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預(yù)應(yīng)力加固技術(shù)與碳纖維復(fù)合材料的性能與介紹

預(yù)應(yīng)力加固結(jié)構(gòu)的技術(shù)是自20世紀末開始研究的一項新型補強技術(shù)，在傳統(tǒng)粘貼加固技術(shù)上取得了重大突破，它能充分利用碳纖維復(fù)合材料的高抗拉強度，避免碳纖維過早剝離的現(xiàn)象，有效地提高結(jié)構(gòu)的強度與剛度，達到減小結(jié)構(gòu)原有裂縫寬度和限制裂縫的形成與發(fā)展的效果，顯著提高結(jié)構(gòu)的工作性能。除此之外，碳纖維應(yīng)用與剪力墻、筒倉、煙囪等特種結(jié)構(gòu)的加固，也是具有顯著的加固效果。其原理與粘貼鋼板加固相似，均是在結(jié)構(gòu)的受拉側(cè)粘貼抗拉材料，以起到與結(jié)構(gòu)共同受力，增強配筋的作用。

預(yù)應(yīng)力加固法是采用外加預(yù)應(yīng)力鋼拉桿或型鋼撐桿對結(jié)構(gòu)構(gòu)件或整體進行加固的方法，特點是通過預(yù)應(yīng)力手段強迫后加部分一拉桿或撐桿受力，改變原結(jié)構(gòu)內(nèi)力分布并降低原結(jié)構(gòu)應(yīng)力水平，致使一般加固結(jié)構(gòu)中所特有的應(yīng)力應(yīng)變滯后現(xiàn)象得以完全消除，因此后加部分與原結(jié)構(gòu)能較好地共同工作，結(jié)構(gòu)的總體承載能力可顯著提高。隨著建筑老齡化及土地資源日益稀少，建筑結(jié)構(gòu)加固行業(yè)也越發(fā)引起人們的關(guān)注。

1、預(yù)應(yīng)力加固碳纖維復(fù)合材料

預(yù)應(yīng)力碳纖維板彈性模量低而拉伸強度高，充分發(fā)揮需要1.5%以上的拉伸變形，而通常構(gòu)件的變形限制所允許的表面應(yīng)變遠遠小于這一變形，當加固鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)時這一缺陷更加明顯，鋼筋的屈服變形僅為0.18%，即使在不考慮鋼筋初始變形的條件下鋼筋屈服時碳纖維所發(fā)揮的強度也不到12%，因此采用傳統(tǒng)粘貼方式進行碳纖維加固時，碳纖維的高強度性能僅能被利用到很少的一部分，大部分的材料強度在結(jié)構(gòu)的正常使用極限狀態(tài)內(nèi)都無法正常發(fā)揮，預(yù)應(yīng)力加固技術(shù)可使碳纖維板在承擔結(jié)構(gòu)傳遞的荷載應(yīng)力之前就已經(jīng)處于較高的應(yīng)力水平，預(yù)先發(fā)揮了一定的強度，從而實現(xiàn)了其高強性能的充分利用。短切玄武巖纖維還可與無機粘合劑相容，吸濕率小于1%，吸收能力不隨時間的變化，這就證明了它在使用過程中的材料穩(wěn)定性，長壽命和環(huán)境協(xié)調(diào)性。碳纖維加固預(yù)應(yīng)力碳纖維板即碳纖維加固補強單向板材，采用碳纖維原料與良好基本樹脂，碳纖維板材具有拉伸強度高、耐腐蝕性、抗震性、抗沖擊性等良好性能，預(yù)應(yīng)力碳纖維板在前者已有特性上提高了結(jié)構(gòu)構(gòu)件的開裂荷載、屈服荷載。改善使用荷載下的性能。

