直接影响CFRP对混凝土横向约束效果。

3、结论

1)碳纤维CFRP加固钢筋混凝土柱,能使混凝土承受轴向受力状态变为三向受力状态,约束混凝土的承载力和变形能力得到提高,特别对轴压比不能满足抗震设计规范要求的钢筋混凝土柱加固效果比较明显。

2)提高塑性铰区的承载力及延性,钢筋混凝土柱在地震荷载的重复作用下,上下端会首先出现塑性铰区,承载能力及延性迅速下降,用CFRP进行缠绕加固后,塑性铰区核心混凝土受到约束极限强度及变形能力大幅提高。

3)施工技术含量低、工艺简单,约束效果好、抗腐蚀能力强,只需保护不需要保养。

4)碳纤维CFRP加固技术并非万能“处方”,有其缺点:有机胶耐高温性能差,高温环境及防火等级要求高的建筑不能使用;不规则或大截面矩形柱应有条件使用。

篇3:如何运用碳纤维进行桥梁加固补强论文

如何运用碳纤维进行桥梁加固补强论文

1.前言

中国桥梁工程的发展已具有相当规模,公路交通量不断增加,行车密度及车辆载重越来越大,公路桥梁负荷日趋加重。有一部分公路桥梁是中国2O世纪8O年代以前修建的,因其设计荷载标准偏低,普遍存在承载力不足的问题。而2O世纪8O年代以后修建的,其中已有不少桥梁暴露出缺陷,更有一些在远没有达到设计寿命时出现耐久性能严重退化的现象,影响其承载能力和使用寿命。因此,采用适当的加固和改造技术措施,恢复和提高桥梁的承载能力及通行能力,延长桥梁的使用寿命,以适应现代化交通运输的需要变得十分迫切。

2.碳纤维材料特性

碳纤维增强塑料是碳纤维材料通过一定的制作工艺与特定的树脂材料复合而制成的,其力学特点是应力应变量完全线弹性,不存在屈服点或塑性区。碳纤维材料具有优异的物理力学性能。加固混凝土构件所用的碳纤维布,是由碳纤维长丝经编织而制成的柔软片材。碳纤维布在编织时,将大量的碳纤维长丝沿一个主方向均匀平铺,用极少的非主方向碳纤维丝将主方向碳纤维丝编织连接在一起,形成很薄的以主纤维方向受力的碳纤维布。碳纤维布的抗拉强度标准值应大于3000Mpa,弹性模量大于2.1×l05MPa.综合材料的物理、力学特性分析,要想最大限度地发挥材料自身的优势,适宜将C(RP材料作为桥梁结构的受拉或预应力受弯构件,特别适用于纯受拉构件,工程实践也证明了这一点。目前,用于桥梁加固的碳纤维材料主要是承受拉应力,约束裂缝的开展。

3.碳纤维加固补强的施工工艺

3.1根据设计确定粘贴碳纤维的范围进行基底处理

a)将砼构件表面的残缺、破损及碳化层部分清除干净,达到结构密实部位。检查外露钢筋是否有锈蚀,并进行必要的处理。对经过剔凿、清理和露筋的构件残缺部分进行修补复原;

b)裂缝修补。缝宽小于0.2mm的裂缝,用环氧树脂进行表面涂刷密封;大于0.2mm的裂缝用环氧树脂灌缝;

c)将构件表面凸出部分(模板的段差等)打磨平整,修复后的段差尽量平顺。用磨光机把棱角磨成半径大于30mm的圆角;

d)清洗打磨过的构件表面,并使其充分干燥。

3.2底层涂刷(底层涂料具有较强的渗透性,可渗入砼表面内)

a)把底层涂料的主剂和固化剂按规定比例称量准确后放人容器内,用搅拌器拌均匀,一次调和量应在可使用时间内用完为准;

b)用滚筒刷均匀的涂刷底层涂料;

