2022年CECS146-碳纤维片材加固修复混凝土结构技术规程条文说明.docx
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1、精品学习资源CECS 146:2003中国工程建设标准 化协会标准碳 纤 维 片 材 加 固 修 复 混 凝 土 结 构技 术 规 程Technical specification for strengthening concrete structures with carbon fiber reinforcea polymer laninate条 文 说 明资料CE第 1页欢迎下载精品学习资源中国工程建设标准 化协会标准碳 纤 维 片 材 加 固 修 复 混 凝 土 结 构技 术 规 程Technical specification for strengthening concrete st
2、ructures with carbon fiber reinforcea polymer laninateCECS 146:2003条 文 说 明主 编 单 位:国家工业建筑诊断与改造工程技术争论中心副主编单位:四川 省 建 筑 科 学 研 究 院批 准 单 位:中 国 工 程 建 设 标 准化 协 会施 行 日 期: 2003年5月1日资料2002 北 京CE欢迎下载精品学习资源目次1总就43材料53.1材料种类及一般要求.53.2碳纤维片材.53.3配套树脂类粘结材料.63.4表面防护材料.74设计与构造74.1设计基本原就与一般规定.74.2一般构造要求.84.3受 弯 加 固.94.
3、4受 剪 加 固.114.55施5.1柱的抗震加固.工 规 定12一 般 要 求.11125.3表 面 处 理.125.4涂刷底层树脂.125.5找 平 处 理.125.6粘贴碳纤维片材.126检验与验收13资料CE欢迎下载精品学习资源1总就1.0.1 本条指出制定本规程的目的和要求,井提出了碳纤维片材加固修复混凝土结构必需遵循的原就;碳纤维片材加固修复混凝土结构技术是一项新型的应用外粘高性能复合材料加固结构的技术,目前国内对碳纤维片材加固修复混凝土结构新技术的理论和试验争论成果已比较多,设计与施工水平正逐步提高,加固修复工程量也快速增加 . 制定本规程,是为了在确保碳纤维片材加固工程质量的前
4、提下;大力进展该项新技术,获得更好的经济效益和社会效益,井使该新技术在混凝土结构加固领域中的应用规范化;1.0.2 本规程适用的范畴是碳纤维片材加固修复房屋和一般构筑物的混凝土结构的设计、施工和验收;混凝土结构因设计失误、施工错误,材料质量不符合要求、结构荷载的增加、使用功能的转变和因遭受火灾、水灾、风灾及地震等灾难使结构和构件遭到损坏均可接受碳纤维片材加固修复新技术来进行加固处理;对于铁路工程、大路工程、港口工程和水利水电工程的混凝土结构用碳纤维片材进行加固也是可行的;同时,国内外争论和工程体会说明,对砌体结构,水结构也可以接受碳纤维片材进行加固,但应结合结构具体情形参照本规程的规定执行;1
5、.0.3 在执行本规程的同时,尚应协作使用和遵守现行国家标准,规范;如混凝土结构设计规范GB 50010等;1.0.4 本规程规定的结构长期使用温度不高于60,是常温固化树脂类粘结材料的要求,同时也是由于一般混凝土结构使用温度是低于此温度;当接受与碳纤维片材相配套的高温固化树脂类粘结材料,且有牢靠依据时,可不受此规定限制;在特别环境 腐蚀,放射、高温等 下接受碳纤维纤维片材进行混凝土结构加固时,尚应遵守相应的国家现行有关标准和规范的规定,实行必要的防护措施;这是指在碳纤维片材加固修复完成后,仍应依据国家现行有关 特别环境的 标准和规范的相应规定进行防护处理;1.0.5 碳纤维片材加固修复混凝土
