紹興承接【碳纖維加固】，質(zhì)量有保證，碳纖維加固纖維布規(guī)格齊全，價(jià)格實(shí)惠。

混凝土結(jié)構(gòu)補(bǔ)強(qiáng)加固技術(shù)現(xiàn)狀

隨著人們對(duì)建筑物補(bǔ)強(qiáng)加固研究課題投入的增多，相應(yīng)的研究成果也越來(lái)越多。鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)補(bǔ)強(qiáng)加固方法主要有：加大截面加固法，外包鋼加固法，預(yù)應(yīng)力加固，粘鋼加固，玻璃鋼加固，噴射混凝土，粘貼碳纖維材料等技術(shù)。但由于原有建筑的存在，加固施工場(chǎng)地狹窄，又常受到己有設(shè)備、管道和結(jié)構(gòu)構(gòu)件的約束，施工設(shè)備和機(jī)具操作困難，常規(guī)施工方法難以奏效，大型機(jī)械設(shè)備無(wú)法使用，稍大的預(yù)制構(gòu)件無(wú)法進(jìn)入現(xiàn)場(chǎng)。并且結(jié)構(gòu)方案又受到原有結(jié)構(gòu)形體的束縛，現(xiàn)有建筑結(jié)構(gòu)的形式，跨度，高度，結(jié)構(gòu)構(gòu)件截面尺寸等因素都在一定程度上限制了結(jié)構(gòu)方案的選擇范圍，設(shè)計(jì)者必須結(jié)合原有結(jié)構(gòu)體系，根據(jù)實(shí)際結(jié)構(gòu)的條件來(lái)具體分析，提出合理的加固方案。綜合各方面性能，粘鋼法和粘貼碳纖維法因其高強(qiáng)高效，基本不增加原結(jié)構(gòu)自重及原構(gòu)件尺寸，施工便捷等原因逐漸成為較常用的加固方法。

3 粘貼鋼板加固法

3.1 粘鋼加固法的特點(diǎn)和應(yīng)用范圍

粘鋼(Bonding steel plates)加固法即用特制的結(jié)構(gòu)膠將鋼板粘貼于原結(jié)構(gòu)表面，使鋼板與原結(jié)構(gòu)牢固形成一個(gè)整體，共同受力和變形，從而達(dá)到增強(qiáng)原結(jié)構(gòu)強(qiáng)度或剛度的目的。其原理同鋼筋與混凝土之間共同作用關(guān)系本質(zhì)上是一樣的： 將鋼板粘貼于鋼筋混凝土構(gòu)件受拉或受壓表面，利用建筑結(jié)構(gòu)膠良好的粘結(jié)性能，有效地傳遞應(yīng)力使原有鋼筋混凝土構(gòu)件與鋼板形成一體，將鋼板作為鋼筋的一部分，行使鋼筋職能。這是一種有效的、簡(jiǎn)便的加固方法，具有明顯的時(shí)間、經(jīng)濟(jì)效益上的優(yōu)勢(shì)。在國(guó)內(nèi)外，己經(jīng)成功地用這種方法加固了許許多多建筑物，包括住宅、辦公建筑以及橋梁等。

這種復(fù)合系統(tǒng)的關(guān)鍵在于其復(fù)合介質(zhì)――結(jié)構(gòu)膠的性能。結(jié)構(gòu)膠介質(zhì)作用的發(fā)揮有賴于膠體傳遞應(yīng)力的能力，而這種能力反過(guò)來(lái)又取決于肢體與混凝土和膠體與鋼板的粘結(jié)及界面剪應(yīng)力，以及膠體的剛度、柔度和粘性。當(dāng)結(jié)構(gòu)膠的性能能夠得以保證時(shí)，粘貼鋼板加固法即為一種有效的加固方法。工程實(shí)踐表明其主要有以下的優(yōu)點(diǎn):

(1)性能好，基本不增加構(gòu)件及結(jié)構(gòu)的荷載，不改變?cè)O(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)體系和受力形式。

(2)所占空間小，不影響被加固結(jié)構(gòu)外觀和使用空間。

(3)加固施工周期短。

(4)耗材少，經(jīng)濟(jì)合理。

(5)在有效提高原構(gòu)件的承載力的同時(shí)還通過(guò)大面積的鋼板粘貼，有效地保護(hù)了原構(gòu)件的混凝土，限制裂縫的開(kāi)展，提高了原構(gòu)件的剛度和抗裂能力。

3.2 粘鋼加固的適用范圍和材料要求

(1)適用范圍

根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果，建筑結(jié)構(gòu)膠的粘結(jié)抗剪強(qiáng)度隨溫度而變，當(dāng)溫度**60℃時(shí)，強(qiáng)度開(kāi)始下降。試件長(zhǎng)期泡在水中，強(qiáng)度也有所降低。因而粘鋼加固法僅適用于環(huán)境溫度不過(guò)60℃，相對(duì)濕度不大于70%，以及無(wú)化學(xué)腐蝕的環(huán)境中。構(gòu)件混凝土強(qiáng)度不能**C15過(guò)低，否則不能發(fā)揮鋼板和膠粘劑的作用。

