一種碳纖維加固木樑的方法
2023-07-21 08:15:01
專利名稱：一種碳纖維加固木樑的方法
技術領域：
本發明涉及建築領域，特別涉及一種碳纖維加固木樑的方法。
背景技術：
木樑在長期使用過程中會因為受潮等因素引起承載力降低，可以採用碳纖維進行 加固。但是用碳纖維加固木樑的方法有兩個問題一、混凝土與碳纖維之間的環氧樹脂粘結 層容易發生粘結破壞。環氧樹脂的剪切強度與剪切變形是一定的，超過其極限剪應變後粘 結層即產生界面微裂縫，隨著微裂縫的不斷擴展，界面最後發生剝離破壞，所以木樑表面粘 貼碳纖維加固有其限度，在承受較大荷載時容易出現粘結破壞。二、傳統的加固手段是將碳 纖維直接粘貼到木樑表面，當木樑表面有一定的曲率時，碳纖維在受拉的同時還會承受一 個由曲率帶來的剝離應力，加大了發生粘結破壞的機率。
發明內容
本發明的目的是提供一種碳纖維加固木樑的方法，使構件在承受荷載之前碳纖維 就已經發揮了相當的強度，解決了加固後木樑容易剪切破壞的問題。 本發明在粘貼碳纖維在木樑前對碳纖維進行浸潤處理來提高抗剪能力，然後將碳 纖維固定在帶蝸杆機構的張拉機進行預應力張拉，通過蝸杆機構使碳纖維粘貼在木樑表 面，並在木樑剪力較大區設置錨固帶增強抗剪強度。
本發明施工步驟包括
(1)浸潤 將環氧樹脂粘貼膠均勻塗抹到碳纖維表面，反覆塗刷或滾壓，使其完全滲透到碳 纖維中，並擠出膠中的氣泡。當環氧樹脂粘貼膠充分浸潤到纖維絲中後，在碳纖維表面均勻 塗抹一層環氧樹脂粘貼膠作保護面層，使碳纖維被環氧樹脂基體完全包裹。
(2)木樑的表面處理 對木樑進行表面使其具有較好的平整度。
(3)塗刷底膠與找平膠 將構件表面處理潔淨後，在木樑表面塗刷一層底膠，然後在底膠上塗刷一層找平 膠來修補凹凸的部分及坑洞。
(4)張拉碳纖維 將碳纖維固定在帶蝸杆機構的張拉機進行預應力張拉。張拉機以每小時350 450MPa的速度均勻張拉碳纖維。
(5)粘貼預應力碳纖維 將張拉機具沿蝸杆微動機構上升，直至受彎構件的粘貼表面與碳纖維的粘貼表面 緊密結合在一起，用特製的輥子沿纖維方向滾壓以去除碳纖維增強塑料下面的氣泡，樹脂 未充滿的空隙用注射器注入環氧樹脂；對人工打磨的構件，通常會由於木樑表面平整度與 碳纖維不一致而形成較大的空隙，可配製粘稠度較大的環氧樹脂填入。
(6)設置橡膠錨固帶 離牆邊50 100cm範圍設置環形橡膠錨固帶進行加固，防止粘結破壞發生。 (7)做塗料防護層 防護層採用厚度為8 12mm防火塗料。 本發明可顯著提高木樑承載力，實用性強。
圖1碳纖維加固木樑工藝示意圖
具體實施例方式
某工程木樑由於長期受潮，承載力只達到設計荷載的80%，採用本發明提供的方
法進行加固。
施工步驟包括 (1)浸潤 將環氧樹脂粘貼膠均勻塗抹到碳纖維表面，反覆塗刷或滾壓，使其完全滲透到碳 纖維中，並擠出膠中的氣泡。塗刷時要沿一個方向。當環氧樹脂粘貼膠充分浸潤到纖維絲 中後，在碳纖維表面均勻塗抹一層環氧樹脂粘貼膠作保護面層，使碳纖維被環氧樹脂基體 完全包裹。浸潤處理後環氧樹脂在纖維單絲之間傳遞剪力，克服了纖維單絲之間的應力分 布不均勻，提高纖維單絲的共同工作性能。
(2)木樑的表面處理 對木樑進行表面使其具有較好的平整度。
