西卡碳纖維加固系統(tǒng)
發(fā)布日期:2012-12-27 14:27:06 瀏覽量:3664
| 簡介 | 此加固系統(tǒng)可用于鋼筋混凝土、砌體、天然石灰,鋼材和木材上。系統(tǒng)組成Sika CarboDur碳纖維板Sikadur 30結(jié)構(gòu)膠Sika CarboDur預(yù)應(yīng)力系統(tǒng) | |||
| 應(yīng)用 | 經(jīng)EMPA大量測試研究,用碳纖維制成的抗腐蝕板進行鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)、砌體結(jié)構(gòu)、鋼結(jié)構(gòu)、鋁材和木結(jié)構(gòu)的外貼式加固是可行的。西卡在此基礎(chǔ)上發(fā)展了只要將基層處理一下,無需其它工序的經(jīng)濟型的碳纖維板加固系統(tǒng)。需要加固的原因荷載增加動載增加交通荷載增加工業(yè)建筑中安裝重型機械設(shè)備建筑物使用功能的改變部份結(jié)構(gòu)損壞建筑材料的老化鋼筋銹蝕車輛沖撞火災(zāi)地震使用要求提高變形量減小鋼筋內(nèi)應(yīng)力降低裂縫寬度縮小結(jié)構(gòu)體系的改變?nèi)サ袅藟驒跇前彘_孔結(jié)構(gòu)規(guī)范要求的改變抗震等級因設(shè)計規(guī)范改變而作調(diào)整設(shè)計或施工的失誤配筋不足構(gòu)件厚度不足 | |||
| 優(yōu)點 | 自重輕可任意長度、免搭接厚度小運輸方便(卷型)材料交叉施工簡單施工費用低、無需起重安裝設(shè)備強度極高有不同彈性模量的材料可以選擇杰出的抗疲勞性能高抗堿性不會腐蝕邊緣整齊沒有外露的纖維絲在很多國家的常規(guī)建筑上都允許使用 | |||
| 測試報告/許可 | 用Sika CarboDur 加固的砼梁的靜載測試(EMPA報告號:154490/1,1994)紅外線成像儀對Sika滾壓施工法進行空鼓分析(EMPA報告號:154490。1994)用Sika CarboDur 加固的砼梁的火災(zāi)實驗(EMPA報告號:148795,1994)在動荷載狀況下進行Sika CarboDur的粘貼施工,(EMPA報告號:170 569e 1999)Sika CarboDur的疲勞破壞測試,(EMPA報告號:402017E/2,1999)Sika CarboDur預(yù)應(yīng)力碳纖維板加固測試,(EMPA報告號:172475/2,1998)?;炷亮和赓NSika CarboDur碳纖維板加固的分析方法和設(shè)計建議(美國材料協(xié)會,SSRP報告,2000)Sika CarboDur碳纖維板對混凝土梁的預(yù)應(yīng)力加固(VTVV,報告號:R-9-00,2000)允許使用Sika CarboDur的結(jié)構(gòu)德國建筑技術(shù)協(xié)會Z-36,12-29,1997)Sika CarboDur碳纖維板和Sikawarp碳纖維布的實驗(法文) | |||
| 學(xué)術(shù)論文 | BanzlgegH Stelgegw;1989年)《用于承受荷載的節(jié)點處的環(huán)氧粘結(jié)劑》,1989年8月瑞士Baublat No.64.Deaglgg M.,1993年德國《用預(yù)應(yīng)力復(fù)合碳纖維材料進行結(jié)構(gòu)加固》,聯(lián)邦材料測試中心,EMPA報告編號:1993年 224號Deaglgg M.,1994年《碳纖維板在建筑工業(yè)中加固混凝土結(jié)構(gòu)的運用》,瑞士建筑工程第26號:1994年6月23日.Deaglgg M.,1994年《碳纖維板在建筑工業(yè)中加固混凝土結(jié)構(gòu)的運用》,瑞士建筑工程第26號,19994年6月23日Meleg,J 1994(德國)《用碳纖維復(fù)合材料進行結(jié)構(gòu)加固》,VDI報告編號:1080,1994,第587-594頁)SIKA聯(lián)邦材料測試中心(德國)《用碳纖維板進行結(jié)構(gòu)加固檔案號》,D0182,21.9.95SIKA公司1997年《用碳纖維片材進行結(jié)構(gòu)加固》,Sika CacooD大會1997年11月Kropf