C)底层涂料固化后,表面有凸起部分时要用砂纸磨光;

d)注意在气温小于5C,相对湿度大于85,砼表面含水率在8以上,有结露可能而无可靠保证措施时,均不得施工。

3.3环氧腻子对构件表面残缺的修补

a)构件表面凹陷部位应用环氧腻子填平,修复至表面平整;

b)内角(段差、起拱等)要用环氧腻子填补使之平顺。

3.4贴碳纤维片

a)为了防止碳纤维受损,在碳纤维片运输、储存、裁切和粘贴过程中,严禁受弯折。贴片前应用钢直尺与壁纸刀按规定尺寸切断纤维片,每段长度一般不超过6rn;。

b)碳纤维接头必须搭接10cm以上,横向不需搭接;

c)按规定比例掺配树脂主剂和固化剂,用滚筒刷均匀地涂刷黏结树脂,称为下涂;

d)贴片时,在碳纤维片和树脂之间尽量不要有空气,可用罗拉沿着纤维方向在碳纤维片上对此滚压,使树脂渗入碳纤维中。

3.5养护

粘贴碳纤维片后,需自然养护24h达到初期固化,并保证固化期间不受干扰。

3.6涂装

根据需要可在树脂固化后加固补强构件表面,涂刷耐火涂层和色彩。

4.碳纤维(片材)加固处理要点

在进行结构加固处理前,先对梁板采取有效地卸载和支顶措施,然后按以下施工工序进行加固施工。

(1)破损面混凝土表面处理:清除被加固构件表面的剥落、疏松、蜂窝、腐蚀等劣化混凝土,露出混凝土结构层。

(2)按设计要求对破损面钢筋处理后用M45的环氧树脂砂浆进行灌缝或封闭处理,并保证钢筋保护层厚度不小于15mm.利用打磨机将其表面打磨平整,并用钢刷将其表面的粉尘、油污等不洁物清除干净,使构件加固表面平整、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)涂刷底层树脂:用专用滚筒刷将底层树脂均匀涂抹于混凝土表面,待树脂表面指触干燥时即进行下一道工序施工。

(4)找平处理:表面凹陷部位用找平材料填补平整,且不应有菱角。

(5)粘贴碳纤维片材:将配制好的浸渍树脂均匀涂抹于所要粘贴的部位,并用橡胶滚筒沿纤维方向多次滚压,挤除气泡,使浸渍树脂充分浸透碳纤维布,滚压时不得损伤碳纤维布。多层粘贴重复上述步骤,待纤维表面接触干燥时即可进行下一层的粘贴。如超过60min,则应等12h后,再行涂刷粘结剂粘贴下一层。

(6)在最后一层的碳纤维布的表面均匀涂抹浸渍树脂。

(7)必要时进行表面防护及外观处理。

5.注意事项

(1)碳纤维片材选择注意事项

碳纤维片材的编织均匀性,将直接影响加固质量。碳纤维束只有分布排列均匀,加工成复合材料后才能起到整体均匀受力的作用,若材质的均匀性不好,则构件受力后到之纤维片拒不受力不均,使碳纤维补强的效果不能充分发挥出来。因此,选择均匀性较好的.碳纤维片材,是加固质量的关键。

(2)碳纤维(片材)粘贴注意事项

①在表面处理和粘贴碳纤维片材前,应按加固设计部位放线定位。

②按设计要求的尺寸裁剪碳纤维片材,裁剪后的织物宽度不宜小于150mm且不应小于100mm.

③将碳纤维片材表面擦拭干净至无粉尘。如需粘贴两层时,对底层碳纤维片材两面均应擦拭干净。

④擦拭干净的碳纤维片材应立即涂刷粘结树脂,胶层应呈凸起状,平均厚度不小于2mm.

⑤将涂有粘结树脂的碳纤维片材用手轻压贴于需粘贴的位置。用橡胶滚筒顺纤维片材方向均匀平稳压实,使树脂从两边溢出,保证密实无空洞。当平行粘贴碳纤维时,两片之间孔隙应不小于5mm.

