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破坏形式对碳纤维加固工程施工质量的评价2021-01-22 08:36

本文摘要:通过总结测试规范的演变过程,分析测试数据,明确指出碳纤维涂饰工程的施工质量不能以破坏为主来评价,而应以粘结强度作为参考。第一章碳纤维片材是碳纤维布和碳纤维板的总称。它是目前混凝土结构饰面工程中常用的材料之一。 它的强度是钢的近十倍,但重量只有钢的20%左右。正是由于其高的强度重量比和优异的耐腐蚀性,吸引了世界各地学者和工程师的关注。特别是近年来,随着碳纤维的技术创新,材料的生产成本大大降低,工程消耗迅速增加,同时其施工质量也备受关注。

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通过总结测试规范的演变过程,分析测试数据,明确指出碳纤维涂饰工程的施工质量不能以破坏为主来评价,而应以粘结强度作为参考。第一章碳纤维片材是碳纤维布和碳纤维板的总称。它是目前混凝土结构饰面工程中常用的材料之一。

它的强度是钢的近十倍,但重量只有钢的20%左右。正是由于其高的强度重量比和优异的耐腐蚀性,吸引了世界各地学者和工程师的关注。特别是近年来,随着碳纤维的技术创新,材料的生产成本大大降低,工程消耗迅速增加,同时其施工质量也备受关注。

2检测规范的演变为了满足业内对碳纤维饰面工程施工质量判定的需要,湖南湖大土木工程检测中心首次积极开展碳纤维片材饰面混凝土结构施工质量现场检测研究,并于2002年8月在湖南省首次开展碳纤维饰面施工质量现场检测。从2002年8月到2003年5月,我们按照当时的《粘贴碳纤维强化复合材料修整混凝土工程施工与竣工验收暂行规定(修订本)》标准进行了现场检查,该标准于2002年6月由建设部建筑检测与涂装管理委员会实施。判断施工质量的依据是:正常抗拉粘结强度试验中,损伤形式较长,粘结强度不大于atftk,其中ftk为混凝土抗拉强度标准值,AT为检验系数,给定范围为1。

2003年5月,中国工程建设标准化协会实施《碳纤维片材修整混凝土结构技术规程》CECS 14633602003,本标准主编单位为国家工业建筑诊断与改造工程技术研究中心。根据《建筑工程质量竣工验收规范》的规定,碳纤维片材与混凝土的粘结质量可以用小锤敲击或用手按压片材表面进行定性检查,而定量试验必须通过现场试验。正常拉伸试验中,如果组内标准块全部被混凝土损坏,则为合格;如果损坏是由于层间损坏或碳纤维片材损坏造成的,但平均粘接强度不大于2.5兆帕,单个最小值不大于2.25兆帕,也是合格的,其他情况是不合格的。2006年6月,建设部和国家质检总局牵头颁布了《混凝土结构修整设计规范》 (GB50367-2006),并于2006年11月实施。

本规范由四川省建筑科学研究院编制,其对合格拉伸试验的要求是破坏形式为长时间(即混凝土的粘结破坏),粘结强度不高于本规范相应指标的拒绝值。但是这个代码并不是针对场地的,所以拒绝粘合强度指标。目前普遍理解为不大于混凝土轴向抗拉强度标准值,且低于或大于1.5MPa,这种理解需要在之前的设施规范中具体说明。从三个规范的演变过程可以看出,碳纤维涂饰工程施工质量的评价标准是动态的,其中破坏形式必须是混凝土的粘结破坏,这一点已经得到各方的认同,但粘结强度指标有一个依法上泊位再往好一点的过程。

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为了充分了解作者所知的各个碳纤维整理项目的实际情况,制定实施《混凝土结构修整设计规范》 (GB50367-2006)及其之前的设施规范的计划,我们收集了我中心自2002年以来34个碳纤维整理项目中121个标准区块的测试结果,见表1,并进行了可行性分析。3.从检测结果来看,对施工质量的初步统计分析表明:1 .混凝土粘结破坏作为碳纤维饰面工程质量的主要审批标准,是碳纤维粘贴材料和施工的基本拒绝,在材料合格和长时间施工的条件下更容易做到。

我们统计数据的结果涉及6 b 但有13个标准块(占总数的10.7%)经常出现异常损坏。据调查,主要原因在施工方,具体如下:(1)冬季施工时,胶粘剂粘度较高,施工人员粘贴碳纤维布时没有充分混合均匀分布胶粘剂的AB组分;(2)个别施工人员贪图施工进度慢,不准确测量胶粘剂AB组分的响应量,而是利用经验开发一般材料,导致响应比偏差严重;(3)混凝土表面处理措施不当。按照一般施工程序,粘贴碳纤维前,修补后的混凝土表面装饰层和破损部分不应完全清除和打磨,表面半部分应采用切割机或砂轮机找平;如果混凝土没有裂缝,密封后应粘贴碳纤维;混凝土表面不干净、潮湿且无油污。如果表面有渗漏,就不要进行亲水、水封、防潮处理。

