鄂爾多斯碳纖維加固歡迎您

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橋梁是我國國民經濟發展的重要組成部分。隨著交通運輸量的增加、行車密度的加大和車輛的載重的增加，橋梁的負荷日趨加重。特別是20世紀80年代以前修建的橋梁，已暴露出承載力不足、老化、破損、裂縫等缺陷，較有一些新建橋梁因其對橋梁結構形式認識不足，施工工藝、方法和材料運用缺乏科學合理的指導等因素，未達到設計壽命就出現耐久性能退化的危橋、病橋現象，嚴重制約了國民經濟的發展。對這些橋梁進行重建，不僅耗資巨大、建設周期長，而且交通受阻、被迫繞行等將給社會帶來一定的經濟損失。因此，對存在缺陷的橋梁進行加固補強和維修管理，使其在短時間內恢復正常運行，已成為橋梁工程重大的研究課題。

　　碳纖維是一種將纖維、沙線或織物等材料通過一定的制作工藝與特定的樹脂材料復合而成的增強聚合物。碳纖維材料具有不存在屈服點和塑性區等優良的物理性能。用于橋梁工程混凝土構件加固的碳纖維布，則是碳纖維長絲經過編織工藝而制成的柔軟片材。

　　日本是成功地將碳纖維片運用于橋梁加固的早的國家之一，相對于美國、德國等**國家，我國對碳纖維的研究，特別是將其用于橋梁加固的技術始于上個世紀80年代，起步較晚。

　　2 碳纖維布加固技術簡介及加固原理

　　2.1 技術簡介

　　碳纖維增強聚合物由環氧樹脂同高抗拉強度的碳纖維束粘貼而成。采用碳纖維片進行橋梁工程加固具有以下優點：

強度高。據檢測，碳纖維片的強度約為普通鋼材的10倍；

　　碳纖維片具有較高的抗拉強度和高強質輕等物理特性；

碳纖維片具有良好的抗、抗堿、抗等化學特性。經實驗，其在10%的稀硫和**等堿性溶液和水中，浸漬強度不降低。其自身的防腐耐蝕性和可抵抗各種惡劣環境腐蝕的特點，大大提高了整體橋梁結構的耐腐蝕性和使用壽命碳纖維片所具備的良好的溫度穩定性和耐水性，以及抗紫外線和抗老化性能等特點，非常適合橋梁工程的生存環境

　　碳纖維片密度僅為200g/m2，其較輕的自重，加固時不但不增加橋梁結構的自重和增大截面尺寸，而且柔性好、易于裁剪；

　　施工簡便，加固時，*過多的施工機構和大型機械設備，易于操作，經濟性好；

　　經驗表明，施工僅需要一周，相對工期較短。

　　所以，碳纖維加固技術適用于各種橋梁工程結構類型、適合于梁、板、柱、橋墩、橋梁等各種不同結構部位的加固和維修。

　　2.2 加固原理

　　用于橋梁工程加固的碳纖維材料，必須與粘結劑共同使用。理論上碳纖維材料具有抗拉強度達到建筑用鋼材十幾倍的優良的力學性能，但當碳纖維材料通過一定的工藝手段被織成碳纖維布后，各碳纖維絲之間缺乏抱合力很難共同完全工作，出現碳纖維絲逐漸斷裂而整體破壞的現象。粘結劑的使用，大大地提高了碳纖維片的整體抗拉強度，可使纖維絲較好地共同工作，達到加固的目的。

　　3 碳纖維布加固橋梁工程的機理分析

　　3.1 對鋼筋混凝土抗彎構件的加固

　　碳纖維布對鋼筋混凝土受彎構件的抗彎加固，是通過將碳纖維布粘貼于混凝土受彎構件的受拉區，對鋼筋的受拉性能進行替代或補充從而提高構件的抗彎承載力而實現的。鋼筋混凝土抗彎構件粘貼碳纖維后。構件的受拉部位的混凝土開裂前，碳纖維的應變較小，而當抗彎構件混凝土開裂，特別是在鋼筋屈服后，碳纖維片則快速應變，其高強高效的加固性能得以充分體現。

