粘鋼加固和碳纖維布加固能不能互換?
在加固工程之中,粘貼碳布與粘鋼加固,是我們常見的加固方法,那么究竟碳布與粘鋼加固有哪些相同與不同之處呢?今天我們就來深入了解一下吧!
加固機(jī)理相似
粘貼碳纖維布加固和粘鋼加固的形式和加固機(jī)理比較類似,本質(zhì)上相當(dāng)于增加構(gòu)件配筋,在抗剪、抗彎加固中一般可以互相替換。
粘鋼加固工法的優(yōu)勢(shì)
碳纖維和鋼材彈性模量基本一致,但碳纖維的抗拉強(qiáng)度是鋼材的10倍左右,所以要充分發(fā)揮加固材料的強(qiáng)度,粘貼碳纖維需要加固構(gòu)件產(chǎn)生更大的形變。也就是說,在小變形情況下,粘貼碳纖維加固應(yīng)力滯后顯著,所以當(dāng)構(gòu)件承載力相差較多時(shí),應(yīng)優(yōu)先選用粘鋼加固;
碳纖維和鋼材彈性模量基本一致,達(dá)到同樣的力值,鋼材截面要大的多,所以粘鋼加固提高構(gòu)件鋼度的幅度要超過碳纖維加固。也就是說,若補(bǔ)充同樣的抗彎能力,構(gòu)件粘鋼加固的撓度、裂縫寬度小于粘碳纖維加固的;
鋼板上可以焊接錨筋,也可鉆孔設(shè)植筋錨固,所以粘鋼加固的錨固方式較粘碳纖維靈活;
碳布加固工法的優(yōu)勢(shì)
如果將碳纖維布抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值取為2000MPa,鋼材(Q235)抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值取為200MPa,可按照0.1mm厚碳纖維布則可相當(dāng)于1mm厚鋼板。
此外,碳纖維輕、薄,不需要大型施工機(jī)械,運(yùn)輸儲(chǔ)存、施工簡(jiǎn)便,同樣工程量,粘貼碳纖維施工工期約是粘鋼的40%。碳纖維和鋼材相比,屬惰性材料,不銹蝕,也不易被有害介質(zhì)腐蝕,在惡劣環(huán)境下耐久性好。
碳纖維還具有柔韌性,能夠包裹復(fù)雜外形的構(gòu)件,并非很光滑的結(jié)構(gòu)建筑的鋼筋表面基本有效粘貼率也可以達(dá)到100%,粘貼鋼板是很難達(dá)到100%有效的粘貼面,相應(yīng)的驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)僅僅是達(dá)到70%。
在加固工程之中,單采用一種加固工法就將問題完全解決,少之又少,換言之,任何加固工法都會(huì)有自己的使用局限,我們就需要掌握每種加固工法的優(yōu)勢(shì),將每種加固工法的優(yōu)勢(shì)充分發(fā)揮出來,為結(jié)構(gòu)安全護(hù)航。

在結(jié)構(gòu)加固工程中,可以采用的加固方法有很多,既有傳統(tǒng)的加固方法,也有新型的加固方法,而粘鋼加固和碳纖維加固就是代表性的2種加固方法。粘鋼加固和粘貼碳纖維加固具有相似的加固原理,它們作為加固技術(shù)具有較多的優(yōu)勢(shì),而且適用性都很強(qiáng)。那么碳布和粘鋼板加固可以互換嗎?
碳布與粘鋼加固的相似之處,從適用范圍上,碳布與粘鋼同樣可用于受彎構(gòu)件、大偏心受壓構(gòu)件與受拉構(gòu)件,例如在梁底粘貼碳布或者鋼板,均可提高結(jié)構(gòu)承載力,達(dá)到加固補(bǔ)強(qiáng)的目的;從原理上來看,碳布與粘鋼都是利用結(jié)構(gòu)膠將碳布或鋼板粘貼至混凝土基材上,令加固材料與基材形成整體共同受力;從施工流程看,兩種方法都受結(jié)構(gòu)膠影響較大,加固前均需要卸載,未進(jìn)行卸載或卸載不徹底都會(huì)產(chǎn)生二次受力,造成加固材料受力滯后。
碳纖維布與鋼板在結(jié)構(gòu)加固中起到的作用,可以等同為增加鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中的配筋率。因此在一定程度上,碳纖維布加固與粘鋼加固可以相互替換。碳布與粘鋼加固既有相似之處,又有不同之處,它們都有各自的優(yōu)勢(shì)。
對(duì)于粘貼碳纖維布來說,常用的碳纖維布自重僅有200g/㎡和300g㎡兩種類型,其設(shè)計(jì)厚度也是較為輕薄,一層200g/㎡碳纖維布厚度僅為0.111mm,施工速度約為粘鋼加固的2~3倍。碳纖維加固靈活多樣,不會(huì)導(dǎo)致建筑物內(nèi)其他構(gòu)件的連鎖加固,經(jīng)濟(jì)效益高。加固過程中不會(huì)改變結(jié)構(gòu)外觀,對(duì)原結(jié)構(gòu)損傷較小,結(jié)構(gòu)自重增加較小。施工現(xiàn)場(chǎng)濕作業(yè)工作量少,施工便捷堅(jiān)固耐用。
