摘要:近年来我国科技水平的提升,人们对建筑行业的要求也在越来越高,对建筑工程的质量安全问题越来越重视。在建筑工程中,结构是非常重要的,直接影响整个建筑工程的安全系数,影响着整个建筑工程能不能安全的使用。所以,在进行建筑工程施工中,一定要运用结构加固技术于施工之中,保证施工的安全性,提高施工人员的安全意识,为以后的建筑安全使用奠定良好的基础。本文就碳纤维在建筑结构加固工程中应用展开探讨。
关键词:结构加固技术;建筑工程;运用
引言
建筑行业在国民经济发展中占据重要的地位,除了新建工程外,已有的建筑维修改造工程规模不断扩大,加固改造难度大,传统的加固技术无法满足工程的高质量要求。碳纤维加固技术与传统技术相比,碳纤维可以在常温状态下将环氧树脂胶与建筑结构紧密相连,且加固效果理想,可以广泛应用在建筑加固改造工程中。
1碳纤维加固技术的原理及其优势分析
碳纤维加固技术指的是利用纤维型的复合材料来粘贴在混凝土结构的表面,从而对混凝土表面进行维修和加固的一种新型技术。碳纤维加固修复技术与传统的混凝土加固维修技术相比较而言它具有以下几个特点和优势。首先是它的物理力学性能十分的优异,混凝土结构的维修加固后不仅仅能够有效的提高它的力学性能,提高整个混凝土建筑物的自身承载能力和结构的安全稳定性,而且还能够有效的增加混凝土构件的延展性,大大的提高了建筑物整体的性能,对于维修加固建筑物有着积极的推动作用。其次就是碳纤维加固技术施工比较方便,而且所需要的相关机械设备比较少,在施工维修加固的过程之中所占用的场地较小,施工速度快,这就极大的提高了施工效率和施工质量。另外还有就是应用碳纤维技术来进行建筑工程的加固和维修能够极大的提高了建筑物的使用寿命,这是由于碳纤维材料具有极高的耐酸性和耐碱性。最后就是碳纤维加固技术施工十分的方便,而且其材料比较薄,占地小对于建筑物既有造型不会造成极大的改变,能够有效的保证建筑工程质量的同时还能够保证建筑物本身的美观性,应用十分的便利。
2碳纤维在建筑结构加固改造工程中的实践应用
2.1碳纤维加固在多种混凝土受力构件中的应用
合理选择粘接材料将有利于保障碳纤维和混凝土组合受力作用的充分发挥。因此,碳纤维加固能够满足混凝土受力构件在加固与补强方面的高需求。首先,碳纤维加固混凝土正截面受弯构件。人们对这种碳纤维加固方式展开测试,发现碳纤维材料加固之后的混凝土构件强度提升,构件的承载能力有所提高,当构件开裂时,发现裂缝宽度更小。碳纤维加固部分的承载力达到极限时,混凝土正截面受弯构件产生的裂缝数量缩小,且裂缝在混凝土表面的分布更加均匀。其次,碳纤维加固混凝土受压构件。将碳纤维材料在混凝土方柱上缠绕,缠绕时应保证碳纤维材料的均匀性,以此提升方柱荷载能力,最大限度上提高混凝土方柱结构的稳定性。除了混凝土方柱以外,将碳纤维加固方式用在混凝土圆柱上,也能够提升圆柱的承载力。处于荷载作用下的碳纤维加固方式,混凝土在受力之后会存在压缩变形问题,但是碳纤维加固有着约束效果,能够为混凝土受压构件提供一定的侧向约束力,让受压构件约束混凝土,提升构件承载能力。最后,碳纤维加固混凝土斜截面受剪构件。老旧建筑加固改造中应用碳纤维材料,可以提高混凝土结构件的抗剪能力。施工人员科学选择加固方式与锚固方式,合理设置加固量,可以提升建筑物混凝土构件抗剪能力。传统碳纤维加固方式中,人们使用缠绕粘贴的方式让碳纤维材料的优势尽可能发挥,以此达到预期的加固效果与加固强度,且这种加固方式带来的混凝土结构抗剪效果也十分理想。但碳纤维加固的缠绕粘贴法也有着一定弊端,加固施工时工序复杂,施工人员短时间内无法完成。因此,建议施工人员使用U型碳纤维进行混凝土抗剪构件的粘贴,以此达到最佳加固效果。
