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碳纤维加固补强原理介绍说明

所属分类:常见问题    发布时间: 2021-09-23    作者:甘肃金鼎建筑科技
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建筑工程加固方法中的碳纤维加固介绍:碳纤维材料具有轻质、高强、耐腐蚀、抗疲劳性能优异等特点,在建筑工程的补强和加固方面有着巨大的优势。常用加固补强材料包括碳纤维布、碳纤维板材等。
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碳纤维材料对于建筑工程的加固维修主要就是对其的抗弯加固,即碳纤维材料与钢筋混凝土共同承担荷载,从而提高建筑物的承载能力。其次就是对于建筑工程的抗剪加固,即用碳纤维材料约束混凝土,从而减少混凝土在剪力作用下出现裂缝以达到提高抗剪强度的作用。另外还有就是对于建筑物的抗压加固,即利用碳纤维材料本身的特性来约束建筑物混凝土的径向变形,从而提高混凝土的抗压强度。将碳纤维材料与建筑材料结合,可以有效地提高建筑材料的抗弯、抗剪和承载能力,碳纤维和建筑材料可形成整体受力结构,碳纤维的存在有效分散了载荷, 具体的加固原理包括以下几个方面:
(1) 提高建筑材料延性
碳纤维材料在使用过程中往往是粘贴在构件之上,此时碳纤维对于构件形成约束作用,在受到外力作用时,碳纤维和混凝土材料可以协同对抗外界作用力,提高了建筑材料的耐压能力,有效地延缓构件达到破坏所用的时间,改善建筑整体的抗震能力。
(2) 加固抗弯构件
将碳纤维材料用于建筑中的弯曲构件中,可以提高构件的抗弯能力,并可以对传统钢筋材料进行补充或替代。在构件受到外界作用力时,如果应力较小,未造成开裂现象,则构件和碳纤维的应变都很小,如果作用力较大,使得构件出现开裂,碳纤维就会发挥作用,碳纤维的应变会增加,抑制构件开裂的趋势,如果外力继续增加达到了钢筋的屈服点,此时钢筋失去其作用,而碳纤维由于受到巨大外力的作用,应变增加表现出超高强度的特征,使得材料的整体抗弯能力得到大幅度提高。
(3) 加固抗剪构件
在受到剪切作用力频繁的构件中,碳纤维可以起到箍筋的作用, 使得材料在受到外界较大剪切力作用时,可以对构件提供有效的约束作用,不至于在短时间内遭到破坏。