粘鋼板加固由于鋼板的物理力學(xué)性能為各向同性,在進(jìn)行受力的時(shí)候能夠均勻受力,但是其施工時(shí)需要的夾具和施工器械,施工工序膠碳纖維布加固較為繁瑣復(fù)雜。對(duì)于采用粘鋼加固來說,所粘貼鋼板的寬度不宜大于100mm,當(dāng)采用手工涂膠粘貼鋼板,鋼板厚度不應(yīng)大于5mm。采用壓力注膠粘貼鋼板,其厚度不應(yīng)大于10mm,且需要按照外粘型鋼加固法的焊接節(jié)點(diǎn)構(gòu)造進(jìn)行設(shè)計(jì)。對(duì)于普通小荷載結(jié)構(gòu)或者構(gòu)件,經(jīng)計(jì)算其補(bǔ)強(qiáng)所需面積小,粘貼碳纖維布1~2層即可滿足要求時(shí),要先考慮采用粘鋼板加固加固法來進(jìn)行處理。
在加固工程中,可以采用的加固方法有很多,而且適用性都很強(qiáng)。對(duì)于加固方法的選擇,要根據(jù)加固工程的實(shí)際情況來決定,任何加固方法都有自己的局限性。所以施工單位需要掌握每種加固工法的優(yōu)勢(shì),將每種加固工法的優(yōu)勢(shì)充分發(fā)揮出來,這樣可以更加高效地完成加固工程。

怎樣進(jìn)行多層碳纖維布加固?
碳纖維布是一種優(yōu)質(zhì)的建筑加固材料,相對(duì)于常規(guī)加固方法,不僅強(qiáng)度高、質(zhì)量輕、對(duì)原結(jié)構(gòu)空間占用小,同時(shí)質(zhì)軟能像布料一樣適用于復(fù)雜多變的建筑表面。碳纖維布加固技術(shù)經(jīng)過多年的發(fā)展,如今已經(jīng)名副其實(shí)的成為加固行業(yè)中,采用多的加固方法之一。
碳纖維布在混凝土結(jié)構(gòu)中,主要對(duì)受彎構(gòu)件起到加強(qiáng)承載力的作用,就好比鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中受拉區(qū)布置的鋼筋一樣。滿足安全性鑒定的碳纖維布具有高達(dá)3400MPa的強(qiáng)度,然而在實(shí)際的設(shè)計(jì)施工中,考慮到二次受力等因素的影響,會(huì)出現(xiàn)僅采用一層碳纖維布無法達(dá)到強(qiáng)度要求的情況,這時(shí)就需要采取多層碳纖維布進(jìn)行加固處理。
多層碳纖維布加固中應(yīng)用廣的是雙層碳纖維布加固。相對(duì)于單層纖維布的粘貼,雙層碳纖維布的施工工藝要復(fù)雜一些。雙層碳纖維布粘貼時(shí),應(yīng)在層碳布浸漬膠達(dá)到指干狀態(tài)前立即粘貼下一層,若延誤時(shí)間超過1小時(shí),則應(yīng)等待12小時(shí)后重新在層碳布上涂抹膠體進(jìn)行施工,同時(shí)在粘貼前需要注意將灰塵等對(duì)粘貼效果有影響的雜質(zhì)進(jìn)行清除。
雙層碳纖維布不僅在施工上有嚴(yán)格的要求,在構(gòu)造措施中同樣也要格外的注意。首先,碳布端部的U型箍在雙層碳纖維布中有很重要的作用,混凝土梁受彎產(chǎn)生變形,梁和纖維布要求變形協(xié)調(diào),因而在混凝土梁底與膠、膠與碳纖維布間會(huì)產(chǎn)生拉應(yīng)力,容易發(fā)生端部的剝離破壞,尤其是對(duì)于多層碳布來說。而端部采用U型箍,會(huì)對(duì)碳布起到約束作用,減少了剝離的可能性。
另外,為了保證雙層碳布端部的錨固能力,對(duì)碳纖維布進(jìn)行分層截?cái)嗍歉雍侠淼募庸谭椒?。在雙層碳布的加固中,有兩種分層截?cái)嗟拇胧┛蛇x,分別是外短內(nèi)長(zhǎng)與內(nèi)短外長(zhǎng),二者之間的效果好壞可從以下幾方面判斷:
傳力路徑
外短內(nèi)長(zhǎng)型中b端碳纖維受力需要通過第二層膠、層布以及層膠才能傳遞到混凝土結(jié)構(gòu)中,傳力路徑較長(zhǎng),整體性稍差。
可靠程度
外短內(nèi)長(zhǎng)的形式b端碳纖維布與混凝土基材存在二次粘貼,錨固失效概率比較高,錨固效果可靠程度偏低。
剝離破壞