6、结构前,应进行结构检测鉴定或评估;我国已发资料布了工业厂房牢靠性鉴定标准GBJ144 和民用建筑牢靠性鉴定标准GB50292等,通过检测鉴定评定结构及其构件的牢靠性程度,为碳纤维片材加固修复混凝土结构设计和施工供应基本依据;1.0.6 由于碳纤维片材加固修复混凝土结构技术为一项新型结构加固技术,具有不CE欢迎下载精品学习资源同于其它加固方法的特别性,应由对碳纤维复合材料性质及加固设计有体会的专业 设计人员进行设计,也应由熟识该技术的专业施工队伍进行施工,以保证该技术的 有效实施;假如由不明白碳纤维复合材料性质及其设计、施工特别性的人员进行设 计、施工,简洁造成加固修复设计和施工的失误,导致该技
7、术进展过程中显现倒退, 影响该项新技术的健康进展;3材料3.1 材料种类及一般要求3.1.1 本条指出粘贴碳纤维片材加固方法所接受的材料种类,特别指出粘结材料应为与碳纤维片材相配套的产品,原就上应有试验资料证明粘结材料与配套碳纤维片材的粘结成效,这是为了防止因粘结材料与碳纤维片材不配套而造成加固成效降低或加固失效;3.1.2 本条为加固修复用材料的一般要求,碳纤维片材和配套粘结材料各自产品的性能必需符合本条的规定才能作为混凝土结构加固修复用材料;使用不符合本条规定的产品进行结构加固修复会导致加固失效甚至造成严肃事故;3.1.3 目前在加固工程中大量使用的是单向碳纤维片材,故本规程列出了对单向碳
8、纤维片材的性能指标;由于对各种加固修复用碳纤维片材的基本性能要求是一样的, 因此对于双向或多向碳纤维片材的性能指标未予列出,可以参照单向碳纤维片材的 指标接受,本规程中不再一一列举;3.2 碳纤维片材3.2.1本规程仅针对碳纤维布和碳纤维板两种制品形式,统称为碳纤维片材; 碳纤维布的运算厚度为理论运算值,而不是碳纤维布的实测厚度,由于碳纤维布质地松软,实测厚度离散性很大;碳纤维板的截面积指含树脂板材的实测截面面积;对碳纤维板产品应当说明纤维的体积含量;常用碳纤维布的单位面积碳纤维质量、截面面积及运算厚度见表1表 1常用碳纤维布的单位面积质量,截面积及运算厚度资料欢迎下载精品学习资源纤维单位面积
9、质2密度g mm 单位宽度的截面积22厚度 mm欢迎下载精品学习资源-3量g/ m2003001.8 10mmm1110.1111670.167CE欢迎下载精品学习资源第 5页欢迎下载精品学习资源4502500.2506003330.3333.2.2碳纤维材料具有高强度、高弹性模量、重量轻及耐腐蚀性好等特点;目前, 在混凝土结构加固中一般情形下使用高强度型碳纤维片材,其抗拉强度是一般钢筋的 10 倍左右,弹性模量略高于一般钢筋的弹性模量;另外,碳纤维没有类似钢筋的屈服点,在达到极限抗拉强度之前应力应变关系为线弹性,其应力应变关系见图3.2.2本规程的规定均以高强度型碳纤维片材为对象,当使用其它
10、类型的碳纤维片材时,应有牢靠依据;3.2.4 试验争论和工程体会证明,单层碳纤维布的单位面积碳纤维质量越大,施工时浸渍树脂越不简洁完全浸透,施工质量越难以保证;本规程所说碳纤维质量是指碳纤维的净质量,不包括固定碳纤维所用的纬线和预浸所用的树脂质量在内;3.2.5 碳纤维板过厚或过宽,施工质量均较难以保证,所以在设计和施工时,都应尽量使用宽度较小的碳纤维板;材料争论说明碳纤维板中碳纤维体积含量在60% 70%时性能最好,故本规程建议碳纤维板中纤维体积含量不宜低于60%;3.3 配套树脂类粘结材料3.3.1 底层树脂的作用是增强混凝土表层,提高混凝土与找干材料或粘结树脂界面粘结强度;找平材料的作用
