煙囪碳纖維加固維修、磚煙囪碳纖維加固維修、水泥煙囪碳纖維加固維修、砼煙囪碳纖維加固維修 　　特種作業，國內首創、高空、面向全球，不分地區，全國施工！24小時服務熱線： 國家高聳資質企業【施工隊】【資質齊全】 　　碳纖維布進行混凝土加固技術介紹 　　本文主要介紹了利用碳纖維布加固混凝土建筑施工技術，混凝土加固一起是行業里的一個難題，一般工程施工難度都比較大，這里我們將結合平時的工程經驗，進行一些相應的總結，當然有很多地方還希望大家能一起探討出一個更好的解決辦法。 　　1．前言碳纖維布一般是用于工程加固時的增強材料，簡稱碳纖維。是近幾十年來在發達國家已經普遍采用的一種加固混凝土建筑的材料，由于碳纖維擁有極強的韌性，在目前工程領域里被普遍運用。采用碳纖維布加固技術一般具備下面這幾個特點： 　　1.1 韌性好、強度大。碳纖維布片的材料抗拉伸韌度一般都在4200MPa以上，這一數值已經遠高于鋼材；抗拉拽強度值為340000～520000MPa，同樣這一數值也高于鋼材。因此碳纖維的實際工程強度已經比鋼材的強度要高，可以很好地為建筑加固提供所需的力度。 　　1.2 工期較短、施工方便。與傳統的加固方式相比，使用碳纖維布加固施工時，不需要重型施工機器及笨重的材料，因此工作施工時較易操作，同時因為周期的縮短，加固工程的成本較低。 　　1.3 碳纖維布抗腐蝕性較強，因此應用面非常開闊。碳纖維布加固施工后可以大大降低建筑物的耐腐蝕性及耐久性，因為碳纖維布加固可以應用于各種工作環境的建筑加固。 　　1.4 使用碳纖維布進行加固，可以有效的封閉混凝土建筑的裂縫，從而延長建筑的實際使用壽命。 　　1.5 被施工建筑可以在施工中避免受傷害，始終地保持原來的形狀，而不會因為加固工程而加大建筑物的核心概念。 　　2．碳纖維材料的介紹碳纖維布加固鋼筋混凝土技術中所需要涵蓋的材料主要是下面兩種：一是碳纖維布；二是配套樹脂類輔材。 　　2.1 碳纖維布增強材料乃英文的首字母縮寫，意為碳纖維布輔助增強材料。碳纖維布是由碳纖維絲組成的，同時在纖維絲上配以碳素材料，使得碳原子通過延著纖維絲的方向進行排列，就會形成碳素纖維布。其中每根碳纖維絲通常是由2000～9000個碳原子絲組成，其粗細就和人類的一根頭發的粗細程度差不多。 　　碳纖維的材料性能及加固修補結構設計一般原則碳纖維加固修復結構所用材料主要有兩種，即碳纖維材料與粘貼用樹脂 1 30碳纖維材料要求滿足表1給出的幾項主要指標；粘貼用樹脂為環氧類樹脂，其主要指標要求見表2。目前，施工用碳纖維布各項指標見表3。與碳纖維布配套施工用粘接材料分底層樹脂，主要作用是增強粘結面強度；找平材料，作用是找平并修補表面缺陷；浸漬樹脂，作用是粘貼碳纖維布，并作表面涂覆，其各項指標見表4。 　　1．2 碳纖維加固修補結構設計一般原則碳纖維加固在中國作為一項新技術，有一定的適用范圍和使用條件，其設計一般原則 習為： 　　(1)結構構件損傷(破壞)或因使用功能改變而使其承載力不滿足使用要求時，可采用碳纖維加固技術進行加固，對混凝土結構而言被加固構件的小截面尺寸、受壓區高度、配筋率等應滿足規范要求。碳纖維加固后的構件換算配筋率可按下式進行計算：P = ，+A ／f,)／(b&#8226;ho)。式中：A，為被加固構件原有受拉鋼筋面積；A 為加固碳纖維布的截面面積，Ac=n&#8226;b4．