　　3.2 對鋼筋混凝土抗剪構件的加固

　　鋼筋混凝土的抗剪加固，是通過將碳纖維粘貼于鋼筋混凝土構件的受剪區，而使碳纖維發揮類似箍筋的作用。鋼筋混凝土構件在屈服前，碳纖維的應變發展比較緩慢，應變值較小，當鋼筋混凝土構件屈服后，碳纖維布所代替的箍筋作用得以發揮，應變速度急劇加快，達到對鋼筋混凝土抗剪構件的加固。

　　3.3 對鋼筋混凝土抗震構件的加固

　　應用碳纖維布對混凝土柱進行抗震加固，是通過采用碳纖維布對鋼筋混凝土柱橫向包裹提高其延展性而實現的。碳纖維對鋼筋混凝土抗震構件的加固的實質是對其內部混凝土的約束作用。這種被動約束會隨著混凝土柱軸向壓力的增大而產生橫向膨脹，從而促使包裹在鋼筋混凝土抗震構件上的碳纖維布產生環向伸長，提高側向約束力，達到顯著改善構件的延性效果。

　　4 碳纖維片的選擇和加固技術維修管理

　　4.1 碳纖維片的選擇

碳纖維片材編織的均勻性，是直接影響橋梁工程加固和維修質量的關鍵。只有分布和排列均勻的碳纖維束，經加工形成復合材料后，才能充分發揮其整體均勻受力的優良的物理特性。材質的均勻性直接影響碳纖維片應力分布和對橋梁工程構件的加固和維修，處理不好，則碳纖維補強效果不能充分發揮出來。因此，選擇分布與排列均勻性較好的碳纖維片材，是橋梁工程加固和維修的關鍵。

4.2 加固技術維修管理

選擇碳纖維片材對橋梁工程加固和維修應注意以下幾點：在對加固和維修構件進行表面處理和粘貼碳纖維片材前，應嚴格按照加固設計部位進行放線，準確定位；嚴格按照設計要求進行碳纖維片材的裁剪，除保證裁剪后織物的長度和寬度外，應對碳纖維片材的裁剪做到邊角整齊；擦拭碳纖維片材，保證表面干凈、無粉塵。如需粘貼正反兩層時，應將底面碳纖維片材擦拭干凈，且妥善放置，以保證粘貼效果；

對擦拭干凈的碳纖維片材，應采取立即涂刷粘結樹脂的方式予以保護。膠層應呈現凸起形狀，其平均厚度以不小于2mm為宜；用手將涂有粘結樹脂的碳纖維片材，采用輕輕壓貼的方式粘貼在加固位置，順著纖維片材的方向，用橡膠滾筒均勻地平穩壓實，使二者之間的樹脂從兩邊溢流出，保證粘貼密實無空洞。平行粘貼碳纖維時，要求兩片之間間距應以不小于5mm為宜；因特殊需要，需要對加固和維修部位粘貼兩層碳纖維片材時，可采用連續粘貼的方式。施工中不能連續粘貼時，則應對底層碳纖維片材按照粘貼要求重新做好清潔工作；施工宜選擇在符合配套樹脂的使用溫度，如5℃以上的環境溫度條件下進行。應根據施工環境溫度選取配套樹脂，或當環境溫度**配套樹脂使用溫度時，應采用適合于低溫的配套樹脂，或采用升溫的處理措施；

施工時應綜合考慮環境濕度對樹脂固化所產生的不利影響，其粘貼部位混凝土的含水率以不大于4％為宜

樹脂的配制，應嚴格按照產品使用說明所規定的配比進行配制，準確稱量并置于容器中。按照操作說明，使用不含油污及雜質的、潔凈的攪拌器均勻攪拌至色澤均勻。拌合量的確定應根據現場實際溫度和工作量，嚴格控制每批的使用時間；

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