伴隨著社會的進步,建筑物也越來越多了,建筑物在進過幾十年的風吹雨打,不管是建筑的表面還是內部結構都會出現(xiàn)損壞,這個就需要我們對建筑物進行改造加固了,在我國的建筑物的發(fā)展史上,改造加固中使用的材料也是那幾種,進口的和國產的,進口碳纖維布碳纖維膠和喜利得植筋膠化學錨栓,前者是進口,后者是國產。 碳纖維布行業(yè)經過多年的發(fā)展,技術工藝相對成熟,但由于日本、歐美等國家碳纖維原材料生產技術水平較高,使得其生產的碳纖維布質量和性能都優(yōu)于其他國家產品,世界碳纖維布生產廠商仍主要集中在日本、美國等國家,國際上主要品牌包括有日本(東麗、東邦、三菱)、美國BOND、HEXCEL 等。用于建筑結構加固的碳纖維材料具有優(yōu)良的力學性能,其抗拉強度一般為建筑用鋼材的十幾倍;但是,碳纖維材料織成碳纖維布后,其中的各碳纖維絲很難完全共同工作,在承受較低的荷載時,一部分應力水平較高的碳纖維絲首先達到其抗拉強度并退出工作狀態(tài),以此類推,各碳纖維絲逐漸斷裂,直至整體破壞。而使用粘結劑后,各碳纖維絲能很好地共同工作,大大提高碳纖維布的抗拉強度,故碳纖維加固首先必須使碳纖維布中的碳纖維絲能共同工作,因此粘結劑對碳纖維布的加固起著關鍵的作用,它既要確保各碳纖維絲共同工作,同時又確保碳纖維布與結構共同工作,從而達到加固的目的。粘貼碳纖維結構加固技術是一種新型的加固技術,已經得到較為廣泛的應用,并已產生較大的經濟效益;在混凝土結構的加固中,碳纖維布主要是分擔鋼筋的受力,即碳纖維布的主要作用是提高結構構件的抗拉強度,那么在其它的結構中,碳纖維布能否起到加強抗拉強度的作用呢?因為碳纖維布在結構膠的作用下強度很高,其它結構在用碳纖維布加固后,會否象類似鋼筋混凝土結構構件的超筋截面破壞一樣產生負面影響呢?目前我所正在探索應用碳纖維布加固磚砌體的技術(如磚砌體在外界環(huán)境影響下產生的裂縫修補,采用碳纖維布來提高砌體的某些力學性能),該技術是粘貼碳纖維結構加固技術領域中的新生事物,如能成功,必將也能產生較大的經濟效應.根據(jù)加固原理可知,在施工前必須選擇合適的粘結劑,認真查看材料的質保書及使用說明,掌握材料的各有關參數(shù),以確保它有足夠的強度,能保證碳纖維絲共同工作,同時又確保碳纖維布與結構共同工作;在施工過程中,參照使用說明,每道膠都必須處理好,特別是粘貼碳纖維布的JGN-C膠,應盡可讓膠充分地滲入到碳纖維絲之間(細部空鼓處,可用針筒注射膠),確保相互共同工作。通過對某制藥廠工程實例的施工操作,深深體會到碳纖維布結構加固技術簡介中介紹的各項優(yōu)點,該工程施工時,在確保安全的前提下,僅用了簡單的腳手架,而且,碳纖維布裁剪非常方便,可以根據(jù)形狀及尺寸隨意裁剪,在各種支架的遮擋處可隨意穿過,施工非常方便;另外,從2001年5月7日加固后到現(xiàn)在,在腐蝕性氣體的侵蝕下,至今未見有被腐蝕處;該工程從開工到結束僅7天(包括搭、拆腳手),工總費用僅約為11000.00元。由此可見,碳纖維布加固結技術的點很明顯,應用前景很光明。
雖然當前世界經濟發(fā)展面臨重重危機,但碳纖維的需求仍在升溫。除了傳統(tǒng)的航空航天領域外,汽車、風力渦輪葉片及壓力容器等碳纖維新市場正在興起。2006年,世界碳纖維消費量按地區(qū)分布為:歐洲約占30%,北美約占35% 、日本約占15%、世界其他地區(qū)約占20%。美國、歐洲和日本是主要的消費地區(qū), 但一些國家和地區(qū)如中國、中國臺灣、印度、孟加拉國和越南也在推動需求的增長。2007年在全球產量擴張的影響下,高科技碳纖維產量大幅上漲20%,約達3.45 萬t。所有主要生產商的銷售額增長很快且獲利豐厚。