t4,，l，6 t4分別為碳纖維布的粘貼層數、每層碳纖維布的寬度和厚度 為碳纖維布的抗拉設計強度；fy為鋼筋的抗拉設計強度；b為被加固構件的截面寬度；‰ 為被加固構件的截面有效高度。 　　(2)碳纖維材料設計強度的選取，在具體改造加固工程設計中，考慮到碳纖維材料與被加固構件中受拉鋼筋的變形協調，取受拉鋼筋極限變形狀態時的碳纖維受拉應力作為碳纖維材料的設計強度。 　　(3)采用碳纖維材料加固時，考慮到碳纖維布與被加固構件表面的剝離破壞及實際加固效果，沒有采取必要構造措施時，同一截面受力碳纖維布粘貼層數一般不宜超過3層，碳纖維布沿纖維方向的搭接長度不應小于200 mm。 　　(4)由于碳纖維具有負的熱膨脹系數，與被加固混凝土構件熱膨脹系數差異較大，加固時需考慮溫度效應的影響。在混凝土結構、砌體結構加固實踐中，上述(1)一(3)條設計原則較易把握，而原則(4)則不易控制，有時易被忽視，為此結合一個典型工程實例加以論述。 　　2 磚煙囪碳纖維加固實例 　　2．1 工程概況 　　重慶市某公司20t／h鍋爐60 m大型磚砌煙囪，1985年建成，至今已使用16年。整個煙囪結構分基礎部分、10 m高混凝土底座部分和50 m高磚砌筒體部分?；A為獨立混凝土基礎，外徑8．2 m，高3．0m，C13混凝土基礎下為高約6 m的毛石混凝土墊層，地基持力層為泥巖；底座部分簡體為現澆鋼筋混凝土結構，壁厚300 mm；上部磚砌簡體外緣收縮量為2．5％，分內襯與外壁二層。外壁為MU10磚、M7．5混合砂漿分段砌筑，每段厚度分別為：10-30 m段490 mm，30-50m段370 mm，50-60 m段240 mm。砌體水平灰縫內加設 6@252環向鋼筋，鋼筋在每段的變截面各500 mm范圍內予以加密，間距兩匹磚；內襯為MU7．5磚，1：1：4混合砂漿砌筑，厚度均為120 mm。 　　2．2 裂縫檢查結果及成因分析 　　該煙囪簡身嚴重開裂，裂縫主要為垂直裂縫，共兩條。一條在簡身南面，自標高12 m處垂直向上發展：長度約20 m，起始處裂縫寬度約12 mm，寬處在筒身中部的爬梯休息平臺右側，寬度約16 mm，此裂縫在爬梯休息平臺以上約4 m終止；另一條在筒身西北面，裂縫自標高15 m處開始，長度約3 m，裂縫寬度約9 mm。兩條裂縫均伸人砌體內部，磚均斷裂。經調查分析，我院檢測中心認為裂縫不是短期內形成的，裂縫仍有可能以一定的速度發展，引起該煙囪裂縫的主要原因為：(1)溫度變化的影響。煙囪內部原使用溫度為200~C，改造除塵系統后，溫度降為80~C左右，煙囪使用溫度的改變，尤其是在煙囪由暫停使用到恢復生產的過程中，內外壁溫差較大，產生很大的溫度應力，而溫度應力的增大，極易使簡體開裂，形成煙囪筒壁由內至外的豎向裂縫。(2)煙囪內襯損傷造成的破壞影響。該煙囪內襯較薄，厚120 mm，且為普通粘土磚砌筑，耐腐蝕和隔熱性能較差，由于施工或使用原因，其局部損傷(從出灰口發現，灰中有磚塊雜物出現，表明內襯已破損)。使內襯與外筒間空氣隔熱層的性能降低，導致煙氣與空氣隔熱層相通，空氣隔熱層溫度升高，增大了煙囪外筒壁的溫度差，從而產生較大的溫度應力，筒壁內、外側產生縱向裂縫并不斷發展。(3)煙氣腐蝕的影響。內襯筒壁的損傷，使煙氣直接與外筒壁接觸，由于從除塵塔排人煙囪的煙氣含硫量高、水蒸氣量大，極易對磚及磚內鋼筋造成腐蝕，同時降低簡壁材料的隔熱性能，使形成的裂縫加速發展。 　　