單獨(dú)的對(duì)于b端錨固效果來說,內(nèi)短外長(zhǎng)的構(gòu)造形式將b端頭包裹在其中,對(duì)b端頭起到了約束的作用,也就提高了b端頭的抗剝離能力。
由此可見,兩種構(gòu)造中內(nèi)短外長(zhǎng)加U型箍的錨固、加固效果要明顯優(yōu)異于外短內(nèi)長(zhǎng)型。因此,在規(guī)范GB 50367-2013中,也明確的推薦內(nèi)短外長(zhǎng)型的構(gòu)造措施。
還有一點(diǎn),在雙層碳纖維布中也起到了至關(guān)重要的作用。雙層碳纖維布之間、碳纖維布與混凝土基材之間,都是靠膠體進(jìn)行粘接傳力,相對(duì)于單層碳纖維布,雙層碳纖維布由于承受更高的拉應(yīng)力,因此需要更高性能的膠體,來保證整體共同受力??ū窘n膠,通過安全性鑒定,無疑問是雙層碳纖維布施工中的有力支持。

碳纖維材料的加固優(yōu)勢(shì)介紹
現(xiàn)在很多加固工程在選擇施工材料時(shí)多會(huì)選擇碳纖維材料,碳纖維材料和其他多種加固材料有著明顯的不同,相比較而言,碳纖維材料更具有加固優(yōu)勢(shì),存在經(jīng)濟(jì)性高、適用面廣、操作步驟簡(jiǎn)單等多種優(yōu)勢(shì),基本各類加固工程的施工環(huán)節(jié)都會(huì)優(yōu)先選擇并使用該類加固材料,碳纖維加固材料具體有哪些加固優(yōu)勢(shì)表現(xiàn)呢?接下來的時(shí)間,小編就站在專業(yè)的角度,來為大家詳細(xì)解答。
一、施工便利性強(qiáng),易于掌握施工要點(diǎn)
碳纖維材料主要有兩種,其一是碳纖維板,其二是碳纖維布,目前,在加固工程中,兩種類型的碳纖維材料都比較常用,在施工環(huán)節(jié),使用碳纖維材料易于掌握施工要點(diǎn),施工操作簡(jiǎn)單,施工的便利性強(qiáng),即使是毫無施工經(jīng)驗(yàn)的新手施工也能保證加固效果。
二、施工可行性高,不受到周邊環(huán)境的干擾
并不是所有的加固材料適用性均較強(qiáng)的,有些加固材料在某些特定的加固工程并不適用,一旦隨意使用,將會(huì)直接影響到加固質(zhì)量,也會(huì)對(duì)周邊環(huán)境造成嚴(yán)重的影響。碳纖維材料卻不存在這些問題,和其他的加固材料相比,碳纖維材料的優(yōu)勢(shì)表現(xiàn)還是十分明顯的,施工可行性相對(duì)較高,施工結(jié)束后也不會(huì)對(duì)周邊環(huán)境造成干擾影響,是優(yōu)質(zhì)的,且客戶較為認(rèn)可并會(huì)時(shí)間選擇的加固材料。
三、市場(chǎng)價(jià)格較低,降低施工材料成本
和鋼板等加固材料相比,碳纖維材料的市場(chǎng)銷售價(jià)格相對(duì)較低,使用碳纖維材料加固建筑物,即使需要使用的總量較多,也能有效降低施工成本。
四、實(shí)用性較強(qiáng),加固壽命相對(duì)較長(zhǎng)
對(duì)于客戶來說,當(dāng)加固工作結(jié)束之后,他們不僅會(huì)關(guān)注加固質(zhì)量,也會(huì)重點(diǎn)關(guān)注加固壽命,使用鋼板以及混凝土等施工材料加固建筑物,加固壽命都是十分有限的,然而,碳纖維材料的使用壽命卻高達(dá)50年以上,這也是碳纖維材料和眾多加固材料相比較后,所存在的一大優(yōu)勢(shì),對(duì)于住宅類使用年限較長(zhǎng)的建筑物,在加固時(shí),如果施工現(xiàn)場(chǎng)允許,碳纖維材料可以作為的加固材料。
五、操作步驟簡(jiǎn)單,沒有施工難點(diǎn)
對(duì)于施工單位來說,雖然他們有著資深的施工經(jīng)驗(yàn),不過,不同類別的加固材料所存在的施工難點(diǎn)不同,故而,施工單位在加固施工時(shí)所需要掌握的施工要點(diǎn)以及需要注意的施工細(xì)則方面都是不同的,碳纖維材料施工時(shí)操作步驟簡(jiǎn)單,施工難度較低,易于掌握加固施工的整體步驟,有效保證加固質(zhì)量。
以上幾點(diǎn)就是小編為大家整理的關(guān)于碳纖維材料的加固優(yōu)勢(shì)所在,其實(shí),碳纖維材料近幾年的應(yīng)用頻率較高,對(duì)于客戶而言,碳纖維材料具有較多的選擇優(yōu)勢(shì),也是值得選購(gòu)的優(yōu)質(zhì)加固材料。