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碳纖維技術在建筑加固行業的新運用

如何加固受損建筑?多位業內人士表示,不同性質的建筑采用的加固修復技術不同。相比于傳統加固修復技術,新的加固技術逐步得到應用,碳纖維技術引領建筑物結構補強加固趨勢。此外,加固是提高現有房屋抗震能力的最有效途徑。  不同性質建筑的加固修復技術不同 據悉,在蘆山地震中,雅安全市受損的汶川地震后新建的學校、醫院等公共建筑和住房主要集中在蘆山、天全和寶興三個縣,被嚴重破壞的占新建建筑的0.82%,中度受損的占新建建筑的4.47%,其余為輕微損壞或基本完好。

對于受損的學校、醫院等公共建筑和住房,牛清云表示,由于建筑性質不同,其加固技術也不盡相同。從汶川地震后的實地考察結果看,其建筑結構主要包括砌體結構、框架結構、剪力墻結構三種。一般居民樓、學校多采用砌體結構,商場、公共建筑多采用框架結構,剪力墻結構一般多用于高層、超高層建筑?!捌鲶w結構具有脆性性質和整體性差的特點,與其他結構相比抗震性能較差?!迸G逶迫缡钦f。

蘭州大學土木工程與力學學院教授張敬書對建筑抗震加固也有研究。他指出,傳統加固方法主要針對砌體結構和混凝土框架結構。對于砌體結構,主要是面層或板墻加固、包角或鑲邊加固以及圈梁構造柱加固等;對于混凝土框架機構,多采用增大截面法、外包鋼加固法、改變受力體系加固法等。這些傳統加固方法造價經濟,對施工條件要求不高,效果可靠,被廣泛應用于抗震加固工程。

除傳統加固方法外,粘貼纖維加固、聚合物砂漿面層加固、黏鋼加固等新技術也逐步得到應用。

碳纖維技術引領建筑結構補強加固趨勢對于框架結構建筑的加固,牛清云表示,一般是在柱子、梁、樓板外包一層鋼或碳纖維,也叫黏鋼或黏碳纖維?!耙驗闃前逯虚g是空的,如果采用其他形式加固,效果不好,因此一般采用黏鋼或黏碳纖維?!迸G逶普f。

據悉,除自然災害外,環境侵蝕、荷載增加、結構用途改變等也易導致建筑結構承載力下降等問題。過去常采用加大截面法、體外預應力法和外包鋼板法等補強方法,但由于自身缺陷,傳統補強方法的應用場合受到諸多限制。與傳統加固修補技術相比,碳纖維技術優勢明顯,是國際上建筑結構補強加固的發展趨勢,但目前在國內還處于起步階段。

何為碳纖維技術?記者了解到,碳纖維加固修復混凝土結構技術是一種采用配套黏結樹脂,將碳纖維布粘貼于混凝土表面,進而對建筑起到結構補強和抗震加固作用的技術。碳纖維布的抗拉強度是普通鋼的約10-15倍,且具有良好的耐久性能,被廣泛應用于建筑梁、板、柱、墻等的加固,以及橋梁、隧道、煙囪、筒倉等其他土木工程的加固補強。同時,碳纖維具有極大的抗拉強度和彈性模量,是非常輕質的材料。目前的工程結構加固多采用碳纖片材,主要是碳纖維布和碳纖維板兩種。

此外,牛清云指出,有輕微損壞的剪力墻結構建筑也是需要加固的。如果不封死,空氣容易腐蝕鋼筋,可能帶來諸多隱患,但因不同墻面的裂縫寬度不同,加固技術各不相同。

加固是提高現有房屋抗震能力的最有效途徑在地震中,除了受力結構遭受嚴重破壞外,還存在大量非承重結構或非結構構件的破壞。比如前述通報提到,受損情況主要表現為填充墻墻體、墻磚、地磚出現不同程度的開裂,門窗損壞、吊頂垮塌、設備受損等。

填充墻不是主要結構,是二次結構,因此不存在鋼筋問題,也不影響結構。一般情況下,可將縫填死,并使用玻璃布、碳纖維布進行修補,但具體使用何種材料還應由是否為活動性裂縫及其位置決定。






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