W.,Mele,H.,1999年(德國)《用碳纖維板加固大結(jié)構(gòu)建筑》Weinfelden 1999年11月Andra H,-P.,1999年(德國)《在橋梁結(jié)構(gòu)上的碳纖維預(yù)應(yīng)力加固》,Bavariag道路結(jié)構(gòu)管理部門,Kalmoaog,1995年9月Seim W., KarbhanV.,SeibleF.,1999年(德國)《用外貼碳纖維加固混凝土樓板》Betoo-und Stahicetonbau 94(1999),NO,11MeierH,2000(德國)《復(fù)合碳纖維材料加固結(jié)構(gòu):特別應(yīng)用案例,用于改變用途和新建工程結(jié)構(gòu)的復(fù)合碳纖維材料》TFB Wildegg, 2003年3月 | |||
可用的材料 | Sika CarboDur XS 抗拉彈性模量 165000 N/mm2 | |||
| 類型 | 寬度(mm) | 厚度(mm) | 截面面積(mm2) | |
| Sika CarboDur XS 514 | 50 | 1.4 | 70 | |
| Sika CarboDur XS 1014 | 100 | 1.4 | 140 | |
| Sika CarboDur XS 1214 | 120 | 1.4 | 168 | |
| Sika CarboDur XS 1514 | 150 | 1.4 | 210 | |
| Sika CarboDur S 抗拉彈性模量 165000 N/mm2 | ||||
| 類型 | 寬度(mm) | 厚度(mm) | 截面面積(mm2) | |
| Sika CarboDur S 512 | 50 | 1.2 | 60 | |
| Sika CarboDur S 612 | 60 | 1.2 | 72 | |
| Sika CarboDur S 812 | 80 | 1.2 | 96 | |
| Sika CarboDur S 1012 | 100 | 1.2 | 120 | |
| Sika CarboDur S 1212 | 120 | 1.2 | 144 | |
| Sika CarboDur S 1512 | 150 | 1.2 | 180 | |
| Sika CarboDur S 614 | 60 | 1.4 | 84 | |
| Sika CarboDur S 914 | 90 | 1.4 | 126 | |
| Sika CarboDur S 1014 | 100 | 1.4 | 140 | |
| Sika CarboDur XS 1214 | 120 | 1.4 | 168 | |
| Sika CarboDur M(相當(dāng)于鋼材) | 抗拉彈性模量 210000 N/mm2 | |||
| 類型 | 寬度(mm) | 厚度(mm) | 截面面積(mm2) | |
| Sika CarboDur M 514 | 50 | 1.4 | 70 | |
| Sika CarboDur M 614 | 60 | 1.4 | 84 | |
| Sika CarboDur M 914 | 90 | 1.4 | 126 | |
| Sika CarboDur M1014 | 100 | 1.4 | 140 | |
| Sika CarboDur M 1214 | 120 | 1.4 | 168 | |
| Sika CarboDur UH | 抗拉彈性模量 400000 N/mm2 | |||
| 類型 | 寬度(mm) | 厚度(mm) | 截面面積(mm2) | |
| Sika CarboDur XS 514UH | 50 | 1.4 | 70 | |
| 包裝 | Sika CarboDur碳纖維板:包裝上有碳纖維板寬度尺寸的說明每包為20m長Sikadur -30結(jié)構(gòu)粘接劑每套(A組份+B組份):5kg每托架400kg(80×5kg)其它包裝:A組份30kg桶裝,B組份10kg桶裝每托架560kg(14×30kgA組份和14×10kg B組份)丙酮清潔劑:1-5kg桶裝,20 kg -160kg圓桶裝 | |||
| Sika CarboDur | Sika CarboDur施工專用橡皮滾筒另行購買西卡攪拌棒另行購買 | |||