⑥需粘贴两层碳纤维片材时,可连续粘贴。如不能连续粘贴,则再开始前应对底层碳纤维片材重新做好清洁工作。

⑦施工宜在5℃以上环境温度条件下进行,并应符合配套树脂的施工使用温度。当环境温度低于5℃时,应使用适用于低温的配套树脂或采用升温处理措施。

⑧施工时应考虑环境湿度对树脂固化的不利影响,其粘贴部位混凝土的含水率不应大于4%。

⑨树脂配制时应按产品使用说明规定的配比称量置于容器中,用搅拌器均匀搅拌至色泽均匀。搅拌用容器内不得有油污及杂质。宜根据现场实际温度决定树脂的每次拌合量,并严格控制使用时间。

⑩为了保证粘贴的质量,不同季节、不同温度条件下,应使用不同型号的粘贴树脂,这样才能对树脂施工的可操作时间和固化时间进行有效控制。

6.对碳纤维加固补强技术的展望

碳纤维用于砼结构的修复补强虽然时间不长,但发展很快,其主要原因在于碳纤维片加固存在较多优点:

a)施工简便迅速,无需模板、夹具、支撑等;

b)不增加结构重量,碳纤维片重量200g/m.~300g/m,设计厚度0.1l1mm~0.167mm,加上环氧树脂的重量也很轻,对结构自重影响可忽略不计;

c)能适应各种结构外形的补强;d)可以多层粘贴。可根据设计要求,在一个部位重叠粘贴。

7.结束语

随着我国高等级公路的迅速发展,高速公路桥梁通车里程也在不断增长,桥梁由于各种原因造成承载力降低、混凝土强度降低或需要提高抗震能力和修补桥梁裂缝,都可以应用碳纤维布补强技术。

篇4:浅谈碳纤维加固技术在建筑工程中的应用工学论文

浅谈碳纤维加固技术在建筑工程中的应用工学论文

摘要:在建筑工程中,由于各种原因,经常需要对已有建筑物进行维修、加固。实践证明,应用碳纤维材料对混凝土结构进行加固,是一种有较高技术含量的、全新的建筑结构加固方法。碳纤维具有强度高、自重轻、施工方便、快捷、应用广泛等优良性能,因而利用碳纤维布加固钢筋混凝土构件以提高承载力及延长寿命是目前比较流行的方法,在建筑业中有着广泛的发展前景。

关键词:碳纤维 加固技术 工程建筑

1.碳纤维加固结构构件技术原理

外贴纤维增强复合材料加固混凝土技术是通过在混凝土结构外部粘贴纤维增强复合材料片材,通过二者协同受力,达到加固目的。碳纤维材料具有高强度、高弹性模量、重量轻及耐腐蚀性好等特点,其抗拉强度是普通钢筋的十倍左右,弹性模量略高于普通钢筋的弹性模量。加固修复混凝土结构所有碳纤维材料主要为两种:碳纤维材料与配套树脂。其中碳纤维的抗拉强度为建筑钢材的十倍,而弹性模量与钢材相当,某些(如高弹性)碳纤维的弹性模量甚至在钢材的两倍以上,且施工性能与耐久性良好,是一种很好的加固修复材料;配套树脂则包括底层树脂、找平树脂及粘结树脂,前两者的作用是为了提高碳纤维的粘结质量,而后者的作用则是使碳纤维与混凝土能够形成一个复合性整体,并且共同工作,提高结构构件的抗弯、抗剪承载力,达到对结构构件进行加固、补强的目的。

2.采用碳纤维布加固具有的优点:

