碳纖維補(bǔ)強(qiáng)技術(shù)的基本原理
將抗拉強(qiáng)度極高的碳纖維用環(huán)氧樹脂預(yù)浸成為復(fù)合增強(qiáng)片材;用環(huán)氧樹脂粘結(jié)劑沿受力方向或垂直于裂縫方向粘貼在要補(bǔ)強(qiáng)的結(jié)構(gòu)上,形成一個(gè)新的復(fù)合體,使增強(qiáng)貼片與原有的鋼筋混凝土共同受力,增大結(jié)構(gòu)的抗拉或抗剪能力,提高強(qiáng)度、剛度、抗裂性和結(jié)構(gòu)的延性。
構(gòu)件受彎破壞的典型破壞形式是產(chǎn)生橫貫受拉區(qū)的集中裂縫;而構(gòu)件受拉區(qū)表面粘貼了碳纖維片后,當(dāng)構(gòu)件受荷載作用時(shí),裂縫難以進(jìn)一步擴(kuò)展。因此,跨中的集中裂縫被“分散”成短小而細(xì)碎的裂縫并均勻地分散于構(gòu)件的受拉區(qū),使構(gòu)件截面受壓區(qū)高度增大,在碳纖維的增強(qiáng)作用下,使受彎構(gòu)件的承載能力增大。
對(duì)于墩柱結(jié)構(gòu)的脆斷破壞主要是縱筋的細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)不當(dāng)或橫向箍筋的約束不足,致使墩柱的強(qiáng)度與 韌性指標(biāo)偏低造成的。采用在主筋或箍筋不足的斷面粘貼碳纖維片和沿柱的周邊環(huán)包碳纖維片。由于碳纖維的高強(qiáng)度、高彈性模量性能,可以有效地約束的側(cè)向變形,提高墩柱的強(qiáng)度和韌性,從而提高其抗震性能。
滲透性聚合物砂漿加固技術(shù)是一項(xiàng)新型的加固技術(shù)，簡稱為高強(qiáng)鋼絞線加固技術(shù)。其主要的加固材料為高強(qiáng)不銹鋼絞線網(wǎng)、滲透性聚合物砂漿、界面劑及固定銷。高強(qiáng)不銹鋼絞線網(wǎng)是由高強(qiáng)不銹鋼絞線編織而成的網(wǎng)狀材料，具有強(qiáng)度高，不生銹，運(yùn)輸及施工方便等優(yōu)點(diǎn)。滲透性聚合物砂漿為無機(jī)材料，具有良好的粘結(jié)性能和耐久性能，同時(shí)這種材料在耐火和耐高溫方面具有優(yōu)越的性能。
應(yīng)用于結(jié)構(gòu)加固的顯著作用，高強(qiáng)鋼絞線加固技術(shù)可以提高混凝土梁、板的抗彎和抗剪承載力，提高梁、板的抗彎剛度，對(duì)混凝土梁、板構(gòu)件的裂縫的產(chǎn)生和發(fā)展有明顯的抑制作用；
高強(qiáng)鋼絞線加固技術(shù)可以提高混凝土柱的抗壓以及抗剪承載力，并且可以增加混凝土構(gòu)件的耗能能力；
高強(qiáng)鋼絞線加固技術(shù)可以提高鋼筋混凝土剪力墻以及磚砌體墻的抗剪承載力，并且可以控制墻體裂縫的發(fā)展。
由于高強(qiáng)鋼絞線加固技術(shù)具有上述優(yōu)良的特性，使得這種加固技術(shù)非常適合于建筑物和橋梁的加固，可以廣泛應(yīng)用于結(jié)構(gòu)梁、板、柱以及墻體的加固。