技術(shù)參數(shù)Sika CarboDur | 碳纖維板 | |||
| 有效期 | 無限(避免陽光直射) | |||
| 材質(zhì) | 碳纖維增強聚合物(環(huán)氧基材) | |||
| 顏色 | 黑色 | |||
| 碳纖維含量 | 70% | |||
| Sika CarboDurXS | Sika CarboDurS | SikaCarboDurM | Sika CarboDur HU | |
| 彈性模量(均值) | 165000 N/mm2 | 165000 N/mm2 | 210000 N/mm2 | 400000 N/mm2 |
| 彈性模量最小值 | >160000 N/mm2 | >160000 N/mm2 | >200000 N/mm2 | >390000 N/mm2 |
| 抗拉強度最小值 | >2200 N/mm2 | >2800 N/mm2 | >2800 N/mm2 | >1800 N/mm2 |
| 極限抗拉強度(均值) | 2400 N/mm2 | 3100 N/mm2 | 3100 N/mm2 | 1900 N/mm2 |
| 極限應(yīng)變最小值 | >1.35% | >1.70% | >1.35% | >0.45% |
| 沿碳纖維縱向的機械性能 | ||||
| Sika dur 30結(jié)構(gòu)粘結(jié)劑 | ||||
| 外觀 | A組份:白色漿體B組份:黑色漿體A組份+B組份:混合后是淺灰色的 | |||
| 混合比 | A組份:B組份=3:1(重量比),用磅稱能確保準(zhǔn)確的混合比 | |||
| 粘稠度 | A+B組份混合:糊狀漿體 | |||
| 保質(zhì)期 | 在5℃~25℃存貯條件下,原廠包裝24個月 | |||
| 施工溫度 | 基面溫度和環(huán)境溫度在10℃~35℃ | |||
| 施膠時間(F.I.P*) | 120分鐘(-10℃),40分鐘(+35℃) | |||
| 粘膠時間(F.I.P*) | 30分鐘(+35℃) | |||
| 抗壓強度 | 抗壓強度的發(fā)展(圖表) | |||
| 收縮率 | 0.04% | |||
| ?;瘻囟龋‵.I.P*) | +62℃ | |||
| 抗熱變性(ASTM D648) | 固化時間 熱變形溫度7天 +10℃ +36℃7天 +35℃ +53℃6小時 +60℃ +53℃3小時 +80℃ +53℃ | |||
| 彈性模量(F.I.P*) | 12800 N/mm2 | |||
| 粘結(jié)強度濕狀態(tài)(F.I.P*) | 混凝土破壞 (~4N/mm2) | |||
| 抗剪強度(F.I.P*) | 混凝土破壞 (~15N/mm2) | |||
| 熱膨脹系數(shù)(按西卡標(biāo)準(zhǔn)) | 9*10-6/℃(-10℃~+40℃) | |||
| 注:F.I.P*為國際預(yù)應(yīng)力協(xié)會所給數(shù)值可能隨攪拌后的混合物的密度和含氣量不同產(chǎn)生變化 | ||||
預(yù)應(yīng)力碳纖維板系統(tǒng) | ||||
| 用途 | 橋梁縱向和橫向的結(jié)構(gòu)加固磚墻和混凝土墻體的抗震加固工業(yè)、商業(yè)建筑物和大跨度結(jié)構(gòu)的加固所有氣候條件下的加固提高體外預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)的耐久性 | |||
| 優(yōu)點 | 應(yīng)用在既有結(jié)構(gòu)上,預(yù)應(yīng)力施工簡單自重輕,施工容易初始應(yīng)變較高,預(yù)應(yīng)力損失小截面小,不增大結(jié)構(gòu)體積具有與預(yù)應(yīng)力鋼索同級的預(yù)應(yīng)力無應(yīng)力腐蝕開裂風(fēng)險可用作無腐蝕預(yù)應(yīng)力筋充分利用Sika CarboDur碳纖維板的高機械強度與非預(yù)應(yīng)力相比,能節(jié)省30%-50%的材料用量在加固鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)時,能得到最優(yōu)性價比提高結(jié)構(gòu)使用年限,通過縮小裂縫寬度,降低受拉鋼筋的應(yīng)變和提高腐蝕性能預(yù)應(yīng)力加固也適用于恒載突然增加的狀況減少既有結(jié)構(gòu)中鋼筋的拉伸應(yīng)變在基面溫度較低和環(huán)境溫度較高的情況下,無需加熱,即可進行結(jié)構(gòu)加固施工板厚最大達到2.4mm較短的板端錨固區(qū)域 | |||
