张宗强
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摘要:在现代建筑结构加固领域中,纤维复合材料的应用是一个新热点、新趋势。纤维复合材料是由碳纤维与树脂料相融合所形成的一种复合材料,它具有强度高、耐久性好等优点,用它来对建筑结构进行加固,比应用其他材料的加固效果更佳。本文主要介绍了纤维复合材料的概念及优势,探讨了纤维复合材料加固建筑结构技术的应用意义与要点,希望有助于促进相关工作的进步与发展。
关键词:纤维复合材料;加固;建筑结构
引言
自上个世纪60年代起,纤维复合材料就被纳人到了建筑结构加固研究体系中。时至今日,纤维复合材料已经在我国的建筑结构加固领域中得到了十分广泛的应用。建筑结构加固本身是一项非常重要的工作,所以必须要采取科学有效的加固措施,而纤维复合材料的应用效果久经考验,获得了业内的普遍认可与信赖。以下就联系实际对纤维复合材料加固建筑结构技术进行浅谈。
1纤维复合材料的概念及优势
1.1概念
纤维复合材料又称碳纤维复合材料、碳纤维增强复合材料、碳纤维加强塑料等。碳纤维是一种由碳元素为主要构成的物质,并且它具有很多种类,具体的种类区别主要在于含碳量的不同,但大多数碳纤维的含碳量都>90%。由于碳元素是主要构成元素,因此碳纤维具备普通碳元素材料的很多基本性能,例如较强的抗腐蚀性能与耐高温性能、良好的导热性能与导电性能等。此外,碳纤维还具备一些独特的特点,例如柔软度好、外形存在明显的各向异性、顺纤维轴方向的强度较高、容重比较小等,这些都是普通碳元素材料所没有的。总的来说,碳纤维是一类力学性能较好的新型优质材料。而纤维复合材料正是由碳纤维与树脂料相融合所形成的一种复合材料,其在建筑结构加固中拥有十分重要的应用价值。
1.2优势
与其他材料相比,纤维复合材料具有明显的优越性。具体来说,首先纤维复合材料比普通钢材的抗拉强度标准值高出10倍及以上﹔其次纤维复合材料的自振频率远高于其他材料,对共振现象的预防效果极好,抗震性能非常完美﹔再者纤维复合材料拥有比其他材料更好的耐久性、抗盐侵蚀性、抗酸侵蚀性及抗碱侵蚀性等;最后纤维复合材料比其他材料的柔软性和着色性更好,因为其中的树脂料是一种具备流动性的物质,方便改变成不同形状,在着色方面也具有很大的选择空间。基于纤维复合材料的这些优势,使得它在现代建筑领域中得到了十分广泛的应用,并展现出了非常广阔的发展前景。
2纤维复合材料加固建筑结构技术的应用
2.1应用意义
之所以要对建筑结构进行加固,是因为建筑结构在长期使用过程中,受外界环境因素、人为因素等的作用,会逐渐出现功能降低、结构不稳的情况,而只有通过对建筑结构进行有效加固,才能够解决这一问题。一般情况下,我国对于建筑结构的设计使用期限多为50年,这意味着大部分建筑结构仅能够在50年内满足人们的使用需求,而超过50年后若想再继续使用建筑,就必须要再次加固建筑结构,否则必然存在着严重的安全隐患。另外,有时遇到一些特殊情况,例如地震破坏、外力撞击破坏等,建筑结构也许不到使用期限就需要进行加固。由此可见,加固建筑结构是一项非常重要的工作。而若想做好这项工作,切实保证建筑结构加固效果,就必须要采取一些科学有效的加固建筑结构技术。
经大量实践经验表明,应用纤维复合材料来进行建筑结构加固是一项十分行之有效的方法,我们可以称这种方法为纤维复合材料加固建筑结构技术。利用纤维复合材料加固建筑结构技术,不仅可以良好解决建筑结构受损间题、大大提高建筑结构性能,并且还能够保存原本的建筑结构状态,而不必使建筑结构发生改变。同时,纤维复合材料加固建筑结构技术在实际施工过程中非常方便简单、省时省力。无论是对于工业建筑还是民用建筑,均可以应用纤维复合材料加固建筑结构技术来提高建筑结构的抗震性能﹔再者,在楼面板加固、钢筋混凝土梁抗弯等方面,也可以应用到纤维复合材料加固建筑结构技术。
2.2应用要点
2.2.1构件表面处理的要点
构件表面处理是纤维复合材料加固建筑结构技术的前期环节,其主要需注意以下几项要点:第一,在构件表面处理过程中应把握好温度和湿度因素,尽量将温度控制在6℃-35℃范围内,构件外表层的相对湿度应之85%,且其中含水量须≤4%2;第二,在实际加固施工过程中,一旦在加固区域发现了裂缝问题,则应立即暂停施工工资,先对裂缝进行有效修补后再继续加固;第三,在实际加固施工过程中,一旦在待加固构件表面发现了缺陷混凝土问题,则应及时进行处理,然后再有效磨平,确保该区域的平整性,最后还要用丙酮溶液反复清洗该区域,确保将其表面的灰尘、油污等皆有效清除。碳纤维还具备一些独特的特点,例如柔软度好、外形存在明显的各向异性、顺纤维轴方向的强度较高、容重比较小等,这些都是普通碳元素材料所没有的。总的来说,碳纤维是一类力学性能较好的新型优质材料。而纤维复合材料正是由碳纤维与树脂料相融合所形成的一种复合材料,其在建筑结构加固中拥有十分重要的应用价值。
2.2.2底胶涂刷的要点
在建筑结构的待加固构件上粘贴完纤维复合材料后,需再涂刷底胶。在底胶涂刷过程中主要需注意以下几项要点:第一,涂刷底胶需使用专门的涂刷工具如滚筒等,以保证涂刷均匀;第二,在涂刷底胶时,需对待加固构件表面进行细致的涂刷,涂刷边界不能小于纤维复合材料的边界﹔第三,待底胶凝结后,应仔细检查表面的光滑度,一旦发现了有凹凸不平的地方,应及时用砂纸磨平,确保表明光滑平整。
2.2.3找平胶涂刷的要点
待底胶干燥后,应仔细检查其表面情况,一旦发现了有凹凸、缺损等问题而又无法通过砂纸来有效磨平时,应及时采用找平胶进行处理。在找平胶材料的选择中,需注意选择与底胶相同的材料进行调制。
2.2.4养护过程中的要点
在应用纤维复合材料加固建筑结构技术对建筑结构加固完毕后,还需做好后期的养护工作,而在养护过程中需注意以下几项要点:第一,养护期间避免受外界干扰和外力冲击﹔第二,养护时间应≥1d;第三,养护期间做好防护措施,避免受雨水及其他物质污染。
3结束语
综上所述,由于纤维复合材料的诸多优势,使得它在建筑结构加固领域中展现出了十分重要的应用价值与非常广阔的发展前景。未来,随着对纤维复合材料及其应用研究的不断深入,纤维复合材料的实际应用范围必将越来越广泛。
参考文献
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