目前,中國大陸碳纖維需求量約為4000t/a,約占世界碳纖維耗量的25%,主要依靠進口,隨著國家刺激消費,拉動內需的產業(yè)政策力度的加大,以及人民生活水平和消費水平的提高,特別是我國將在2008年舉辦奧運會,我國競技體育項目及群眾性體育活動的大規(guī)模普及,將對文體用品的市場需求產生極大的拉動作用,基礎設施等 一般產業(yè)對碳纖維復合材料的市場需求量也將迅速增長,這些方面將成為我國碳纖維市場需求的大戶,預計2010年碳纖維需求量將超5670t。依據(jù)國家統(tǒng)計局、國家海關總署、商務部、國家經濟信息中心、中國文教體育用品協(xié)會、中國化學纖維工業(yè)協(xié)會、中商情報網、國內外相關報刊雜志的基礎信息以及碳纖維專業(yè)研究單位等公布和提供的大量資料。分析了碳纖維行業(yè)的發(fā)展概況,介紹了重點碳纖維的應用及其生產企業(yè)的運營情況,并對碳纖維行業(yè)做了未來發(fā)展趨勢分析。是碳纖維生產企業(yè)、科研單位、銷售企業(yè)準確了解碳纖維行業(yè)發(fā)展動態(tài),把握市場機會,作出正確的企業(yè)定位和明確企業(yè)發(fā)展方向的重要決策資料。
施工環(huán)境通風、干燥,粘貼面潔凈、無油污、固化溫度不低于5°C,環(huán)境溫度20-25°C時固化時間不少于3天,平均溫度為10°C時固化時間不少于7天。施工時須佩戴手套、口罩、護目鏡、安全帽等防護用品。若不慎弄到皮膚或衣物上,可用丙酮清洗并用大量清水沖洗;若不慎食用或濺入眼睛,應立即就醫(yī)。一般來說,碳纖維膠采用大小塑料桶包裝(大桶為A組分,小桶為B組分) 。20kg/組:A組分15kg/ B組分5kg和60kg/組:A組分40kg/B組分20kg兩種包裝。碳纖維膠運輸、儲存 碳纖維膠屬無毒、非危險品,按一般化學建材運輸,運輸途中不得曝曬、雨淋、倒置或損壞包裝。A、B兩組分應分開存放,避免混雜。碳纖維膠應避光儲存在陰涼(5-25°C)、干燥的庫房內,儲存期12個月。碳纖維材料用于混凝土結構加固修補的研究始于80年代美,日等發(fā)達國家。我國的這項技術起步很晚,但隨著我國經濟建設和交通事業(yè)的飛速發(fā)展,現(xiàn)有建筑中有相當一部分由于當時設計荷載標準低造成歷史遺留問題,一些建筑由于使用功能的改變,難以滿足當前規(guī)使用的需求,亟需進行維修,加固。目前常用的加固方法有很多,如:加大截面法,外包鋼加固法,粘鋼加固法,碳纖維加固法等。碳纖維加固修補結構技術是繼加大混凝土截面,粘鋼之后的又一種新型的結構加固技術,譽為:加固補強新斗士。粘貼碳纖維材料之前,首先應確認粘貼表面干燥。氣溫在-10℃以上,相對濕度RH>85%時,如無有效措施不得施工。為防止碳纖維受損,在碳纖維材料運輸,儲存,裁切和粘貼過程中。應用鋼直尺與壁紙刀按規(guī)定尺寸切斷碳纖維材料,每段長度一般以不超過6m為宜。為防止材料在保管過程中損壞,材料的裁切數(shù)量應按當天的用量裁切為準。碳纖維縱向接頭必須搭接20cm以上。
碳纖維加固,只要設計合理,與一般的粘貼鋼板法比較費用差不多,但碳纖維加固法施工便捷,工效高,沒有濕作業(yè),不需現(xiàn)場固定設施,施工占用場地少,在施工工期,施工條件方面具有明顯的優(yōu)勢。碳纖維加固法加固效果好,高強高效,適用面廣,質量易保證,耐腐蝕及耐久性能極佳。采用碳纖維加固修補后,基本不增加原結構自重及原構件尺寸。碳纖維加固具有輕質,高強,抗腐蝕,耐老化,耐久性好,物理性能穩(wěn)定等諸多優(yōu)點。其抗拉強度是同等截面鋼材的7-10倍。用碳纖維加固材料修復補強混凝土結構是近來發(fā)展而成的新型工法,與混凝土結構形成一體共同工作,利用碳纖維材料卓越的抗拉強度達到的增強構件承載能力及剛度的目的。這項技術具有施工簡便快捷,安全可靠,耐久性好,能適應各種復雜的結構外形,不影響原結構的外觀等諸多優(yōu)點。已在混凝土結構抗震修復加固補強工程中得到廣泛的應用。