| 系統(tǒng)構(gòu)成 | Sika LCB | Sika-StrasssHead | ||
| Sika碳纖維板型號 | V914 | V624 | ||
| 橫截面面積 | 126mm2 | 144mm2 | ||
| 施加的預(yù)應(yīng)力 | 200KN | 220KN | ||
| 預(yù)加拉應(yīng)力 | 9.5% | 9.5% | ||
| 張拉錨具 | Leoba LCB | SressHead 220 | ||
| 設(shè)計要點一般概述 | Sika CarboDur碳纖維板無殘余變形。因此當(dāng)碳板在鋼筋屈服后混凝土破壞前發(fā)生破壞時,加固部份就達到最大抗彎強度。破壞的形態(tài)與碳板的截面厚度有關(guān)。為了限制裂縫寬度和和變形,在使用狀況下,鋼筋不應(yīng)達到屈服點。必須避免由于加固面的位移或碳纖維層面剝離而產(chǎn)生剪切裂縫??梢杂贸S梅椒ㄓ嬎銘?yīng)力和變形,并應(yīng)按SIKA 160(1989年)和162(1989年)的標(biāo)準(zhǔn)加以硬認。 | |||
| 評估結(jié)構(gòu)狀況的過程 | 尺寸因素(幾何、鋼筋面積、布筋情況,要加固施工面的平整度),原有建筑材料的質(zhì)量。環(huán)境氣候狀況,使用情況,結(jié)構(gòu)原設(shè)計使用條件。 | |||
| 驗證 | 荷載安全性未經(jīng)加固的結(jié)構(gòu)(允許降低總安全系數(shù)>1.0)加固過的結(jié)構(gòu)(若有上述破壞方式的產(chǎn)生,檢查應(yīng)變)碳纖維板的剪力錨固抗疲勞性能檢核混凝土和鋼筋中的應(yīng)力結(jié)構(gòu)的使用性能考慮平均應(yīng)變值(假定結(jié)構(gòu)彈性階段和混凝土應(yīng)變會隨時間變化)鋼筋中應(yīng)力(在使用條件下無塑性變形)裂縫寬度(在使用條件下,鋼筋中應(yīng)力受限制) | |||
| 施工重點 | 處理過的基面與結(jié)構(gòu)膠的粘接拉伸強度平均為2.0N/mm2,最小達到1.5N/mm2Sika CarboDur系統(tǒng)必須 避免長期陽光直射。粘接劑的最高允許使用溫度是+50℃,在使用Sika CarboDur Heating設(shè)備時和用Sikadur30LP型粘接劑時,其長期使用溫度可達到+70℃基面最大含水率為4%,最低施工溫度是+10℃在施工過程中,周圍環(huán)境和基面溫度不得低于露點溫度以上+3℃施工Sikadur30粘接劑必須符合技術(shù)指導(dǎo)上的說明 | |||
| 基層(要求) | 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu):干凈、無油脂、疏松剝離的混凝土,干燥處理方法:噴砂或打磨木結(jié)構(gòu)或磚石結(jié)構(gòu):干凈、無油、表面無疏松處理方法:噴砂、創(chuàng)平或打磨鋼結(jié)構(gòu):干凈、無油脂和銹蝕處理方法:噴砂或打磨,用Icosit-277 或 Sikagard-63N做界面劑處理完后,用工業(yè)吸塵器吸去表面所有的粉塵。表面在施膠前必須磨平整,凸起部份和模板印不得超過0.5mm?;娴钠秸缺仨氂媒饘侔鍣z核,最大高差為2m長度內(nèi)10mm。 | |||
| Sikadur 30的拌合 | 預(yù)定劑量的包裝!將組份B加入組份A,為避免空氣進入,用低速電鉆(最大500 rpm轉(zhuǎn)/分)攪拌。攪拌3分鐘以上達到外觀顏色一致。然后將整個混合物倒入干凈的容器里,再次低速攪拌至少一分鐘,攪拌過程中盡量減少空氣的進入。散裝,非預(yù)計劑量!在容器內(nèi)攪拌材料。稱取正確的比例的A.B組份,先將材料在容器內(nèi)拌勻,再采用上述預(yù)定劑量包裝相同的攪拌方法用低速電鉆正確攪拌。結(jié)構(gòu)膠的施膠時間在樹脂和固化劑混合后,就開始了。在高溫時施膠時間短些,在低溫時施工時間會延長些。一次拌合量越大,施膠時間越短。為了在高溫情況下得到較長的工作時間,拌合結(jié)構(gòu)膠可以分成幾份攪拌。另一種方法是在攪拌之前,在低溫下保存A、B組份。 | |||