環(huán)氧樹脂玻璃纖維復(fù)合筋性能

1、玻璃纖維特性

剝離纖維是以剝離為原料經(jīng)高溫溶質(zhì)、拉絲、絡(luò)紗、織布等工藝制造成的。除了具有拉伸強度高，抗沖擊性能大燈優(yōu)異的力學(xué)性能，剝離纖維還是的電絕緣材料和工業(yè)防腐、防潮材料，更作為增強材料用以制造增強混凝土，增強水泥等制品。

2、環(huán)氧樹脂特性

環(huán)氧樹脂固化后也具有良好的物理、化學(xué)性能，環(huán)氧樹脂介點性能良好，制品穩(wěn)定性好，變定收縮率小，柔韌性較好，硬度高，對堿及大部分溶劑穩(wěn)定，而且使用環(huán)氧樹脂可以加強兩種材料之間的粘結(jié)強度。

3、環(huán)氧樹脂玻璃纖維復(fù)合筋

環(huán)氧樹脂玻璃纖維復(fù)合筋，其抗拉強度，是同規(guī)格普通銅筋、鋼筋的2倍以上；其密度在1.25-2.1g/㎝之間，僅為常規(guī)普通鋼筋的1/4左右。

玻璃纖維復(fù)合筋的低密度減輕了施工工程自身的重量，使運輸、施工和安裝過程更加方便；環(huán)氧樹脂玻璃纖維復(fù)合筋抗拉強度極高，在達到抗拉強度的極限時，復(fù)合筋也不會產(chǎn)生實質(zhì)性的變形；錨具實現(xiàn)碳纖維板的張拉和固定、結(jié)構(gòu)膠使碳纖維板和被加固的構(gòu)件形成一個共同受力的整體。環(huán)氧樹脂玻璃纖維復(fù)合筋易于切割，施工方便，刀盤可直接切割，可按不同工程要求生產(chǎn)各種不同規(guī)格的標準及非標準件。

此外環(huán)氧樹脂玻璃纖維復(fù)合筋還具有優(yōu)異的化學(xué)性能，其耐酸堿溶液腐蝕性能是其他任何纖維材料制品都不可以比擬的；其熱膨脹系數(shù)與混凝土相近，替代鋼筋用于混凝土，握裹力更強。

環(huán)氧樹脂玻璃纖維復(fù)合筋耐腐蝕性極強，尤其對PH值溶液或腐蝕物質(zhì)都具有較高的包容度。不論是在露天潮濕會淋雨的地區(qū)還是在酸堿環(huán)境惡劣的地區(qū)，其用于橋梁，路面混凝土結(jié)構(gòu)都具備較好的耐腐蝕性，使用壽命普遍長于傳統(tǒng)鋼筋。

碳纖維加固橋梁時需要滿足哪些要求

1、構(gòu)件承載力要求

橋梁中很多構(gòu)件都是需要承載重量的，加固材料會對這些構(gòu)件受彎處的承載力造成些許影響，使用的碳纖維層數(shù)若是太多就會改變構(gòu)件的承載力。在碳纖維加固橋梁的時候，要想避免改變構(gòu)件的承載能力，就要確保構(gòu)件的承載力滿足規(guī)定的要求。

2、截面積要求

橋梁加固公司在為橋梁進行局部加固處理的時候，首先需要滿足的一個要求就是截面積的尺寸。因為在做加固的時候通常是作用于橋梁當中的一些原構(gòu)件，如果這些原構(gòu)件的截面積尺寸不符合規(guī)定當中的下限要求就難以發(fā)揮出理想的加固作用。

3、受壓區(qū)的高度要求

橋梁在建造時會使用鋼筋混凝土，其中有些鋼筋需要有一定的彎曲度，那在彎曲的地方就會承受比較大的載荷。在對這些受彎構(gòu)件做碳纖維加固橋梁的時候彎曲部位的受壓區(qū)就要滿足高度方面的要求，受壓區(qū)的體積配箍率和配筋率等方面也都要滿足一定的要求。

橋梁是重要的交通樞紐來的，可以維系城市的交通秩序，起到很好的交通分流作用。