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鋼板或碳布,你怎樣選擇?

發布時間:2019-01-15 09:36:36發布作者:施邦實業文章來源:施邦實業

在結構加固中,粘貼碳纖維布與粘貼鋼板是混凝土結構中較為常用的兩種方法,在加固方案的選擇中,兩種方法也常常同時出現。單從作用機理來看,兩種加固方法都是通過結構膠粘劑與混凝土基材形成整體,共同受力,而在施工工藝上二者也較為相近,往往會對方法的選擇造成一定的障礙。事實上,加固機理相似,并非意味著二者可以任意選擇。碳纖維布與鋼板,在力學性能上存在的差異,致使在加固中二者的表現也不同。其中主要的差別,施邦實業小編以梁底加固,進行對比分析。


裂縫開展的對比
無論是粘貼碳纖維布還是粘貼鋼板,在荷載不斷增大的過程中,梁底受拉區混凝土均會發生開裂,且當基材存在舊裂縫時,開裂易在舊裂縫處首先發生。由于碳纖維布層數存在限制,厚度不會超過0.7mm,而手工涂膠施工的鋼板可達5mm厚,相同寬幅情況下鋼板截面積遠大于碳纖維布截面積,因此,裂縫出現時經粘鋼加固的梁所承受荷載要遠高于碳布加固的梁。


從主要裂縫的數量來看,隨著荷載的不斷增加,粘鋼加固要多于粘貼碳纖維布加固,且碳布加固裂縫擴展與延伸速度較為緩慢。在限制裂縫上碳纖維布效果更好,在抗裂加固中采用碳纖維布更為合適。


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撓度變形的對比
撓度變化,主要與梁的抗彎剛度有關。結構加固中,粘貼碳布或者粘貼鋼板,都是通過兩方面來提升剛度。首先,碳纖維布與鋼板的彈性模量較為接近,因此對剛度的提升主要取決于截面面積。在裂縫的對比中,已經能夠看出碳纖維布的截面面積要遠小于鋼板的截面面積,因此鋼板對梁剛度的提升要遠高于碳纖維布。


另一方面,可以從限制裂縫發展的角度,維持梁的原有剛度。在這方面,碳纖維布加固對裂縫有更高的限制作用,因此能更好地維持梁的剛度。但兩方面結合來看,通過提升截面面積來提升剛度效果要遠優于限制裂縫維持剛度,具體表現為,粘鋼加固中梁的撓度變化比粘碳布要慢,同時粘鋼加固破壞荷載更高。也就是說,對梁的剛度及抗彎能力的提高,粘鋼加固更為有效。

耐久性的對比
耐久性能,影響著結構長期加固的效果。從材料的角度來看,鋼板耐久性較差,易發生銹蝕,而在結構加固中,鋼板厚度較薄,生銹時會顯著削弱截面或引起剝離破壞。而碳纖維布耐久性要遠優于鋼板,但應避免直接暴露于陽光下與有害介質中。除此之外,結構膠對兩種加固方法的耐久性都存在影響,綜合來看,碳纖維布加固耐久性要更好一些。


從上述的對比中,我們能夠發現雖然碳纖維布加固與粘鋼加固兩種方法看似相似,實則在不同的加固傾向中,適用性也不同。在實際的方案選擇中,應根據現場實際加固需求,選擇合適的施工工藝。



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