| Sika CarboDur碳纖維板的施工應(yīng)用 | 如果是在混凝土表面有大的砂眼或蜂窩磨面,必須首先用修補砂漿修補。Sikadur-30型粘結(jié)劑必須被用作確保混凝土基面(與碳纖維板)良好粘結(jié)的粘結(jié)層,修補砂漿用Sikadur 41 或Sikadur 30。如果采用Sikadur-30,則加入大約1:1的重量比的Sikadur-501石英砂配置而成。將碳纖維板放置在桌上,用白布蘸丙醇清潔劑擦拭板的空白面。將Sikadur-30以T型涂覆在碳板上。用抹刀將Sikadur-30均勻的在已做過處理的無塵的基面上涂很薄的一層。在粘結(jié)劑的粘貼時間內(nèi),將Sika CarboDur碳纖維板按在準(zhǔn)備好的基面上。用西卡橡皮滾筒壓至粘結(jié)劑從板的兩邊擠出來,去除多余的粘結(jié)劑。在現(xiàn)場應(yīng)該做樣板來檢測粘結(jié)劑的固化速率和最終強度。檢測固化后的抗拉和抗彎強度。標(biāo)準(zhǔn)平均值:在+23℃時,固化期7天抗壓強度>75Mpa抗彎強度>35Mpa假設(shè)碳板需要交叉施工,則在第一層施工完畢的碳纖維板上用丙醇清潔劑去油,如果要多層粘貼,則必須用丙醇清潔劑擦拭碳板的兩面(都要接觸粘結(jié)劑),在這種情況下,建議用Sikadur-330作為粘結(jié)劑。如果需要,Sika CarboDur碳纖維板必須有防火材料保護。當(dāng)Sikadur-30粘結(jié)劑固化后,必須用輕輕敲擊的方法和紅外探測儀對碳纖維板進行空鼓試驗。暴露位置的碳纖維板可用類似Sikagard-550W Elastlc Sikagard-ElastoColor CW的保護涂料涂覆。 | |||
粘結(jié)劑用量 | ||||
| 碳纖維板寬度 | Sikadur-30用量 | |||
| 50mm | 0.35kg/m | |||
| 60mm | 0.40kg/m | |||
| 80mm | 0.55kg/m | |||
| 90mm | 0.70kg/m | |||
| 100mm | 0.80kg/m | |||
| 120mm | 1.0kg/m | |||
| 150mm | 1.2kg/m | |||
| 由于基面的平整度和碳纖維板的橫截面狀況,粘結(jié)劑實際用量可能較高。 | ||||
| 清潔 | 用丙醇清潔劑用好的施工工具,用溫水肥皂徹底沖洗手和皮膚。固化后的材料只能用機械鏟除。 | |||
| 對于Sika CarboDur碳纖維板的一些建議 | ||||
| 切割 | 優(yōu)先采用金剛石切割機切割要求的長度。 | |||
| 保護措施 | 切割時戴好防細微纖維的護目鏡,面具和手套。 | |||
| Sikadur-30安全指導(dǎo) | ||||
| 安全性提示 | 本產(chǎn)品可引起皮膚過敏(表皮刺激)!工作開始前先在手上和其它皮膚暴露部位涂覆防護霜,穿防護服(手套和護目鏡)。如眼鏡或粘膜接觸本產(chǎn)品,請立即用潔凈溫水沖洗,并迅速求醫(yī)。 | |||
| 生態(tài)環(huán)境影響 | 未固化組份對水有污染,因此不應(yīng)隨意倒入下水道,水源或土壤地面,丙醇和Sikadur-30的殘余特應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)叵嚓P(guān)法規(guī)處理。 | |||
| 毒性 | A組份:參見包裝上的相關(guān)說明B組份:無毒 | |||
| 運輸要求 | A組份:非危險品B組份:包裝在500kg內(nèi),8/65c。具體細節(jié)請參閱材料安全說明書。 |
上一個產(chǎn)品:福州機場二期A1、A3標(biāo)段橋梁改造工程
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永年碳纖維膠B
慧魚單向碳纖維布FRS CS 2
慧魚碳纖維膠粘劑FRS-CB
東麗碳纖維布