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預(yù)應(yīng)力加固技術(shù)與碳纖維復(fù)合材料的性能與介紹

預(yù)應(yīng)力加固結(jié)構(gòu)的技術(shù)是自20世紀(jì)末開始研究的一項(xiàng)新型補(bǔ)強(qiáng)技術(shù)，在傳統(tǒng)粘貼加固技術(shù)上取得了重大突破，它能充分利用碳纖維復(fù)合材料的高抗拉強(qiáng)度，避免碳纖維過早剝離的現(xiàn)象，有效地提高結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度與剛度，達(dá)到減小結(jié)構(gòu)原有裂縫寬度和限制裂縫的形成與發(fā)展的效果，顯著提高結(jié)構(gòu)的工作性能。如不能連續(xù)粘貼，則再開始前應(yīng)對(duì)底層碳纖維片材重新做好清潔工作。其原理與粘貼鋼板加固相似，均是在結(jié)構(gòu)的受拉側(cè)粘貼抗拉材料，以起到與結(jié)構(gòu)共同受力，增強(qiáng)配筋的作用。

預(yù)應(yīng)力加固法是采用外加預(yù)應(yīng)力鋼拉桿或型鋼撐桿對(duì)結(jié)構(gòu)構(gòu)件或整體進(jìn)行加固的方法，特點(diǎn)是通過預(yù)應(yīng)力手段強(qiáng)迫后加部分一拉桿或撐桿受力，改變?cè)Y(jié)構(gòu)內(nèi)力分布并降低原結(jié)構(gòu)應(yīng)力水平，致使一般加固結(jié)構(gòu)中所特有的應(yīng)力應(yīng)變滯后現(xiàn)象得以完全消除，因此后加部分與原結(jié)構(gòu)能較好地共同工作，結(jié)構(gòu)的總體承載能力可顯著提高。對(duì)混凝土粘貼面的脆化疏松層，應(yīng)采用硬質(zhì)金剛石磨輪打磨掉且完全露出新面，并用鋼絲刷清楚輸送浮層。

1、預(yù)應(yīng)力加固碳纖維復(fù)合材料

預(yù)應(yīng)力碳纖維板彈性模量低而拉伸強(qiáng)度高，充分發(fā)揮需要1.5%以上的拉伸變形，而通常構(gòu)件的變形限制所允許的表面應(yīng)變遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于這一變形，當(dāng)加固鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)時(shí)這一缺陷更加明顯，鋼筋的屈服變形僅為0.18%，即使在不考慮鋼筋初始變形的條件下鋼筋屈服時(shí)碳纖維所發(fā)揮的強(qiáng)度也不到12%，因此采用傳統(tǒng)粘貼方式進(jìn)行碳纖維加固時(shí)，碳纖維的高強(qiáng)度性能僅能被利用到很少的一部分，大部分的材料強(qiáng)度在結(jié)構(gòu)的正常使用極限狀態(tài)內(nèi)都無(wú)法正常發(fā)揮，預(yù)應(yīng)力加固技術(shù)可使碳纖維板在承擔(dān)結(jié)構(gòu)傳遞的荷載應(yīng)力之前就已經(jīng)處于較高的應(yīng)力水平，預(yù)先發(fā)揮了一定的強(qiáng)度，從而實(shí)現(xiàn)了其高強(qiáng)性能的充分利用。碳纖維加固預(yù)應(yīng)力碳纖維板即碳纖維加固補(bǔ)強(qiáng)單向板材，采用碳纖維原料與良好基本樹脂，碳纖維板材具有拉伸強(qiáng)度高、耐腐蝕性、抗震性、抗沖擊性等良好性能，預(yù)應(yīng)力碳纖維板在前者已有特性上提高了結(jié)構(gòu)構(gòu)件的開裂荷載、屈服荷載。3、涂刷底層樹脂：用專用滾筒刷將底層樹脂均勻涂抹于混凝土表面，待樹脂表面指觸干燥時(shí)即進(jìn)行下一道工序施工。改善使用荷載下的性能。

碳纖維布加固舊橋有什么特點(diǎn)

1、施工簡(jiǎn)便

特別是當(dāng)箱梁內(nèi)部的作業(yè)空間受到限制時(shí)，碳纖維布加固方法是可選擇的一種方法。該法工藝簡(jiǎn)便，無(wú)需大型設(shè)備、模板、夾具及支撐，操作起來(lái)簡(jiǎn)單易行，施工時(shí)所需工作面小，施工作業(yè)空間不受限制。

2、適應(yīng)不同構(gòu)件形狀，成型方便

斜、彎、坡及異型結(jié)構(gòu)的額補(bǔ)強(qiáng)，采用傳統(tǒng)的方法，施工難度極大，采用碳纖維布補(bǔ)強(qiáng)法，因碳纖維布具有隨形性極強(qiáng)的特點(diǎn)，可以隨結(jié)構(gòu)外形變化任意施工，從而降低施工難度，減少施工成本，縮短施工工期，能產(chǎn)生巨大的社會(huì)效益及經(jīng)濟(jì)效益。

1、不影響結(jié)構(gòu)的外觀

碳纖維布的厚度很薄，粘貼固化后其表面還可以涂刷一層與原有結(jié)構(gòu)外環(huán)顏色一致的涂料，因?yàn)椴挥绊懡Y(jié)構(gòu)的外觀。

