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探究复合材料在建筑加固工程中的应用

所属栏目:建筑设计论文 发布日期:2021-12-25 09:55 热度:

   目前我国需要的加固建筑工程相对较多,通过将复合材料用到其中,有助于提升抗腐蚀性、抵抗酸碱等物质的腐蚀;缩短工期和节约成本等。玻璃纤维、碳纤维等作为当前使用最多的一种复合材料,分析其在建筑加固中的具体应用能够增强建筑工程加固的质量。

	探究复合材料在建筑加固工程中的应用

  1复合材料在建筑加固工程中的方法

  1.1内嵌入式加固方法

  复合材料在建筑结构中进行应用,其所使用的加固方法较多,其中内嵌式加固方法是建筑加固工程较为常见的一种,复合材料在放入到需要嵌入的浅沟中,经过一段时间的凝固后,就会增加粘附性,不会出现与建筑结构分离的情况。这就说明这种加固方法增加了复合材料的力学性能,实现了与建筑结构的相互结合,在共同受力下,能够使得建筑结构不会发生弯曲或者裂缝的现象等。另外,这种加固方法最大的优势表现在工序简单、成本较低等方面。施工工序的介绍如下。(1)每一个建筑构件都有自身设计标准和要求,尤其是开槽的尺寸不可随意设计,避免发生安全问题。(2)将槽内存在的灰尘或者杂质等进行及时清除,这样做的目的就是能够防止复合材料发生粘结。(3)添加的胶粘剂厚度不能高于槽的1/2位置。(4)开展试压的环节。即放入到槽中的复合材料需运用胶粘剂进行固定,胶粘剂填入到槽中的厚度需要与槽持平。(5)当胶粘剂得到完全固化后,施工人员再对建筑表面进行清除、平整。

  1.2外贴式加固方法

  外贴式加固方法与内嵌式加固方法不同,即复合材料不再放到内槽中进行加固,而是直接在建筑结构表面运用胶粘剂粘贴复合材料。这种方法的优势为:使用便捷,能够快速完成施工;复合材料的防腐性能较强,能够发挥出保护和防止出现腐蚀的情况。因此,后期施工时不需要开展定期维护,达到节约成本的目的。外贴式加固的施工过程如后。(1)加固构件基地在进行有效处理时,需要将表面上的杂质进行去除;(2)底胶均匀涂抹;(3)建筑结构表面的找平和清理;(4)表面需要增加抹灰或者防火涂料。

  2复合材料在建筑加固工程中的应用

  本文针对于碳纤维、芳纶纤维、玻璃纤维这3种复合材料在建筑加固工程中的应用进行了分析,从应用优势上看,碳纤维复合材料最为明显。

  2.1芳纶纤维的加固技术

  框架结构加固部位的选择:建筑结构加固的作用就是能够提升一定的抗震效果,而最易发生震害的位置主要是柱子。因此,结构中柱子的抗震加固位置需要引起重视。2.1.1框架柱。框架结构中柱子所发挥出的作用最大,即柱子发挥着承重作用。从受力的角度来看,框架柱不仅需要对竖向荷载产生的力进行承受,还需要对水平方向的荷载进行承受,这就说明该位置的受力作用最为明显。2.1.2节点。框架结构节点的位置很重要,因此,节点连接着梁和柱,当节点核心区剪力墙的强度不够时,将会使得结构出现失稳情况或者墙体裂缝情况。

