纖維加固相對傳統加固的優勢在哪?
世界城市的建設發展已經有五千餘年。據聯合國人居中心預測,到2050年,世界城市化水平將達到61%,21世紀成為城市化世紀。伴隨著城市化的快速發展,建築的使用功能及壽命相關問題也凸顯了出來。國外歐美等發達國家中,用於加固改造的費用已經佔據了建築業的總投資額的一半;而我國如今的城市建築結構愈發趨向於老齡化,近三分之一的住宅安全儲備不足,由此可見,對建築物進行加固已是當務之急的工作。
增大截面加固法可以說是最傳統的加固方法,也稱為外包混凝土加固法。顧名思義,增大截面加固法即是在原構件的周圍澆築一層新的混凝土以及補加相應的鋼筋,是新舊構件形成一個整體進而提高構件承載能力。增大截面加固法可有效的提高結構的承載力,並且具有較廣泛的適用範圍,可適用於梁、板、柱、牆、基礎、屋架等混凝土構件的加固。
增大截面加固法根據目的以及要求的不同,可分為增大截面為主的加固以及增加配筋為主的加固。採用不同方法時,均應滿足相應構造要求:增大截面為主時,為了新澆築的混凝土能夠正常工作,仍要適當配置構造鋼筋;增加鋼筋為主時,為了能有足夠的保護層仍需增加截面尺寸。
然而增大截面加固法在運用當中,還有很多的不足。首先,在技術上如何在技術構造上使新加固截面與原有界面很好的形成一個整體而共同工作受力是一大技術難點;其次,利用增大截面加固法進行加固時,工序複雜,濕作業的時間較長,對工期要求高,對生產以及生活有較大的影響;最後,建築物在採用增大截面加固法進行加固後,建築物的凈空間會有所減小,對於建築物的服務性能可能會有所降低,人們的舒適度也可能會變差。
對比增大截面加固法的這些缺點,粘貼纖維複合材加固法則可以進行解決。由於粘貼纖維加固法與傳統方法相比優點多、效果明顯,如今已成為使用非常廣泛的一種技術,並已經完全產業化。
所謂粘貼纖維複合材加固,是一種利用粘接劑將纖維複合材料粘貼在原有混凝土表面,使纖維複合材與混凝土形成一個整體共同受力,有效的提高結構承載力的加固方法。在纖維複合材中,碳纖維最具有代表性,具體優點如下:
1)碳纖維具有良好的力學性能。
碳纖維的抗拉強度為普通鋼材的10倍,彈性模量相當於普通鋼材的1.1至2.4倍。在浸漬膠的作用下,碳纖維能夠很好的與混凝土形成一個整體共同受力。碳纖維的重量僅為鋼材的四分之一,在加固時基本不增加結構自重。
2)現場施工方便。
粘貼纖維複合材沒有濕作業以及大型施工機械,能夠有效縮減工期同時節省人力物力;而且對與碳纖維布等材料來說,還具備易於裁剪、外觀平整優美等效果。
3)對結構自身的尺寸影響極小。
纖維複合材中的碳纖維的厚度相對於增大截面加固法來說,幾乎可以忽略。利用碳纖維進行加固後的結構外形基本不受到影響,建築空間基本不會改變。因此,碳纖維加固對建築空間要求高的室內等環境下進行加固是極為適用的。
纖維複合材在加固方面的優勢是毋庸置疑的,經歷了多年的發展如今相關的施工技術、規範標準等也愈發的健全,相信在未來的加固行業中,纖維複合材加固能夠有更廣闊的平台以及更大的發展空間。
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