(2)材料要求

粘鋼加固的前提是結(jié)構(gòu)膠能夠保證加固鋼板與混凝土之間的有效粘結(jié)，從而使二者之間在受力時(shí)能夠共同作用。目前國(guó)內(nèi)外均采用環(huán)氧樹(shù)脂作為主劑，并在配方及工藝方面進(jìn)一步采取降低變形的措施，以滿足混凝土結(jié)構(gòu)加固的需要。目前我國(guó)己生產(chǎn)出了多種適合粘鋼加固技術(shù)應(yīng)用的結(jié)構(gòu)膠，其中代表性的主要JGN I.11型。強(qiáng)度高、耐久性好、具有一定彈性。

4 粘貼破纖維加固法

纖維增強(qiáng)塑料(FRP) 較早用于**和航空航天領(lǐng)域。FRP 種類主要包括碳纖維增強(qiáng)塑料(CFRP)、(GFRP) 和芳綸纖維增強(qiáng)塑料(AFRP)。近年來(lái)，纖維類材料因其較好結(jié)構(gòu)性能和耐久性能在土木工程中的應(yīng)用一直是國(guó)內(nèi)外研究的熱點(diǎn)。隨著材料技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)在已開(kāi)發(fā)了多種高科技纖維材料。在所有的這些纖維材料中，碳纖維材料是迄今為止應(yīng)用于土木工程領(lǐng)域技術(shù)，用量較大的一種高科技材料。

碳纖維有很多種類，其中PAN 基碳纖維具有優(yōu)異的物理力學(xué)性能、良好的粘合性、耐熱性及抗腐蝕性等特點(diǎn)，非常適用于土木工程領(lǐng)域。用于建筑結(jié)構(gòu)補(bǔ)強(qiáng)加固的碳纖維材料，其強(qiáng)度一般為建筑用鋼材的十幾倍，彈性模量與建筑鋼材在同水平上并略有提高，是一種優(yōu)良的結(jié)構(gòu)加固用材料。碳纖維材料的這些特點(diǎn)，為建筑結(jié)構(gòu)的補(bǔ)強(qiáng)與加固提供了技術(shù)支持。

應(yīng)用FRP加固混凝土結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢(shì)主要有以下幾點(diǎn)：

(l) FRP材料輕且薄，基本不增加原結(jié)構(gòu)自重及原構(gòu)件尺寸；

(2) 高強(qiáng)高效，能夠有效提高混凝土結(jié)構(gòu)的承載力和延性，改善其受力性能；

(3) 施工便捷，沒(méi)有濕作業(yè)，不需大型施工機(jī)具，*現(xiàn)場(chǎng)固定設(shè)施，施工占用場(chǎng)地少；

(4) 具有較強(qiáng)的耐腐蝕性能。

碳纖維材料在土木工程領(lǐng)域的應(yīng)用己非常廣泛，概括起來(lái)夫要有以下幾種途徑:

(1)在攪拌混凝土的同時(shí)加入短纖維制成碳纖維混凝土；

(2)長(zhǎng)絲制成束狀(棒材)在現(xiàn)撓混凝土中代替鋼筋用于新建結(jié)構(gòu)；

(3)將碳纖維制成織物(片材)，粘貼到混凝土表面用于結(jié)構(gòu)的補(bǔ)強(qiáng)與加固，是研究的一個(gè)方面，也是實(shí)際工程中應(yīng)用較多的一種。

在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)加固中，FRP材料的成型工藝主要有兩種:一種工藝為濕粘法，即將纖維布在現(xiàn)場(chǎng)用樹(shù)脂浸潤(rùn)粘貼，是目前應(yīng)用較為廣泛的一種方法；二種工藝是將FRP 材料預(yù)制成各種型材。濕粘法在現(xiàn)場(chǎng)施工中適用性較廣，特別是可用于曲面和角部的粘貼，而預(yù)制法則能使質(zhì)量得到較好的控制。

盡管纖維的種類和成型工藝不同，所有三種FRP材料的應(yīng)力一應(yīng)變關(guān)系是相同的：受拉時(shí)線彈性上升直至脆斷。這是FRP材料的一個(gè)重要特性，用于結(jié)構(gòu)加固時(shí)必須予以重視。用于結(jié)構(gòu)加固時(shí)，FRP的脆性性能會(huì)對(duì)結(jié)構(gòu)性能產(chǎn)生以下兩點(diǎn)重要影響：一，FRP材料不像鋼筋那樣具有延性，其脆性性能會(huì)限制加固后鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的延性；二，FRP材料的脆性性能限制了應(yīng)力的重分布。因此，外貼FRP 材料的加固設(shè)計(jì)，不能簡(jiǎn)單地按照現(xiàn)有鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)方法，將FRP 作為鋼筋進(jìn)行代換。

