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碳纤维布加固混凝土建筑的符合性评定

文章出处:悍马加固材料人气:11发表时间:2021-12-15 17:09:00【

碳纤维布(CFRP)钢筋混凝土结构是利用高性能复合材料加固结构的一种新技术。在我国,国家工业建筑诊断与改造工程技术研究中心于1997年首次开展了钢筋混凝土构件CFRP加固加固的研究工作。随后,一些高校和中国建材研究所等科研院所也对这一技术进行了研究。近年来,随着国家中小学建筑安全工程和旧住宅抗震加固改造工程的实施,CFRP加固混凝土结构技术得到了广泛的应用。加固工程数量迅速增加,与施工验收有关的检验工作也大幅度增加。


与此技术有关的标准和技术规范包括“碳纤维布加固混凝土结构技术规范”、“结构加固修补用碳纤维片材”、“纤维布加固修补结构粘接剂”、“混凝土结构加固设计规范”、“建筑结构加固工程施工质量验收规范”等。标准和技术规范的颁布和实施进一步规范了CFRP产品要求和混凝土结构加固领域的设计和施工,促进了CFRP加固混凝土结构的推广。


碳纤维布加固混凝土结构的原理是将碳纤维片材通过匹配的粘结剂粘贴到构件表面,使碳纤维片材能够承受拉力,与混凝土变形协调,共同承受受力,达到配筋的目的。粘贴碳纤维的方法可以有效地提高现有结构的抗弯承载力和变形能力,改善结构的力学性能。试验结果表明,当纤维布数量足够时,纤维布的损伤为一次剥落破坏,大部分剥落失效发生在混凝土表层与保护层之间的范围内。混凝土强度是影响碳纤维布与混凝土剥离破坏的最重要因素。碳纤维布加固混凝土结构的成功与否,主要取决于碳纤维布与混凝土之间的粘结性能。在相当数量的文件中,现场验收只使用锤子和其他工具来检查粘结效果,或使用方法在陈旧版本中进行评价。这样的判断方法是不恰当的。无论施工质量是否合格,都必须对粘结强度进行现场检测,以给出更可靠的评价。



标准规范中合格评定的要求

碳纤维布加固混凝土构件时,碳纤维布与混凝土的粘结界面处于复杂的应力状态,粘结破坏模式不完全相同。试验结果表明,正常拉伸、推剪、拉伸-剪切、弯曲-拉伸四种模式的粘结强度之间存在良好的相关性。其中,正拉粘结强度与混凝土抗压强度平方根的相关性最好。碳纤维布与混凝土之间的正拉伸粘结强度指数能够真实地反映两者之间的粘结性能,同时具有测试方便、稳定性好、测量数据分散小、测试方便等优点。在一定的环境条件下进行了老化试验,正拉伸结合强度明显降低。因此,在现场检测中,选择了正张粘结强度的测试方法来评价工程的施工质量。


目前已有的碳纤维布混凝土施工质量现场检验和合格评定标准包括“混凝土结构钢筋设计规范”、“建筑结构加固施工质量验收规范”和“碳纤维布加固修补混凝土结构技术规范”。


这三个标准均采用正张粘结强度现场检测的方法对施工质量进行了合格评定,试验结果由正张粘结强度和破坏形式的试验结果共同表示。然而,这三个标准中使用的限值并不一致。在实际检验工作中,可以采用不同的评价标准,得出不同的结论,从而给验收工作带来更大的不确定性。


三项合格评定标准的要求如下:


1)GB50367

每组试样的正拉伸结合强度均满足规范相应指标的要求,失效模式正常。


2)GB 50550

各组试样的正拉伸粘结强度均达到1.5MPa以上,破坏模式正常。


3)CECS 146

各组试样的正拉伸粘结强度均达到最大值{1.5,FTK}的要求,且破坏模式正常。FTK是原构件混凝土的抗拉强度标准值。