碳纖維材料在結(jié)構(gòu)加固中的運(yùn)用方法
高強(qiáng)碳纖維材料的特性
碳纖維是一種由有機(jī)母體纖維(例如粘膠絲、聚丙烯腈或?yàn)r青)采用高溫分解法在1000~3000度高溫的惰性氣體下去除碳以外的所有元素制成的新型非金屬材料。具有高比強(qiáng)、高比模、耐疲勞、抗蠕變、比耐熱鋼還耐高溫、比不銹鋼還耐腐蝕、耐磨損、尺寸穩(wěn)定、導(dǎo)電、導(dǎo)熱、熱膨脹系數(shù)小、自潤(rùn)滑和吸能抗震等一系列優(yōu)異性能。另一重要特性就是比重小。比重一般在1.6左右,是鋁的二分之一,鋼的五分之一。盡管碳纖維質(zhì)量輕,但它強(qiáng)度高,有很高的“比強(qiáng)度”(比強(qiáng)度=材料的強(qiáng)度極限/材料的單位重),碳纖維還有極好的纖度(纖度的表示法之一是9000米長(zhǎng)的纖維的克數(shù)),一般僅約為19克;拉力高達(dá)300KG/MM2;目前幾乎沒(méi)有其他材料像碳纖維那樣具有那么多的優(yōu)異寶貴的電學(xué)、熱學(xué)和力學(xué)性能。
高強(qiáng)碳纖維材料在生產(chǎn)生活方面的運(yùn)用
碳纖維材料有著如此神奇的性能,理所當(dāng)然地被人們廣泛應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域。
用碳纖維與塑料制成的復(fù)合材料所做的飛機(jī)輕巧,而且消耗動(dòng)力少,推力大,噪音;用碳纖維增強(qiáng)塑料來(lái)制造衛(wèi)星和火箭等宇宙飛行器,機(jī)械強(qiáng)度高,質(zhì)量小,可節(jié)約大量的燃料;用碳纖維制電子計(jì)算機(jī)的磁盤(pán),能提高計(jì)算機(jī)的儲(chǔ)存量和運(yùn)算速度;在體育器材應(yīng)用中主要用于制作高爾夫棒、網(wǎng)球拍、賽車(chē)、弓箭、跳竿、冰球棒、游艇、賽艇、滑翔機(jī)、人力飛機(jī)、帆船桅桿、摩托車(chē)及登山用品,如登山杖、滑雪杖、攀巖頭盔等。
頂承靜壓樁以基礎(chǔ)底板作為反力支點(diǎn),用普通千斤頂將樁分節(jié)壓入土中,待樁尖到達(dá)設(shè)計(jì)深度后,再將樁與基礎(chǔ)澆筑成整體,以承受建筑物荷載。頂承靜壓樁施工設(shè)備簡(jiǎn)單,操作方便,費(fèi)用較低。適合于地下水位較高的地基和松軟土地基。由于依靠上部結(jié)構(gòu)自重提供反力,不適合于上部結(jié)構(gòu)較輕、整體剛度較差的建筑物,以及樁必須設(shè)置很深、相對(duì)造價(jià)很高的情況。另外,當(dāng)?shù)叵峦翆雍泄率、亂石、木塊或其他障礙物,造成樁下沉困難時(shí),也不易使用該方法。
錨桿靜壓樁是錨桿和靜壓結(jié)合而成的一種樁基托換方法。它通過(guò)在基礎(chǔ)上設(shè)置壓樁架,以結(jié)構(gòu)自重作為壓樁反力,用千斤頂將樁段從基礎(chǔ)中預(yù)留或鑿開(kāi)的壓樁孔內(nèi)逐段壓入土中,再將樁頂與基礎(chǔ)連結(jié)在一起,從而達(dá)到提高地基承載力和控制沉降的目的。該方法施工時(shí)無(wú)振動(dòng),無(wú)噪聲,設(shè)備簡(jiǎn)單,操作方便,可在場(chǎng)地和空間狹窄條件下施工,施工過(guò)程中建筑物可正常使用。適用于新舊建筑物地基加固和基礎(chǔ)托換。