11、是填充混凝土表面的空洞、裂隙等,使加固表面平整度符合规定要求,并与底层树脂及浸渍树脂具有牢靠的粘结强度,形成粘结体系,当混凝土表面干整度中意要求时,可以尽量削减找平材料的用量;漫渍树脂是粘贴碳纤维布的主要粘结材料,其作用是使碳纤维布与混凝土得到充分的粘结,使其共同承担结构的作用;粘结树脂为粘贴碳纤维板的主要粘结材料;本条仍然强调必需使用与碳纤维片材相配套的粘结材料;3.3.2 粘结材料的性质必需中意本规程的有关要求,由于粘结材料的性质与粘结质量和加固成效亲热相关,粘结材料的性质达不到要求,会导致加固的成效降低,甚 至加固失效;3.3.3 粘结材料与混凝土的粘结强度是两者之间粘结性能的基本反映,
12、可以用正拉资料粘结强度来表达,争论结果说明,接受正拉粘结强度为检测指标,是由于正拉粘结强度与其它受力状态下的粘结强度具有很好的相关关系,实测数据离散性小,且测试便利;按规定的环境条件进行老化试验2000h 后的正拉粘结强度降低不超过10%时,认为降低不明显;CE第 6页欢迎下载精品学习资源3.4 表面防护材料3.4.1 表面防护的作用是爱惜加固修复结构的碳纤维片材及树脂免受外界不利环境的侵害,如紫外线照射、火灾等;表面防护材料的选择可以按国家现行标准和规范的规定执行;需要指出,碳纤维片材不能当作防护材料使用;当被加固混凝土结构本身有防护要求时,接受碳纤维片材加固后仍应实行相应的防护措施,必需保
13、证防护材料与漫溃树脂或粘结树脂粘结牢靠,变形和谐;3.4.2 本条特地强调对于有防火要求的建筑物,必需依据要求选择防火材料并进行防护处理,以保证加固后建筑物能够达到有关防火规范规定的防火等级;3.4.3 当被加固结构本身需要按使用环境条件实行规定的防护措施时,结构加固后同样应依据相应的国家标准和规范的规定执行;4设计与构造4.1 设计基本原就与一般规定4.1.1 碳纤维片材不能设计为承担压应力,但在反复荷载下碳纤维片材在经受确定的压应力作用后,仍可承担拉应力作用;碳纤维片材应接受配套树脂类粘结材料粘贴于构件表面,在构件受力过程中应与构件保持变形和谐,应实行措施保证不发生粘贴面的过早剥离而导致加
14、固成效显著降低;本规程中的设计运算方法均是基于这一前提建立的;4.1.2 到目前为止,碳纤维片材在混凝土结构受弯构件的受弯加固、受剪加固和柱的抗震加固中争论和应用最多,相应运算理论也较为成熟,故本规程列出这三种加固方法的有关设计运算方法和构造规定;受弯加固是指为提高受弯构件正截面承载力而进行的加固;受剪加固是指为提高受弯构件斜截面承载力而进行的加固;抗震加固是指为提高构件的抗震性能而进行的加固;在受弯加固时,应使碳纤维片材的纤维方向与受拉区的拉应力方向一样;在受剪加固时,应使碳纤维片材的纤维方向与混凝土中主拉应力方向一样,但为了施工便利,建议接受纤维方向与构件纵轴垂直的方法进行加固;抗震加固时
15、,应使碳纤维布封闭缠绕在柱上,可以较好地提高资料抗震性能;除此以外,碳纤维片材也可沿构件轴向粘贴用于受拉构件的加固、沿环向粘贴用于轴心受压构件的加固;在受弯加固时,也可接受对碳纤维片材施加预应力的方法以提高加固成效;碳纤维片材也可用于剪力墙,以及壳体、筒仓,烟囱等特种结构的加固;这些加固方法虽有争论说明是有效的,但相应运算理论和方法的CE欢迎下载精品学习资源争论尚不充分,应用也较少,故目前暂未列入本规程;实际应用中,当有牢靠依据时,可接受这种加固方法;4.1.3 本规程以房屋建筑和一般构筑物的钢筋混凝土的加固为主,主要按建筑结构设计统一标准以概率理论为基础的极限状态设计法确定有关加固运算方法,
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