碳纤维布加固与粘钢加固,二者存在许多类似之处,那么在实践的运用之中,能否彼此替换呢?
01粘碳布与粘钢类似之处
从适用范围上看,碳布与粘钢相同可用于受弯构件、大偏疼受压构件与受拉构件,例如在梁底张贴碳布或许钢板,均可进步结构承载力,到达加固补强的意图。别的,从原理上来看,碳布与粘钢都是运用结构胶将碳布或钢板张贴至混凝土基材上,使加固资料与基材构成全体,一起受力。
从施工流程看,碳布与粘钢也十分类似。两种办法都受结构胶影响较大,若结构胶质量不合格,加固资料会与基材剥离,发生安全隐患乃至形成事端。一起两种办法加固前均需求卸载,未进行卸载或卸载不彻底都会发生二次受力,形成加固资料受力滞后。除此之外包含外表处理、施工温度等都有高度的重合。
事实上,碳纤维布与钢板在结构加固中起到的作用,可以等同为添加钢筋混凝土结构中的配筋率。因而,在必定程度上,碳纤维布加固与粘钢加固可以彼此替换。依照标准中要求的规划值,咱们可以进行简略的比照,标准中针对重要构件,高强度I级碳布的强度规划值为1600MPa,Q235钢板的规划强度取215MPa,也就是说,在资料宽幅相同的状况下,可以大体以为厚度1mm碳纤维布与厚度8mm钢板加固作用类似。
02碳布的优势
假如将碳纤维布抗拉强度规划值取为2000MPa(该值为针对一般构件,高强度Ⅱ级碳布的强度规划值),钢材(Q235)抗拉强度规划值取为200MPa,可依照0.1mm厚碳纤维布则可相当于1mm厚钢板。
此外,碳纤维轻、薄,不需求大型施工机械,运送贮存、施工简洁,相同工程量,张贴碳纤维施工工期约是粘钢的40%。碳纤维和钢材比较,属慵懒资料,不锈蚀,也不易被有害介质腐蚀,在恶劣环境下耐久性好。
碳纤维还具有较好的柔韧性,可以包裹杂乱外形的构件,并非很润滑的钢筋外表根本有用张贴率也可以到达100%,张贴钢板一般来说有用张贴面能到达70%-80%左右。
03粘钢的优势
假如仅凭仗上面的成果,就以为碳布加固作用远高于粘钢,那就大错特错了。强度等级不同的碳纤维布厚度也不相同,加固中选用的I级300g碳布也不过0.167mm。尽管碳纤维布加固中存在多层加固的景象,但最多不允许超越四层,且从第二层起加固作用就会发生折减,与5mm厚钢板的加固作用比较仍是存在距离的。
碳纤维和钢材弹性模量根本共同,但碳纤维的抗拉强度是钢材的10倍左右,所以要充沛发挥加固资料的强度,张贴碳纤维需求加固构件发生更大的形变。也就是说,在小变形状况下,张贴碳纤维加固应力滞后显着,所以当构件承载力相差较多时,应优先选用粘钢加固。
碳纤维和钢材弹性模量根本共同,到达相同的力值,钢材截面要大的多,所以粘钢加固进步构件刚度的起伏要超越碳纤维加固。也就是说,若弥补相同的抗弯才能,粘钢加固的挠度改变小于碳纤维加固。
钢板上可以焊接锚筋,也可钻孔设植筋锚固,所以粘钢加固的锚固方法较粘碳纤维灵敏。
上述比照状况是出于抱负的视点,若想实践替换,则还需求进行具体的核算求证。碳布与粘钢的替换还有许多需求考虑的事宜,二者弹性模量附近,抗拉强度却相差较高,因而若要充沛发挥碳纤维强度,就需求原有结构可以发生较大的变形。因而,当原结构卸载不显着或结构变形较小时,粘钢加固要显着优于碳纤维加固。
碳布与粘钢,适用环境也不彻底相同。碳纤维布除了具有较高的强度之外,耐磨耐腐蚀也是其长处之一。从资料本身视点看,碳纤维布不会锈蚀,关于长时间处于恶劣环境下的混凝土结构,将是更好的挑选。别的,同规划的加固工程,粘钢施工的造价,可能会到达碳布加固的2-3倍,需求引起留意。
04总结
在加固工程之中,单选用一种加固工法就将问题彻底处理,少之又少。换言之,任何加固工法都会有自己的运用限制,咱们就需求把握每种加固工法的优势,将每种加固工法的优势充沛发挥出来。加固规划、计划的改动,要经由专业人士规划、审阅与终究确认,切莫随意而为,忽视结构生命安全。