采用碳纤维布加固结构具有高强高效的优点。由于碳纤维材料优异的物理力学性能,在加固修补混凝土结构中可以提高混凝土结构及构件的承载力和延展性,改善其受力性能,达到高效加固修补的目的。施工便捷,工效高,无湿作业,不需大型施工机具,施工占用场地少。根据有关统计资料,同为粘贴加固工法,粘贴碳纤维材料是粘贴钢板施工工效的4-8倍。具有极佳的耐腐蚀性能及耐久性。试验表明,碳纤维材料加固混凝土结构有良好的耐腐蚀性和耐久性,可以抗御建筑物经常遇到的酸、碱、盐对结构物的腐蚀。适用面广。粘贴碳纤维材料加固修补混凝土结构可广泛适用于各种结构类型(如建筑物、构筑物、桥梁、隧道等)、各种结构形状(如矩形、圆形、曲面结构等)、各种结构部位(如梁、板、柱、节点、拱、壳、墩等)的.加固修补,且不改变结构形状,这是目前任何一种结构加固方法所不可比拟的。尤其重要的是,对于一些大型桥梁桥墩、桥梁、桥板以及隧道、大型筒体及壳体结构工程等,采用旧的加固手段几乎无法实施,而采用该项加固技术都能顺利解决,施工质量易保证。由于碳纤维材料是柔性的,即使被加固的结构表面不是非常平整也基本可以达到100%的有效粘贴率,而粘贴钢板则很难达到100%的有效粘贴面,相应的验收标准也只要求其达到70%就可以了。碳纤维材料质量轻且薄,粘贴后每平方米重量不到1.0kg,粘贴一层的厚度仅1.0mm左右,加固修补后基本不增加原结构自重及原构件尺寸。

3.碳纤维材料在结构加固方面的运用

3.1碳纤维材料结构加固适用范围

碳纤维材料适用于各种结构类型、各种结构部位的加固修补,如梁、板、柱、屋架、桥墩、桥梁、烟囱、筒体、壳体等结构;另外,砖砌体的某些力学性能也可以用碳纤维进行加固。具体说来可以但不限制于:利用碳纤维加固公路桥敦结构、对既有钢筋混凝土烟囱的加固;构件抗弯加固、梁柱构件的抗剪加固、混凝土柱子牛腿断裂加固、砌体的抗震加固、承载力不足加固、楼宇增层加固、框架柱轴压比超限加固、楼板开裂加固、剪力墙开洞加固、楼面荷载增大加固、桥梁断裂、旧桥大修加固和水塔加固等等。

3.2碳纤维片材加固修复混凝土结构规范

采用粘贴碳纤维片材加固混凝土结构时,应通过配套粘结材料将碳纤维片材粘贴在一起,使碳纤维片材承受拉力,并与混凝土变形协调,共同受力。

3.3碳纤维片材可采用下列方式对混凝土结构构件进行加固:

在梁、板构件的受拉区粘贴碳纤维片材进行受弯加固,纤维方向与加固处的受拉方向一致;采用封闭式粘贴、U形粘贴或侧面粘贴对梁、柱构件进行受剪加固,纤维方向宜与构件轴向垂直;采用封闭式粘贴对柱进行抗震加固,纤维方向与柱轴向垂;当有可靠依据时,碳纤维片材也可用采用其它形式或其它受力状况的混凝土结构进行加固;采用粘贴碳纤维片材加固混凝土结构时,应按国家现行有关标准采用以概率理论为基础的极限状态设计法进行承载能力极限状态计算和正常使用极限状态验算;钢筋和混凝土材料,根据检测得到的实际强度,按国家现行有关标准确定其相应的材料强度设计指标;碳纤维片材应根据构件达到极限状态时的应变,按线弹性应力应变关系确定其相应的应力;碳纤维片材应取生产厂提供的不小于95%保证率的极限抗拉强度作为抗拉强度标准值;当采用粘贴碳纤维片材对结构或构件进行加固时,应考虑加固后对结构中其它构件或构件的其它性能可能产生的影响;采用粘贴碳纤维片材进行结构加固时,宜卸除作用在结构上的活荷载。如不能在完全卸载条件下进行加固,应考虑二次受力的影响;在受弯加固和受剪加固时,被加固混凝土结构和构件的实际混凝土强度等级不应低于Cl5。采用封闭粘贴碳纤维片材加固混凝土柱时,混凝土强度等级不应低于C10。

4.结语

随着碳纤维加工技术的普及,我国各种应用占碳纤维率需求比例不断上升,从这个角度上已预示了碳纤维在工程的广阔应用前景,也许在未来人类社会在材料应用上会从钢铁时代进入到一个碳纤维材料广泛应用的时代。

参考文献:

[1] 张小平,碳纤维加固技术[J],山西建筑,2009年第八期

[2] 陈小兵等,碳纤维加固钢筋混凝土梁的实验研究[J],工业建筑2008年第六期

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