2．3 加固方案 　　根據冶金部標準《全國鋼鐵工業建(構)筑物可靠性鑒定規程》(YBJ219—89)，該煙囪筒身裂縫開展寬度值已超過規程標準10 mm，截面削弱及裂縫開展，造成承載力下降，必須進行加固處理。煙囪加固常采用鋼環套，但此方法抗腐蝕性差，施工時間長，需要大型機械、較多工人和較大的施工空間，同時使體積和負荷增加較多，后期維護費用耗資較大。碳纖維加固技術具有適用范圍廣、加固效率高、施工速度快、施工干擾小、質量易保證、附加荷載輕、應用時效長、綜合造價低等優點，從功效、工效、時效三方面綜合效益考慮，我院檢測中心采用日產FrS—C1—3O型(具體指標見表3)高性能碳纖維布、改性粘結劑對煙囪砌體部分進行加固處理。煙囪砌體熱膨脹系數 =5x10-O2～，抗壓強度戶1．69MPa，彈性模量E=1600fMPa，抗拉強度A=0．46MPa；FIB—C1—30型高性能碳纖維布熱膨脹系數a~=-O．7x10-6~C～，彈性模量E=2．35xl@MPa，抗拉強度 ：3550MPa。由于碳纖維具有負的熱膨脹系數，當煙囪砌體受熱膨脹時，碳纖維受熱收縮，抑制砌體膨脹，從而改善了其受熱性能 。在施工溫度25'E情況下加固的煙囪，若使用溫度升至100~C，砌體承受的壓應力：E =E( — At=160Ox1．69x5．7x10-6x75，o-=1．15MPa<I．69MPa，碳纖維布所受拉應力 =E ：2．35x1 05x5．7x10 x75，o-=100．5MPa<3550MPa；若停產溫度降至0'E，砌體承受拉應力 ：E =1600x1．69x5．7x10％<25， =O．385MPa<0．46MPa，未開裂，滿足要求。經計算，施工溫度25cc，加固后的煙囪可以保證處于溫度一5cc～135cc范圍不開裂，顯著改善了溫度變化的影響。 　　2．4 施工要點 　　本工程煙囪裂縫長達20 In，實施加固時先對煙囪砌體結構部分的裂縫進行環氧砂漿灌縫封閉處理，然后沿煙囪從頂到底部混凝土底座處(標高8 In處)豎直粘貼250 mm寬的碳纖維布，按環向均勻相隔，共六條縱向碳纖維布，從裂縫的下部、標高12 111處起往上每隔2．0 In(中心間距)粘貼一條250 mm寬的環向碳纖維布，一直粘貼到煙囪頂部。具體布置如圖1所示。碳纖維加固結構一般包括以下工序：施工準備一基底處理一涂敷基底樹脂一鋪貼纖維一修飾。磚砌體粘貼碳纖維布與混凝土基材粘貼碳纖維布有所不同，灰縫內砂漿應掏出并用壓縮空氣、清理干凈，然后用修補環氧砂漿充分注入補平，進行裂縫封閉處理，在計算好需要粘貼碳纖維布的位置，預先刷300mm寬、3 mm厚的M10環氧砂漿一層，待砂漿達到強度后，對其進行找平處理；用滾筒刷均勻涂刷基底樹脂；均勻涂抹浸漬膠，涂抹浸漬膠后，在規定時間內，將已剪裁好的碳纖維布迅速粘貼到位，粘貼碳纖維布時，用特制的滾筒沿碳纖維布受力方向多次滾壓擠出氣泡，以保證碳纖維布與砂漿緊密粘結，搭接長度≥200mm；表面涂浸漬膠，再拋細沙作壓面處理。 　　2．5 效果分析 　　本工程對裂縫首先進行灌漿封閉處理，使開裂砌體恢復整體性，然后進行粘貼碳纖維布等加固處理措施。加固后投入使用至今已一年多，并未發現新裂縫出現，對裂縫控制取得了滿意的效果，說明采用碳纖維加固方法切實可行。