一种碳纤维结构加固方法与流程

本发明属于结构损伤检测及加固技术领域，尤其涉及一种碳纤维结构加固方法。

背景技术：

目前，广泛应用的针对结构损伤检测及加固的方法主要是基于神经网络的人工神经网络技术，此外还有利用遗传算法进行结构损伤诊断研究等，神经网络用于损伤识别的基本方法是：根据结构在不同状态不同损伤部位的不同损伤程度的相应，通过特征抽取，选择对结构损伤较敏感的参数作为网络的输入向量，结构的损伤状态作为输出，建立损伤分类训练样本集，然后对网络进行训练，训练完成后，根据给定的原则将其归到最接近的类别中即为损伤识别的神经网络模型。但人工神经网络技术的数据集庞大，计算不便，得不到理想效果，遗传算法则对于多目标优化问题的研究不够成熟。由此引出了碳纤维加固的新型工程修复技术，但该加固材料需要高强度、高弹模量的粘结剂，对施工操作人员技术要求的水平较高，如图2～3所示。各种破坏特征的应变关系若能保证cfrp加固后的梁不发生粘结破坏，则加固后的梁只能发生受压区混凝土被压坏或cfrp被拉断两种破坏类型。发生该两种破坏时混凝土、钢筋、cfrp的应变关系见图1。梁破坏时，靠近支座的斜裂缝在梁底部，该处的碳纤维布有较大的锚固长度，所以，往往发生碳纤维布被拉断的破坏。而靠近加载点处的斜裂缝在梁顶部通过，该处碳纤维布的锚固长度很短，所以，往往发生粘结破坏，加固后梁的破坏特征见图3，现有技术存在尚不能很好地提高结构与构件的强度、刚度、稳定性及耐久性的问题。

技术实现要素：

本发明提供一种碳纤维结构加固方法，以解决上述背景技术中提出了现有技术存在尚不能很好地提高结构与构件的强度、刚度、稳定性及耐久性的问题。

本发明所解决的技术问题采用以下技术方案来实现：一种碳纤维结构加固方法，所述方法包括用专用结构胶将碳纤维布粘贴于要补强的结构上。

进一步，所述专用结构胶包括树脂类粘贴材料。

进一步，所述碳素纤维布强度是普通二级钢的至少十倍。

进一步，粘贴碳纤维布前，将碳纤维布用环氧树脂溶液预浸泡。

进一步，将浸泡后的碳纤维布用环氧树脂粘接剂粘贴在混凝土裂缝表面。

进一步，所述碳纤维布沿受拉方向或垂直于裂缝方向粘贴。

进一步，所述碳纤维布包围粘贴于要补强的结构上四面。

进一步，所述碳纤维布层数至少一层。

有益技术效果：

1、本专利采用一种碳纤维结构加固方法，所述方法包括用专用结构胶将碳纤维布粘贴于要补强的结构上，粘贴碳纤维布前，将碳纤维布用环氧树脂溶液预浸泡，将浸泡后的碳纤维布用环氧树脂粘接剂粘贴在混凝土裂缝表面，所述碳纤维布沿受拉方向或垂直于裂缝方向粘贴，由于碳纤维加固的工艺流程为：卸荷—底层处理—涂底层树脂—找平施工面—粘贴碳纤维布—检验—表面保护、装饰，相比其它加固方法，轴向抗拉强度高，能灵活地用于抗弯、封闭箍和抗剪加固；密度小、自重轻，能在狭小的空间操作；具有柔性，能用于包裹各种复杂外形的构件，适用于各种构件表面；织物覆盖表面平整，对装修影响小；耐腐蚀性(抗碱等化学腐蚀和恶劣环境)、抗腐蚀性、抗震性及耐久性好，存储寿命长、允许操作期限长；永久荷载下抗蠕变，由于碳纤维片修复补强的施工简便迅速、施工周期短、占用空间小，使施工对周围影响降低到最低限度，有一定的社会效益和环境效益，碳纤维加固施工工艺原理是：将抗拉强度极高的碳纤维用环氧树脂预浸成为复合增强材料，用环氧树脂粘接剂沿受拉方向或垂直于裂缝方向粘贴在要补强的结构上，形成一个新的复合体，使增强粘贴材料与原有钢筋混凝土共同受力增大结构的抗裂或抗剪能力，从而提高结构的强度、刚度、抗裂性和延伸性。

