如何运用碳纤维进行桥梁加固补强

《如何运用碳纤维进行桥梁加固补强》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在应用文档-天天文库。

1、如何运用碳纤维进行桥梁加固补强　1.前言　　中国桥梁工程的发展已具有相当规模，公路交通量不断增加，行车密度及车辆载重越来越大，公路桥梁负荷日趋加重。有一部分公路桥梁是中国2O世纪8O年代以前修建的，因其设计荷载标准偏低，普遍存在承载力不足的问题。而2O世纪8O年代以后修建的，其中已有不少桥梁暴露出缺陷，更有一些在远没有达到设计寿命时出现耐久性能严重退化的现象，影响其承载能力和使用寿命。因此，采用适当的加固和改造技术措施，恢复和提高桥梁的承载能力及通行能力，延长桥梁的使用寿命，以适应现代化交通运输的需要变得十分迫切。　　2.碳纤维材料特性　　碳纤维增强塑料是碳纤维材料通过一定的制作工艺与

2、特定的树脂材料复合而制成的，其力学特点是应力应变量完全线弹性，不存在屈服点或塑性区。碳纤维材料具有优异的物理力学性能。加固混凝土构件所用的碳纤维布，是由碳纤维长丝经编织而制成的柔软片材。碳纤维布在编织时，将大量的碳纤维长丝沿一个主方向均匀平铺，用极少的非主方向碳纤维丝将主方向碳纤维丝编织连接在一起，形成很薄的以主纤维方向受力的碳纤维布。碳纤维布的抗拉强度标准值应大于3000Mpa，弹性模量大于2.1×l05MPa.综合材料的物理、力学特性分析，要想最大限度地发挥材料自身的优势，适宜将C（RP材料作为桥梁结构的受拉或预应力受弯构件，特别适用于纯受拉构件，工程实践也证明了这一点。目前，用于

3、桥梁加固的碳纤维材料主要是承受拉应力，约束裂缝的开展。　　3.碳纤维加固补强的施工工艺　　3.1根据设计确定粘贴碳纤维的范围进行基底处理　　a）将砼构件表面的残缺、破损及碳化层部分清除干净，达到结构密实部位。检查外露钢筋是否有锈蚀，并进行必要的处理。对经过剔凿、清理和露筋的构件残缺部分进行修补复原；　　b）裂缝修补。缝宽小于0.2mm的裂缝，用环氧树脂进行表面涂刷密封；大于0.2mm的裂缝用环氧树脂灌缝；　　c）将构件表面凸出部分（模板的段差等）打磨平整，修复后的段差尽量平顺。用磨光机把棱角磨成半径大于30mm的圆角；　　d）清洗打磨过的构件表面，并使其充分干燥。　　3.2底层涂刷（底

4、层涂料具有较强的渗透性，可渗入砼表面内）　　a）把底层涂料的主剂和固化剂按规定比例称量准确后放人容器内，用搅拌器拌均匀，一次调和量应在可使用时间内用完为准；　　b）用滚筒刷均匀的涂刷底层涂料；　　C）底层涂料固化后，表面有凸起部分时要用砂纸磨光；　　d）注意在气温小于5C，相对湿度大于85，砼表面含水率在8以上，有结露可能而无可靠保证措施时，均不得施工。　　3.3环氧腻子对构件表面残缺的修补　　a）构件表面凹陷部位应用环氧腻子填平，修复至表面平整；　　b）内角（段差、起拱等）要用环氧腻子填补使之平顺。　　3.4贴碳纤维片　　a）为了防止碳纤维受损，在碳纤维片运输、储存、裁切和粘贴过程中

5、，严禁受弯折。贴片前应用钢直尺与壁纸刀按规定尺寸切断纤维片，每段长度一般不超过6rn；。　　b）碳纤维接头必须搭接10cm以上，横向不需搭接；　　c）按规定比例掺配树脂主剂和固化剂，用滚筒刷均匀地涂刷黏结树脂，称为下涂；　　d）贴片时，在碳纤维片和树脂之间尽量不要有空气，可用罗拉沿着纤维方向在碳纤维片上对此滚压，使树脂渗入碳纤维中。　　3.5养护　　粘贴碳纤维片后，需自然养护24h达到初期固化，并保证固化期间不受干扰。　　3.6涂装　　根据需要可在树脂固化后加固补强构件表面，涂刷耐火涂层和色彩。　　4.碳纤维（片材）加固处理要点　　在进行结构加固处理前，先对梁板采取有效地卸载和支顶措施

6、，然后按以下施工工序进行加固施工。　　（1）破损面混凝土表面处理：清除被加固构件表面的剥落、疏松、蜂窝、腐蚀等劣化混凝土，露出混凝土结构层。　　（2）按设计要求对破损面钢筋处理后用M45的环氧树脂砂浆进行灌缝或封闭处理，并保证钢筋保护层厚度不小于15mm.利用打磨机将其表面打磨平整，并用钢刷将其表面的粉尘、油污等不洁物清除干净，使构件加固表面平整、干燥无粉尘。另外，如碳纤维需沿基纤维方向绕构件转角处粘贴时，转角粘贴处要进行倒角处理并打磨成圆弧状，圆弧半径不应小于20mm.　　（3）涂刷底层树脂：用专用滚筒刷将底层树脂均匀涂抹于混凝土表面，待树脂表面指触干燥时即进行下一道工序施工。　　（

7、4）找平处理：表面凹陷部位用找平材料填补平整，且不应有菱角。　　（5）粘贴碳纤维片材：将配制好的浸渍树脂均匀涂抹于所要粘贴的部位，并用橡胶滚筒沿纤维方向多次滚压，挤除气泡，使浸渍树脂充分浸透碳纤维布，滚压时不得损伤碳纤维布。多层粘贴重复上述步骤，待纤维表面接触干燥时即可进行下一层的粘贴。如超过60min，则应等12h后，再行涂刷粘结剂粘贴下一层。　　（6）在最后一层的碳纤维布的表面均匀涂抹浸渍树脂。　　（7）必要时进行表面防护及外观处理。　　5