5 復(fù)合加固的現(xiàn)狀及展望

根據(jù)對(duì)粘鋼及粘貼碳纖維加固性能的研究發(fā)現(xiàn)，這兩種加固方法均各有其優(yōu)點(diǎn)和不足：碳纖維加固后梁的承載力有明顯提高，碳纖維布層數(shù)越多，梁的承載力提高幅度越大。但對(duì)構(gòu)件的剛度有一定的影響。與普通鋼筋混凝土受彎構(gòu)件相比，對(duì)CFRP加固構(gòu)件，無(wú)論其最后是哪一種破壞形式，加固后截面的延性大幅度降低，同時(shí)由于纖維材料的脆性性能，其破壞具有一定的突然性。而對(duì)于粘鋼加固，可以明顯提高梁的剛度及梁的承載力。鋼板越厚，承載力越大，但由于鋼板并不如CFRP 柔軟，且加固用鋼板厚度也不宣過(guò)大，故在粘結(jié)時(shí)對(duì)粘鋼的層數(shù)有一定的限制，一般不過(guò)二層。

因此，如采用CFRP 與鋼板的復(fù)合加固方式可彌補(bǔ)單一材料加固方法的不足，一方面能滿足構(gòu)件承載力提高的要求，另一方面也可以解決對(duì)CFRP 材料的錯(cuò)固，改善被加固構(gòu)件的延性，使施工過(guò)程較便捷。

但筆者發(fā)現(xiàn)目前的研究尚存在以下問(wèn)題：

(1) 受力模型有待進(jìn)一步完善。構(gòu)件在加固后結(jié)構(gòu)體系受力復(fù)雜：加固后的結(jié)構(gòu)多半屬于組合結(jié)構(gòu)或組合截面，新舊兩部分共同工作，因此結(jié)構(gòu)受力程度，以及新舊材料的結(jié)合情況和施工措施等都對(duì)加固結(jié)構(gòu)的受力性能有相當(dāng)大的影響，因此分析難度很大。一般情況下，加固結(jié)構(gòu)屬于二次受力結(jié)構(gòu)，新舊兩部分存在著應(yīng)變和應(yīng)力不同步發(fā)展的現(xiàn)象，新加部分材料的潛力有時(shí)得不到充分利用。另外，對(duì)部分構(gòu)件的加固有時(shí)還會(huì)改變結(jié)構(gòu)體系的剛度分布，便加國(guó)后結(jié)構(gòu)體系在外力作用下受力的分配模式發(fā)生改變，可能會(huì)出現(xiàn)一些新的薄弱環(huán)節(jié)。現(xiàn)有文獻(xiàn)的研究多集中于一次受力，且構(gòu)件都是在完好的狀態(tài)下進(jìn)行加固的，這與實(shí)際情況下，構(gòu)件受力甚至己產(chǎn)生裂縫的狀態(tài)不符。

(2) 大多數(shù)文獻(xiàn)資料都**于對(duì)受拉區(qū)的加固，而對(duì)粘接錨固可靠的粘纖維加固受彎構(gòu)件，其正截面可能產(chǎn)生纖維拉斷破壞或混凝土壓碎破壞兩種破壞形態(tài)。截面的破壞狀態(tài)與截面的配筋量、外貼纖維的用量以及混凝土的強(qiáng)度等級(jí)有關(guān)。在混凝土強(qiáng)度和原有配筋率不變的情況下，當(dāng)纖維配置率較小時(shí)，截面的破壞是以纖維拉斷破壞為標(biāo)志，隨著碳纖維配置率的增大，截面將產(chǎn)生界限破壞，即在纖維拉斷的同時(shí)混凝土壓碎，當(dāng)纖維配置率繼續(xù)增大時(shí)，截面的破壞以混凝土的壓碎為標(biāo)志。

因碳纖維是對(duì)混凝土梁受拉區(qū)的加固，所以當(dāng)纖維配置率較大時(shí)，構(gòu)件受力機(jī)理可等同于梁底鋼筋配筋量增大的筋梁。此時(shí)的梁在開(kāi)裂前換算截面的中和軸下移，**面壓應(yīng)變大于底面拉應(yīng)變。隨著彎矩增加，臨近梁的破壞時(shí)，**面混凝土首先達(dá)到抗壓強(qiáng)度。構(gòu)件較終的表現(xiàn)為受壓區(qū)混凝土被壓碎的脆性1 破壞。所以混凝土受壓區(qū)的加固也是不可忽視的一個(gè)重要問(wèn)題。

(3) 目前討論矩形梁加固的資料較多，而T 形梁在工程中應(yīng)用非常廣泛，例如在整體式肋形樓蓋中，樓板、梁澆注在一起，應(yīng)按T形截面梁處理。

綜上，筆者認(rèn)為研究利用鋼板和碳纖維各自的特點(diǎn)對(duì)T形梁在受壓區(qū)及受拉區(qū)進(jìn)行復(fù)合加固并研究其在二次受力狀態(tài)下的加固效果應(yīng)較具有實(shí)際的意義。