(3)塗刷底膠與找平膠 為了保證木樑和碳纖維之間的粘結，在將構件表面處理潔淨後，要在木樑表面塗
刷一層底膠，然後在底膠上塗刷一層找平膠來修補凹凸的部分及坑洞。
(4)預應力張拉碳纖維 將碳纖維固定在帶蝸杆機構的張拉機進行預應力張拉。以每小時350 450MPa
的速度均勻張拉碳纖維，張拉速度慢可以提高碳纖維的預應力水平。 (5)粘貼預應力碳纖維 將張拉機具沿蝸杆微動機構上升，直至受彎構件的粘貼表面與碳纖維的粘貼表面 緊密結合在一起，用特製的輥子沿纖維方向滾壓以去除碳纖維增強塑料下面的氣泡，樹脂 未充滿的空隙用注射器注入環氧樹脂。
(6)設置橡膠錨固帶 由於碳纖維與混凝土之間容易在粘結界面上發生粘結破壞，因此設置錨固帶進行 加固。在離牆邊50 100cm範圍設置環形橡膠錨固帶進行加固，防止粘結破壞發生。 [OO36] (7)做塗料防護層 為保證加固後構件的正常使用，避免碳纖維加固材料遭受外界損傷，在加固層外 表面進行密閉防護處理。防護層採用厚度為lOmm防火塗料。 加固施工完畢7天後進行堆載試驗，發現承載力高於設計荷載的15%，加固施工 效果較理想。
權利要求
一種碳纖維加固木樑的方法，其特徵是在粘貼碳纖維在木樑前對碳纖維進行浸潤處理來提高抗剪能力，然後將碳纖維固定在帶蝸杆機構的張拉機進行張拉，通過蝸杆機構使碳纖維粘貼在木樑表面，並在木樑剪力較大區設置錨固帶增強抗剪強度。
2. 按照權利要求1所述的一種碳纖維加固木樑的方法，包括以下施工步驟(1) 浸潤將環氧樹脂粘貼膠均勻塗抹到碳纖維表面，反覆塗刷或滾壓，使其完全滲透到碳纖維中，並擠出膠中的氣泡。當環氧樹脂粘貼膠充分浸潤到纖維絲中後，在碳纖維表面均勻塗抹一層環氧樹脂粘貼膠作保護面層，使碳纖維被環氧樹脂基體完全包裹。(2) 木樑的表面處理對木樑進行表面使其具有較好的平整度。(3) 塗刷底膠與找平膠將構件表面處理潔淨後，在木樑表面塗刷一層底膠，然後在底膠上塗刷一層找平膠來修補凹凸的部分及坑洞。(4) 張拉碳纖維將碳纖維固定在帶蝸杆機構的張拉機進行預應力張拉。(5) 粘貼預應力碳纖維將張拉機具沿蝸杆微動機構上升，直至受彎構件的粘貼表面與碳纖維的粘貼表面緊密結合在一起，用特製的輥子沿纖維方向滾壓，樹脂未充滿的空隙用注射器注入環氧樹脂；對人工打磨的木樑，配製粘稠度較大的環氧樹脂填入。(6) 設置橡膠錨固帶離牆邊50 100cm範圍設置環形橡膠錨固帶進行加固。(7) 做塗料防護層防護層採用厚度為8 12mm防火塗料。
3. 按照權利要求1或權利要求2所述的一種碳纖維加固木樑的方法，其特徵是張拉碳纖維步驟中張拉機以每小時350 450MPa的速度均勻張拉碳纖維。
全文摘要
本發明公開一種碳纖維加固木樑的方法，其特徵是在粘貼碳纖維在木樑前對碳纖維進行浸潤處理來提高抗剪能力，然後將碳纖維固定在帶蝸杆機構的張拉機進行張拉，通過蝸杆機構使碳纖維粘貼在木樑表面，並在木樑剪力較大區設置錨固帶增強抗剪強度。本發明可顯著提高木樑承載力，實用性強。
文檔編號E04C3/12GK101725256SQ20091022222
公開日2010年6月9日 申請日期2009年11月10日 優先權日2009年11月10日
發明者朱奎 申請人:朱奎