2、能有效地封閉混凝土裂縫

碳纖維布粘貼在混凝土表面，不僅封閉了混凝土的裂縫，其高強(qiáng)模量的特性還約束了混凝土結(jié)構(gòu)裂縫的生成與擴(kuò)展，改變了裂縫的形態(tài)，使寬而深的裂縫變成分散的細(xì)微裂縫，從而提高了混凝土構(gòu)件的整體剛度。

3、對(duì)原結(jié)構(gòu)不產(chǎn)生損害

碳纖維布加固補(bǔ)強(qiáng)采用環(huán)氧樹脂系列的粘結(jié)材料進(jìn)行粘貼，不需要設(shè)置錨固螺栓及開鑿混凝土等，因而不會(huì)對(duì)已經(jīng)損傷的結(jié)構(gòu)產(chǎn)生新的破壞，同時(shí)還能避免鉆孔時(shí)與結(jié)構(gòu)內(nèi)原有鋼筋和預(yù)應(yīng)力所發(fā)生沖突而引起的新的問題。

6、碳纖維布具有優(yōu)良的耐化學(xué)腐蝕性

碳纖維布是一種復(fù)合材料，幾乎無(wú)腐蝕性和磁性，并且具有較好的耐熱性，不僅能經(jīng)得起水泥堿性的侵蝕，而且當(dāng)應(yīng)用于經(jīng)常受鹽害侵蝕等腐蝕性環(huán)境時(shí)，其壽命也較長(zhǎng)。所以碳纖維加固法，在不利環(huán)境下較其他方法更能顯出其優(yōu)越性。

云南省:建議對(duì)老舊小區(qū)進(jìn)行加固加高改造

省十二屆三次會(huì)議上，各位認(rèn)真履職，就老舊小區(qū)改造、中緬經(jīng)濟(jì)走廊建設(shè)、推動(dòng)云南民族文化強(qiáng)省建設(shè)、完善我省救助制度、進(jìn)一步完善農(nóng)村生活保障制度等熱點(diǎn)問題提出了一些建議。

加快老舊小區(qū)加固加高綜合改造

戴信鑫說，住建部會(huì)同發(fā)展改革委、聯(lián)合印發(fā)《關(guān)于做好2019年老舊小區(qū)改造工作的通知》。另外，如碳纖維需沿基纖維方向繞構(gòu)件轉(zhuǎn)角處粘貼時(shí)，轉(zhuǎn)角粘貼處要進(jìn)行倒角處理并打磨成圓弧狀，圓弧半徑不應(yīng)小于20mm。從目前全國(guó)推進(jìn)效果看，改造內(nèi)容主要集中在單項(xiàng)工程或者局部功能上，雖然有積極效果，但還不是根本出路，幼兒園、社區(qū)養(yǎng)老、社區(qū)、社區(qū)文化室等先天不足問題無(wú)法解決。

他認(rèn)為，要推廣全國(guó)的陸建衡空間加固加高發(fā)明技術(shù)，集成國(guó)內(nèi)外先進(jìn)技術(shù)打造現(xiàn)代化智慧社區(qū)，開發(fā)城市立體空間，培育城市空間產(chǎn)業(yè)。他介紹，該技術(shù)以加固加高為核心，在原建筑物繼續(xù)使用的情況下，可將原建筑物從2至7層加高到8至14層甚至30層以上，而且加層的重量不壓在原建筑物上。外觀裝修后同新建一樣，比拆后重建節(jié)省45%成本。對(duì)于單個(gè)空鼓面積不應(yīng)大于10000平方毫米，允許采用注射法進(jìn)行充膠處理，若單個(gè)空鼓面積大于10000平方毫米，應(yīng)進(jìn)行割除修補(bǔ)，重新粘貼碳纖維布，粘貼時(shí)搭接長(zhǎng)度不應(yīng)小于20厘米，若粘結(jié)層數(shù)超過3層，搭接長(zhǎng)度不應(yīng)小于30厘米。

戴信鑫介紹，該技術(shù)從根本上解決城市用地矛盾，根據(jù)具體老舊小區(qū)客觀條件開展多項(xiàng)目改造，電梯、停車場(chǎng)成為標(biāo)配，同時(shí)進(jìn)行功能完善，特別是彌補(bǔ)公共服務(wù)缺失如社區(qū)養(yǎng)老、撫幼、、文化室、物業(yè)管理等。目前，在全國(guó)已經(jīng)有10多個(gè)成功案例，其中哈爾濱政府住宅樓7層加至32層。為此,他建議，選擇符合容易改造的試點(diǎn)小區(qū)或組團(tuán)統(tǒng)籌改造;馬上出臺(tái)老舊小區(qū)改造2/3以上業(yè)主同意即可實(shí)施的試點(diǎn)方案;積極鼓勵(lì)企業(yè)主體發(fā)起項(xiàng)目改造，結(jié)合國(guó)家“放管服”改革，打破常規(guī)，特事特辦，特別是收取土地出讓金、規(guī)劃調(diào)整等，請(qǐng)相關(guān)部門大力扶持。（4）安裝錨具支座與預(yù)應(yīng)力碳纖維布：將錨固板安裝至張拉板上，調(diào)整張拉鋼板，使碳纖維布的縱向軸線通過錨具中線，以保證碳纖維布截面內(nèi)力分布均勻。