預應力碳纖維板加固系統
對于需要加固的構件,采用涂覆有環氧膠的碳纖維板進行預應力張拉,修復構件的變形和閉合裂紋,而后將碳纖維板粘貼、錨固在構件上,形成新的受力平衡,提高其承載能力。
適用范圍:工民建大跨度結構加固、板抗彎加固、控制裂縫加固,板梁、箱梁、T梁的抗彎加固,鋼筋混凝土橋梁控制裂縫等。
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碳纖維板材特點
1、強度高:順纖維方向抗拉強度遠大于普通鋼筋,比普通鋼筋高 7~10倍。
2、密度小 :同等截面下,其重量僅為鋼材的1/7~1/5,強度與密度的比值較高(比鋼材高 10~15倍)。
3、抗腐蝕性能良好:由于采用的主要材料是非金屬材料,碳纖維電化學活性遠小于鋼材,具有非常好的抗腐蝕性能。
4、具有不增加構件的截面尺寸和自重,加固修復不留痕跡,防水、抗腐蝕、耐疲勞、耐久性能好,施工快捷等優點,且因其質地柔軟而適用于各種形狀尤其是斜、彎、坡及異型結構橋梁的加固。
5、碳纖維板材是將樹脂、纖維絲按照一定的比例通過高溫固化擠壓而形成的,包括碳纖維板和碳纖維板條。碳纖維板與粘貼多層碳纖維布相比,粘貼碳纖維板的產品質量更易保證,受力更均勻,強度發揮更充分。
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預應力碳纖維板加固系統優點
1、變被動加固為主動加固,可以使碳纖維板材高強特性得到提前發揮,在二次受力之前就有較大的應變,從而有效減小甚至消除碳纖維板材應變滯后的現象,達到更好的加固效果。
2、預應力產生的反向彎矩,可抵消一部分初始荷載的影響,提高使用階段的承載力, 使構件中原有裂縫寬度減小甚至閉合,并限制新裂縫的出現,從而提高構件的剛度,減小原構件的撓度,改善使用階段的性能。
3、對碳纖維板施加預應力,可大幅度提高鋼筋混凝土構件的強度和剛度,同時更有效減少結構的撓度變形,并能減少和封閉裂縫產生。
4、產品結構尺寸小,材料輕且薄,基本不增加原結構自重,不影響原結構的使用空間,加固后不留痕跡。
5、施工安裝方便,幾乎沒有濕作業,不需要大型施工機具,施工占用場地少。
6、具有良好的耐久性和耐腐蝕性。
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預應力碳板加固技術主要技術指標
1、靜載錨固性能:錨固效率系數 ≥95% 。
2、疲勞性能:通過以碳纖維板抗拉強度標準值的65%為應力上限(應力幅為應力上限,應力幅為100MPa ),循環荷載次數200萬次的疲勞試驗 。
3、錨栓的設計剪應力不得大于錨栓材料抗剪強度設計值的0.6倍。
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預應力碳纖維板加固技術的注意點
1、被加固的混凝土結構構件,其現場實測混凝土強度等級不得低于C25,且混凝土表面的正拉粘結強度不得低于2.0MPa,參照最新版《GB 50367》。
2、預應力筋-錨具組裝件應通過200萬次疲勞荷載試驗,且符合《GB/T 14370-2015》相關規定要求。
3、夾具的靜載錨固性能應達到0.95,且符合《GB/T 14370-2015》相關規定要求。
4、當被加固構件的表面有防火要求時,應按現行國家標準《建筑設計防火規范》GB 50016規定的耐火等級及耐火極限要求,對膠粘劑和碳纖維復合板進行防護。
5、預應力張拉過程中,必須保證張拉的應力滿足設計要求,可在千斤頂部設置應力應變儀以監控張拉應力。
6、施工過程中必須保證張拉端、固定端支座中心線與碳板支座中心線平行或重合,保證后期碳板張拉過程中碳板全截面受力,防止出現碳板部分截面受力的情況(一邊緊一邊松) 。