全国服务电话:021-6153 9700 加入收藏
    纤维增强复合材料(fiber reinforced plastic/polymer,简称FRP)是航空,航天,国防等高科技领域的关键材料,广泛应用于航天飞机,军舰,潜艇等军事装备上。在建筑工程中FRP的研究与应用是20世纪70年代末期开始,最早于1981年瑞典联邦实验室Meier采用粘贴碳钎维复合材料(CFRP)加固了Ebach桥,随后尤其是美国,日本以及欧洲许多国家的高等学校,科研机构和材料生产厂家在FRP及其在基本建设应用技术方面投入许多研究力量,对此展开了广泛深入的研究,研究结果表明,FRP(特别是CFRP)加固技术效果明显,施工效率高,可以应用于有特殊要求的结构物,尤其是对耐腐蚀有较高要求的结构物。我国对于FRP及其在建筑领域应用技术的研究起步较晚,但在FRP加固修复建筑结构技术方面的研究和应用与其他国家的发展基本同步。

 

材料性质:

碳钎维(carbon fiber简称CFRP)是目前建筑结构用FRP中使用量最大的高性能纤维,其最突出的有点在于他具有很高的比强度,即通常说的轻质高强,其次,FRP具有良好的耐腐蚀性,可以抵抗不同环境下的化学腐蚀,目前在化工建筑,地下工程和水下特殊工程中,FRP耐腐蚀的优点已经得到实际工程的证明。在瑞士,英国,加拿大等国家的寒冷地区以及一些国家的沿海地区的桥梁,建筑中采用FRP结构代替传统结构以抵抗除冰盐和空气中盐分的腐蚀,将使结构的维护费用大大降低,这使得FRPFRP结构在一些特殊场合能够发挥难以取代的作用。

 

材料性能:

1 力学性能 碳钎维的力学性能特点是高强度,高模量,由于密度小(密度在1.52.0g/c㎡之间)所以具有较高的比强度和比模量。

2 热学性能 碳钎维的耐高低温性能好,在隔绝空气(惰性气体保护)下,2000仍有强度,液痰下也不脆断。

3 耐腐蚀性能 碳钎维具有较好的耐酸碱性,除了能被强氧化剂如浓硫酸,次氯酸及重烙酸盐氧化外,一般的酸碱对其作用很小,比玻璃纤维具有更好的耐腐蚀性。结果证明,在各种浓度的酸碱溶液重放一根碳钎维丝浸渍250天,其直径,拉伸强度,模量基本上没有变化。

4 耐水性 碳钎维不象玻璃纤维那样在湿空气中会发生水解反应,耐水性比玻璃纤维好,所以碳钎维增强符合材料具有很好的耐水性和耐湿热老化特征。

5 磁性能 铁属于强磁性物质,而碳钎维具有反磁性,因而与铜,银,金以及其他有机物一样,属于非磁性物质。 碳纤维加固基本原理:碳纤维补强是将高强度碳纤维,用环氧树脂粘贴在结构受拉面,固化后与原结构形成新的受力复合体,碳纤维片即可与钢筋混凝土共同受力,从而使结构得到加固补强。

 

 应用领域:

1)工业与民用建筑 2)桥梁,隧道 3)基础设施 4)特殊环境结构工程

 

工艺原理:

    碳纤维补强加固原理是采用碳纤维片材(高强度或高弹性模量的连续碳纤维,单向排列成束,用环氧树脂浸渍固化的碳纤维板或未经树脂浸渍固化的碳纤维布,统称碳纤维片材),将片材 用专门配制的粘贴树脂或浸渍树脂粘贴在桥梁混凝土构件需补强 加固部位表面,树脂固化后与原构件形成新的受力复合体并共同工作,从而起到加固作用。 工艺流程及操作要求 工艺流程为卸荷基底处理涂底胶找平粘贴保护。 卸荷 加固前应对所加固的构件尽可能卸荷。

 

加固部位表面处理

1)混凝土表层出现剥落、空鼓、蜂窝、腐蚀等劣化现象的部位应予以凿除,对于较大面积的 劣质层在凿除后应用环氧砂浆进行修复。

2)裂缝部位应首先进行封闭处理。

3)用混凝土角磨机、砂纸等机具除去混凝土表面的浮浆、油污等杂质,构件基面的混凝土要 打磨平整,尤其是表面的凸起部位要磨平,转角粘贴处要进行倒角处理并打磨成圆弧状(R10mm)

4)用吹风机将混凝土表面清理干净,并保持干燥。

5)涂底层树脂按比例将主剂与固化剂先后置于容器中,用弹簧秤计量,电动搅拌器 均匀搅拌,根据现场实际气温决定用量并严格控制使用时间。一般情况下1h内用完。用滚筒刷将底胶均匀涂刷于混凝土表面,待胶固化后(固化时间视现场气温而定,以指触 干燥为准)再进行下一工序施工。一般固化时间为23d

6)找平处理混凝土表面凹陷部位应填平,模板接头等出现高度差的部位应填补,尽量减小高度差。

7)裁剪碳钎维按设计要求的尺寸及层数裁剪碳纤维布。

8)调配粘贴树脂根据产品说明比例调配,然后均匀涂抹于待粘贴的部位,在搭接、混凝土拐角等部位要多涂刷一些。

9)粘贴碳纤维,用特制滚子反复沿纤维方向滚压,去除气泡,并使树脂充分浸透碳纤维。多层粘贴应重复上述步骤,每层粘贴需待碳纤维布表面树脂指触干燥方可进行下一层的粘贴。

10)在最后一层碳纤维的表面均匀涂抹树脂

11)保护 加固后的碳纤维表面应采取抹灰或喷防火涂料进行保护。