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2.2碳纤维加固的步骤和工艺流程
在进行建筑物加固的过程当中,首先需要充分了解建筑物的结构情况,然后以此为依据对于建筑使用情况进行鉴定,再根据鉴定结果,制定相应的加固方案。接下来进行系统的加固设计,制定相应的施工方案,然后再依据施工方案所规定的内容进行实际施工,工程完成后统一进行验收。在运用碳纤维进行加固时,首先需要对于加固结构的表层进行简单的处理,然后依照实际需求调配粘合剂,接下来在要加固部分的表层均匀的涂抹一层底胶,确保表面平滑之后再涂抹一层粘合剂,利用粘合剂铺设一层纤维布,最后再布设保护层。为确保总体的加固质量水平,我们应当确保在进行加固之前,重点做好表面清洁工作。将被加固构件表层所存在的松散附着物完全清除,留下混凝土结构层的稳固部分,并将残缺部分修复完整。如果发现被加固构件存有裂缝问题,应当依据裂缝的大小进行适当的填补或完全进行封闭处理。混凝土表层在完成打磨之后,还应当及时清除表面浮灰,对于混凝土结构的转角粘贴处也应当进行适当的打磨处理,直至边角圆润。调配完成的粘合剂应当进行合理的储存,避免被阳光直射。同时,在进行具体施工时,还应当确保粘结剂的使用不会对周围情况造成干扰和影响。除此之外,再进行碳纤维的粘贴时,应当严格控制粘合剂的配比,所配制的粘和剂应当一次性用完,避免二次使用时因粘合剂性质改变所造成的不利情况的出现。
3加固技术要点探析
3.1关于建筑受压构件的加固
对于混凝土的方柱结构如果需要予以加固处理,那么应当在方柱的部位缠绕均匀的碳纤维材料。通过运用以上的缠绕处理方式,对于方柱结构具备的坚固性以及承载能力都会达到明显增强的目标。并且,经过处理后的混凝土圆柱不会轻易出现断裂的情形,有助于结构本体的承载性能优化。具体对于建筑物本体的受压构件予以加固操作时,混凝土材料将会受到侧向的约束力,此种约束力主要来自于碳纤维。因此,侧向约束力将会阻止建筑本体结构出现持续性的形状改变,有助于保持坚固与稳定的混凝土整体结构特征。
3.2外加钢筋加固技术应用
外加钢筋加固技术指的是运用钢筋对结构的四个角进行外加钢筋,然后起到加固作用。提高结构的稳定性,使结构受力面积增大和受力平衡,结构在建筑物中承受更多的力量,使得建筑物更加的牢固。外加钢筋加固技术主要分为两种方法:(1)干式加固法。这种方法特点是工程量比较小,操作简单,在建筑工程中大规模的应用;(2)湿式加固法。这种方法对结构进行连接在一起,提高结构和钢筋之间的承受力,操作复杂,在大型建筑工程适用。
结语
建筑结构经过较长时间的外界侵蚀以及老化后,其中的建筑构件就会缓慢呈现腐蚀的倾向,进而影响到总体的建筑构造安全。具体在加固建筑结构的实践领域内,运用碳纤维作为全新的建筑加固材料能够体现更好的建筑加固效果,节省建筑加固的总体施工成本,并且实现了建筑结构寿命延长以及建筑稳定性增强的目标。目前在建筑结构加固领域的实践中,关于应用碳纤维作为加固结构材料的技术要点应当不断致力于总结归纳,从而保证了良好的建筑结构加固效果。
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论文作者:孙珂,王春宝
论文发表刊物:《基层建设》2020年第1期
论文发表时间:2020/4/20
标签:碳纤维论文; 混凝土论文; 构件论文; 结构论文; 技术论文; 建筑物论文; 建筑结构论文; 《基层建设》2020年第1期论文;