表面应先涂上丙酮或酒精,再涂上碳纤维。但在一些工程中,施工人员没有对基材的混凝土表面进行打磨,或者打磨深度过深,导致异常损坏频繁发生。在实际测试过程中,在(1)和(2)两种情况下,用手触摸烧结好的粘合剂时,往往感觉粘合剂几乎没有烧结;在情况(3)中,粘合剂几乎被烧结,但是在用正拉伸粘合强度测试仪撕掉标准块之后,发现在堆叠表面上仅存在一层浮浆。因此,纳米粘接强度的测量值具有一定的离散性;平均值随着混凝土强度等级的提高有减小的趋势,但区分度不低,且与基础混凝土轴向抗拉强度标准值相差很大。

我们的统计数据包括从C15到C40的六个混凝土强度等级的121个样本的计算数据。除C15外,其他等级的混凝土平均强度略高于轴向抗拉强度标准值,表2中明确产生。

对于这一统计数据的结果,我们有以下几点值得商榷:(1)缺失浅层混凝土的出现具有高度随机性。一般指出,混凝土的粘结破坏往往发生在正常的拉伸试验中,因为不可避免地不存在微观的初始缺陷(如裂缝、孔隙、夹层等)。)在混凝土中,而内聚破坏的本质是这些初始缺陷会不稳定地发展,在荷载作用下形成破坏面。试验过程中,浅层混凝土再次出现破坏面,形状类似碗状。

破损面起点的缺失,特别是浅层混凝土的缺失是随机的,所以测得的粘结强度的偏差系数在0.33-0.45之间,比较高。(2)浅层混凝土的实际强度和试验方法明显影响实测强度值。

在外部检验之前,我们在实验室进行了大量的模拟试验,在粘结强度(混凝土的粘结破坏)与混凝土轴向抗拉强度标准值的比较上,比实际工程检验结果好得多。我们可以从浅层混凝土的实际强度和试验方法对计算结果的影响来解释这种情况。一是实验室使用的基材较小,振动充分,而现场混凝土不受施工条件(如模板、振动)影响。

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具有一定反应率的浅层混凝土的实际强度往往低于实验室。第二,混凝土构件往往使用时间较长,必须进行修补,外部环境的长期影响会严重降低混凝土的表面质量。

第三,现场测试有时是条件不允许的,在标准块的实际尺寸、切割深度、垂直度、仪器施力方向与基底表面的垂直度等方面与标准有一定的偏差。当标准块直径只有40毫米时,这种偏差通常不会按比例缩小,但在实验室中,可以在一定程度上控制这些偏差。从表2可以看出,在所有的粘合强度测试值中 本质上,这只是单个标准块的统计数据值,因此不会有更高比例的碳纤维饰面工程施工质量被判定为不合格。

(3)粘结强度问题需要各方尊重,作为其共同工作的依据,但粘结强度接近混凝土轴向抗拉强度标准值并不意味着工程面临更高的风险。本文的目的是提请大家注意这个问题:一是因为粘结强度太低,一定比例项目的涂饰效果会受到损害;其次,当因粘结强度几近不合格而判定为不合格时,不应合理区分责任,否则不会造成各方利益纠纷的僵局,修边方会认真按规定施工,但不愿意承担责任,因为浅层混凝土缺失,按规范几乎不合格。主要施工方通过气泡或铁环芯取样试验得出混凝土质量合格的结论,然后将责任推给修整方。

4碳纤维涂饰工程施工质量合理化的结论和建议根据上述争论,对碳纤维涂饰工程施工质量进行评价,明确提出以下建议:(1)以长期损伤形式为主要评价指标,以粘结强度为参照。(2)如果粘结强度值大于基材轴向抗拉强度的标准值,则不应邀请参与设计和试验的各方分析原因并进行安全评估,而应判断施工质量不合格,如果实测值几乎大于拒收值,则浅层混凝土质量明显较好,不应改变其他修整方法。

本质上,在确定整理方案之前,即在开展混凝土气泡或抽芯取样检验时,不应减少现有的混凝土质量检验项目,以免在改变设计方案之前造成损失。(3)对浅层混凝土质量(尤其是抗拉强度)的评价进行科学研究,通过大样本分析获得更合理的统计数据规则。


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