2、本专利采用所述专用结构胶包括树脂类粘贴材料，由于利用树脂类粘贴材料将碳纤维布粘贴于混凝土表面，以达到对结构及构件加固补强的目的。

3、本专利采用所述碳素纤维布强度是普通二级钢的至少十倍，由于碳纤维加固技术是利用碳素纤维布和专用结构胶对建筑构件进行加固处理，该技术采用的碳素纤维布强度是普通二级钢的十倍左右，具有强度高、重量轻、耐腐蚀性和耐久性强等优点。

4、本专利由于采用配套粘结树脂将碳纤维布粘贴于混凝土表面，形成一个新的复合体使增强贴片与原有钢筋混凝土共同受力，增大结构的抗拉或抗剪能力，提高强度，并提高结构的抗裂性与延性及抗震加固作用。

5、本专利采用所述碳纤维布包围粘贴于要补强的结构上四面，由于碳纤维加固方法采用新的粘贴方式，对加固效果影响较大，若能用碳纤维布把结构四面包围，其加固效果最佳。

6、本专利采用碳纤维加固的层数也有了新的改变，加固层数越多，加固效果越明显，由于碳纤维片补强有非常良好的抗腐蚀性能和耐久性，不需做任何防腐处理碳纤维片重量轻，对结构重量的影响很小，施工工艺简单迅速，降低施工成本，免除了传统加固方法所需的植筋锚固、装拆夹具、立模、拆模等工序，占用空间小。

附图说明

图1是本发明一种碳纤维结构加固方法的流程图；

图2是本发明各种破坏特征的应变关系图；

图3是本发明cfrp加固后梁的破坏特征图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明做进一步描述：

图中：s1-将碳纤维布用环氧树脂溶液预浸泡；

s2将浸泡后的碳纤维布用环氧树脂粘接剂沿受拉方向或垂直于裂缝方向粘贴在混凝土裂缝表面。

实施例：

本实施例：如图1所示，一种碳纤维结构加固方法，所述方法包括用专用结构胶将碳纤维布粘贴于要补强的结构上。

粘贴碳纤维布前，将碳纤维布用环氧树脂溶液预浸泡s1。

将浸泡后的碳纤维布用环氧树脂粘接剂粘贴在混凝土裂缝表面s2。

所述碳纤维布沿受拉方向或垂直于裂缝方向粘贴。

由于采用一种碳纤维结构加固方法，所述方法包括用专用结构胶将碳纤维布粘贴于要补强的结构上，粘贴碳纤维布前，将碳纤维布用环氧树脂溶液预浸泡，将浸泡后的碳纤维布用环氧树脂粘接剂粘贴在混凝土裂缝表面，所述碳纤维布沿受拉方向或垂直于裂缝方向粘贴，由于碳纤维加固的工艺流程为：卸荷—底层处理—涂底层树脂—找平施工面—粘贴碳纤维布—检验—表面保护、装饰，相比其它加固方法，轴向抗拉强度高，能灵活地用于抗弯、封闭箍和抗剪加固；密度小、自重轻，能在狭小的空间操作；具有柔性，能用于包裹各种复杂外形的构件，适用于各种构件表面；织物覆盖表面平整，对装修影响小；耐腐蚀性(抗碱等化学腐蚀和恶劣环境)、抗腐蚀性、抗震性及耐久性好，存储寿命长、允许操作期限长；永久荷载下抗蠕变，由于碳纤维片修复补强的施工简便迅速、施工周期短、占用空间小，使施工对周围影响降低到最低限度，有一定的社会效益和环境效益，碳纤维加固施工工艺原理是：将抗拉强度极高的碳纤维用环氧树脂预浸成为复合增强材料，用环氧树脂粘接剂沿受拉方向或垂直于裂缝方向粘贴在要补强的结构上，形成一个新的复合体，使增强粘贴材料与原有钢筋混凝土共同受力增大结构的抗裂或抗剪能力，从而提高结构的强度、刚度、抗裂性和延伸性。

