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碳纤维应用:古建筑修复加固

2020-08-27 18:555630
古建筑作为人类文明的瑰宝,在历史长河的冲刷中被遗留下来。每一座古建都是时间的年轮,见证了上下五千年的历史进程,记录了每一个时代留存的文化烙印。古建筑群体非同于一般的建筑,其背后所承载的历史与意义重大。在确定加固方案前,不单得考虑补强需求,更要遵守古建修葺“修旧如旧”的原则,不能破坏文物本身的历史价值。我国古建在明代中期以后开始由木结构演化为砖石砌体结构,而现留存的古建大都为砖木混合结构。古建筑在漫长的岁月经受住了多重考验,风沙侵蚀、地震台风、自然老化是摧残古建筑的主要原因。
综上分析,古建修葺是对古建筑的大面积单片砖墙做到抢救,并同时对墙体进行二次加固。在维持原有砖墙的建筑风格条件下,提高古建墙体的安全性和稳定性。考虑到加固流程需安全简单、施工便捷、周期短,且加固费用相对较低,修补胶和碳纤维布双重组合加固方案合适不过。

碳纤维布
 
碳纤维布本身是一种高强度、自重轻的加固材料,它对墙体进行二次补强的同时,耐高温、永久荷载作用下抗蠕变、和抗震性能好的特性也更好地延续了古建的生命。
碳纤维布加固方式
 
碳纤维是一种力学性能优异的新材料,它的比重不到钢的1/4,但抗拉强度却是钢的7~9倍。碳纤维材料能够有效提高建筑物的结构的承载力、刚度与抗震性能,这是碳纤维布能够用于古建筑加固的基础。
 
碳纤维布加固性能优势
√  碳纤维布的质量更轻、强度更高,在保证加固质量与效果的同时,能避免 
 
     因加固材料自重而增加额外尺寸。
 
√  碳纤维布可以对抗自然环境中雨水和紫外光照的侵蚀,有效提高加固件的
 
     抗腐蚀性和耐久性。
 
√  碳纤维布体积小,可以显著减少固定设施的设置和占地面积,更好地保证
 
    古建筑的原始风貌。
 
√  此外,经研究发现,将碳纤维布粘贴于木梁底部,可缓解木梁在受拉时所 
 
     发生的脆性破坏,减轻蠕变挠度 ;将碳纤维布粘贴于材料的受拉面,可提
 
     高其极限承载能力,增强其抗弯性能。
 
施工工艺优势
运用碳纤维布加固技术能大幅减少人力和物力的投入,具有显著的经济效益。
 
从施工的便利性看,层高要求比较高时使用更为轻巧的修补件,这样将大幅降低垂直运输的难度。
 
施工难度低,施工周期短,对于追求时间效益的项目工程,碳纤维加固更是省时利器。
 
碳纤维布加固技术相对于铁质固件的加固而言,不需要现场涂刷防锈漆等涂料,对环境的污染小,绿色环保。
 
碳纤维布挑选方法
 
碳布性能的差异先取决于丝束的数量,10cm宽的200g/㎡碳纤维布拥有25束碳纤维原丝,10cm宽的300g/㎡碳纤维布拥有37束碳纤维原丝。很多厂家为了节约成本也会出现“缺斤短两”的现象,200g碳布只有24束原丝,300g碳布只有35束原丝。这种“缺斤短两”现象不仅是一些厂家诚信的缺失,还会使碳纤维所能承受的大拉力打上折扣。碳纤维可以打折扣,但结构安全不容一点折扣。另外,挑选碳纤维布还可通过了解碳纤维布是Ⅰ级的还是Ⅱ级,及碳纤维布的抗拉强度是≥3400MPa还是≥3000MPa等等。
 
修补胶+碳纤维布加固施工流程
 
1、先凿除待加固构件混凝土表面粉刷层,将表面打磨平整,构件截面的棱角打磨成圆角。混凝土表面应清理干净,保持干燥。
 
2、按照图纸定位放线。
 
3、在混凝土表面涂刷碳纤维底胶。用修补胶对混凝土表面较大孔洞、凹面、漏筋等缺陷进行修补找平。
 
4、根据设计尺寸裁剪碳纤维布。
 
5、按照规定比例称量并配置胶水。低速混合搅拌浸渍树脂至胶液色泽均匀无气泡。
 
6、待混凝土表面底胶指干后,均匀滚涂配置好的浸渍胶。
 
7、将裁剪好的碳纤维布按照放线位置,粘贴在混凝土表面。沿织物纤维方向,使用专用塑料刮板将已粘贴纤维布表面刮平。
 
8、再次滚涂碳纤维浸渍胶,使胶液充分浸润纤维织物,并使织物铺层均匀压实无气泡即可完成。
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