  2.2柱子抗震加固方法

  针对于建筑结构中柱子加固的方法我们可以采用剪切补强法,这一方法能够使框架柱的抗剪承受力得到提升,同时也能够提升容许轴压比值,以下针对于剪切补强方法进行了详细的分析。第一种方法如下。(1)施工人员运用钢筋网砂浆围套将其绑在柱周侧的位置,并在绑定后焊接箍筋端部的钢筋网。(2)选择围套时可以选择角钢或者扁钢型的围套,并将其放置在柱的四周位置;主要采用的方法为环氧树脂浆粘贴法,并将其涂抹在已经磨成圆角的柱四角位置,并且受到压力较大的影响,需要仅仅粘贴四角钢。(3)采用座浆方法。柱四周涂抹砂浆———贴上角钢———拧紧砂浆口———积压砂浆———填实砂浆———砂浆在满足强度要求后拆除临时箍。第二种方法如下。钢板箍采用外包钢箍覆盖,周围压力较大。板圈内的砂浆加双L,柱外用微膨胀砂浆填充后,可焊接到钢板上,与柱保持一定距离。第三种方法如下。施工步骤:平整柱表面;四角有效打磨;涂抹底胶置于柱表面;强度满足规范和标准要求;用芳纶纤维布完全穿透环氧树脂,按照相应的粘贴法粘贴在底胶上,进行表面处理。

  2.3碳纤维加固技术的应用

  2.3.1加固方法。(1)抗弯加固梁和板构件应用到受拉区,可以对粘贴碳纤维片材进行有效加固,其宽度为10cm,搭接宽度为2cm,即每隔2cm粘接一圈,在表面粘贴玻璃纤维复合材料,通过保障纤维方向与加固处的受拉钢筋方向保持一致,能够使得碳纤维抗拉承载力提升,从而共同承担起荷载,使得构件受弯承载力得到明显的提升。玻璃纤维复合材料的破坏荷载均值为604.5,相对强度达到了1.09。并且根据受力还可以采用高弹性模量片材或者采用多层粘贴的方法,使得补强效果得到明显提升。(2)抗剪加固抗剪加固主要是将碳纤维布粘贴于构件的剪跨区,在补强时梁的两侧面竖向粘贴,并且采用封闭式粘贴的方法或者U型包粘贴,增加抗剪箍筋分担原箍筋的剪力。(3)抗疲劳加固桥梁或者桥面板等结构疲劳抗力,能够将碳纤维片粘贴后使得加固梁的挠度或者裂缝宽度逐步的缩小,进而使得混凝土梁的静载极限强度得到明显提升,疲劳极限强度也得到提升,增强补强效果。2.3.2材料需要满足的条件。(1)被加固的原结构、原构件需要保障完好,但需要增大其承受荷载的能力。(2)受到施工或者设计方面的影响,原结构或者原构件如果少了箍筋或者受拉钢筋,需要进行补强。(3)加固要有腐蚀介质场所的建筑物。

  2.4玻璃纤维复合材料的加固

  使用玻璃纤维复合材料对柱进行加固之后,所承载的极限承载力得到明显提升,并且可塑性和承载力相对较强。而这一材料加固时最为明显的不足表现在塑性差。因此本文使用碳纤维或者玻璃纤维复合材料对柱进行加固,主要是对以上两种材料的使用不足进行了补充,即在承载力和塑性方面的优势较强,而出现这种情况的原因主要如图1所示。由图1中我们可以了解到,玻璃纤维复合材料的弹性模量相对较小,这一材料将选用环绕粘贴的方式粘贴在柱子上,但是柱侧向的约束力相对较小,柱子一旦发生裂缝或者在单轴受压的作用下,该复合材料就会发生相应的作用力。同时,在遇到裂缝较大的问题时,这种力的作用也就不会产生了,这时采用玻璃纤维复合材料进行加固,承载力的作用较小。但是在塑性方面,玻璃纤维复合材料能够发挥出一定的约束作用。

  3结语

  本文对复合材料在建筑加固工程中的应用,通过结合玻璃纤维复合材料和碳纤维复合材料等的优势和施工工艺等进行分析后,找出这些材料的优势,并采用不同的加固技术和方法,以此能够使得复合材料加固具有更为广阔的市场。

  参考文献:

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  [3]黄海云.房屋建筑中结构加固技术的应用分析[J].住宅与房地产,2020,(09):187.

  [4]王悦苏.工程建筑的碳纤维加固混凝土应用探讨[J].建材与装饰,2017,(40):28.

  《探究复合材料在建筑加固工程中的应用》来源:《居业》,作者:张靖钰

文章标题:探究复合材料在建筑加固工程中的应用

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