所述专用结构胶包括树脂类粘贴材料。

由于采用所述专用结构胶包括树脂类粘贴材料，由于利用树脂类粘贴材料将碳纤维布粘贴于混凝土表面，以达到对结构及构件加固补强的目的。

所述碳素纤维布强度是普通二级钢的至少十倍。

由于采用所述碳素纤维布强度是普通二级钢的至少十倍，由于碳纤维加固技术是利用碳素纤维布和专用结构胶对建筑构件进行加固处理，该技术采用的碳素纤维布强度是普通二级钢的十倍左右，具有强度高、重量轻、耐腐蚀性和耐久性强等优点。

所述碳纤维布包围粘贴于要补强的结构上四面。

由于采用所述碳纤维布包围粘贴于要补强的结构上四面，由于碳纤维加固方法采用新的粘贴方式，对加固效果影响较大，若能用碳纤维布把结构四面包围，其加固效果最佳。

所述碳纤维布层数至少一层。

由于采用碳纤维加固的层数也有了新的改变，加固层数越多，加固效果越明显，由于碳纤维片补强有非常良好的抗腐蚀性能和耐久性，不需做任何防腐处理碳纤维片重量轻，对结构重量的影响很小，施工工艺简单迅速，降低施工成本，免除了传统加固方法所需的植筋锚固、装拆夹具、立模、拆模等工序，占用空间小。

工作原理：

本专利通过用专用结构胶将碳纤维布粘贴于要补强的结构上，粘贴碳纤维布前，将碳纤维布用环氧树脂溶液预浸泡，将浸泡后的碳纤维布用环氧树脂粘接剂粘贴在混凝土裂缝表面，所述碳纤维布沿受拉方向或垂直于裂缝方向粘贴，由于碳纤维加固的工艺流程为：卸荷—底层处理—涂底层树脂—找平施工面—粘贴碳纤维布—检验—表面保护、装饰，相比其它加固方法，轴向抗拉强度高，能灵活地用于抗弯、封闭箍和抗剪加固；密度小、自重轻，能在狭小的空间操作；具有柔性，能用于包裹各种复杂外形的构件，适用于各种构件表面；织物覆盖表面平整，对装修影响小；耐腐蚀性(抗碱等化学腐蚀和恶劣环境)、抗腐蚀性、抗震性及耐久性好，存储寿命长、允许操作期限长；永久荷载下抗蠕变，由于碳纤维片修复补强的施工简便迅速、施工周期短、占用空间小，使施工对周围影响降低到最低限度，有一定的社会效益和环境效益，碳纤维加固施工工艺原理是：将抗拉强度极高的碳纤维用环氧树脂预浸成为复合增强材料，用环氧树脂粘接剂沿受拉方向或垂直于裂缝方向粘贴在要补强的结构上，形成一个新的复合体，使增强粘贴材料与原有钢筋混凝土共同受力增大结构的抗裂或抗剪能力，本发明解决了现有技术存在现有技术存在尚不能很好地提高结构与构件的强度、刚度、稳定性及耐久性的问题，具有提高结构的强度、刚度、抗裂性和延伸性、抗震效果好、加固效果更佳的有益技术效果。

利用本发明的技术方案，或本领域的技术人员在本发明技术方案的启发下，设计出类似的技术方案，而达到上述技术效果的，均是落入本发明的保护范围。