本文由 上海鼎峰加固 整理;有任何问题都可以致电：13166000065  张经理为你解答；


一、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。
　　








二、碳纤维加固技术具体操作步骤：


（一）,施工准备:


1,应认真阅读施工图。


2,应根据施工现场和被加固构件混凝土的实际状况,拟定施工方案和施工计划。


3,应对所使用的碳纤维片材,配套胶粘剂,机具等作好施工前的准备工作。


（二）,表面处理:


1,应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,并用修复材料将表面修复平整。


2,应按设计要求对裂缝进行灌缝或封闭处理。


3,被粘贴混凝土表面应打磨平整,除去表层浮浆,油污等杂质,直至完全露出混凝土结构新面。转角粘贴处要进行导角处理并打磨成圆弧状,圆弧半径应不小于20mm,如右图所示。4,混凝土表面应清理干净并保持干燥。


（三）,涂刷底胶:


1,应按产品供应商提供的工艺规定配制底层胶粘剂,根据现场实际气温决定胶料用量。并严格控制使用时间,超过适用时间后不得使用。


2,用滚筒或毛刷将底层胶粘剂均匀涂抹于混凝土表面,胶体厚度不超过0.4mm,并不得漏刷,流淌或有气泡产生,在底胶表面指触干燥后立即进行下一步工序施工。


（四）,找平处理:


1,应按产品供应商提供的工艺规定配制找平材料。


2,应对混凝土表面凹陷部位用找平材料填补平整,且不应有棱角。


3,转角处应用找平材料修复为光滑的圆弧,半径应不小于20mm。


4,应在找平材料表面指触干燥后立即进行下一步工序施工。


（五）,粘贴碳纤维布:


1,按设计要求的尺寸裁剪碳纤维布,除非特殊要求,碳纤维布长度应在3米以内,当碳纤维布长度大于3米时,应用简易滚芯卷起待用,如右图所示。裁剪好的碳纤维布应注意防尘与保护,不得污染与弯折。


2,应按产品供应商提供的工艺规定配制浸渍胶粘剂并用特制短毛滚均匀涂抹于所要粘贴的部位,在搭接,拐角部位适当多涂抹一些。


3,用专用的无毛滚筒在碳纤维布表面沿同一方向反复多次滚压直至胶粘剂渗出碳纤维布外表面,以去除气泡,使浸渍胶粘剂充分浸透碳纤维布,滚压时不得损伤碳纤维布。


4,多层粘贴重复上述步骤,应在纤维表面浸渍胶粘剂指触干燥后立即进行下一层的粘贴；


5,在最后一层碳纤维布的表面均匀涂抹浸渍胶粘剂。


表面防护当需要表面防护时,应按有关规范的规定处理,并保证防护材料与碳纤维片材之间有可靠的粘结。






三.注意事项
　　（1）碳纤维片材选择注意事项
　　碳纤维片材的编织均匀性，将直接影响加固质量。碳纤维束只有分布排列均匀，加工成复合材料后才能起到整体均匀受力的作用，若材质的均匀性不好，则构件受力后到之纤维片拒不受力不均，使碳纤维补强的效果不能充分发挥出来。因此，选择均匀性较好的碳纤维片材，是加固质量的关键。
　　（2）碳纤维（片材）粘贴注意事项
　　①在表面处理和粘贴碳纤维片材前，应按加固设计部位放线定位。
　　②按设计要求的尺寸裁剪碳纤维片材，裁剪后的织物宽度不宜小于150mm且不应小于100mm.
　　③将碳纤维片材表面擦拭干净至无粉尘。如需粘贴两层时，对底层碳纤维片材两面均应擦拭干净。
　　④擦拭干净的碳纤维片材应立即涂刷粘结树脂，胶层应呈凸起状，平均厚度不小于2mm.
　　⑤将涂有粘结树脂的碳纤维片材用手轻压贴于需粘贴的位置。用橡胶滚筒顺纤维片材方向均匀平稳压实，使树脂从两边溢出，保证密实无空洞。当平行粘贴碳纤维时，两片之间孔隙应不小于5mm.
　　⑥需粘贴两层碳纤维片材时，可连续粘贴。如不能连续粘贴，则再开始前应对底层碳纤维片材重新做好清洁工作。
　　⑦施工宜在5℃以上环境温度条件下进行，并应符合配套树脂的施工使用温度。当环境温度低于5℃时，应使用适用于低温的配套树脂或采用升温处理措施。
　　⑧施工时应考虑环境湿度对树脂固化的不利影响，其粘贴部位混凝土的含水率不应大于4％。
　　⑨树脂配制时应按产品使用说明规定的配比称量置于容器中，用搅拌器均匀搅拌至色泽均匀。搅拌用容器内不得有油污及杂质。宜根据现场实际温度决定树脂的每次拌合量，并严格控制使用时间。
　　⑩为了保证粘贴的质量，不同季节、不同温度条件下，应使用不同型号的粘贴树脂，这样才能对树脂施工的可操作时间和固化时间进行有效控制。
　　


四.对碳纤维加固补强技术的展望
　　碳纤维用于砼结构的修复补强虽然时间不长，但发展很快，其主要原因在于碳纤维片加固存在较多优点：
　　a）施工简便迅速，无需模板、夹具、支撑等；
　　b）不增加结构重量，碳纤维片重量200g/m.～300g/m，设计厚度0.1l1mm～0.167mm，加上环氧树脂的重量也很轻，对结构自重影响可忽略不计；
　　c）能适应各种结构外形的补强；d）可以多层粘贴。可根据设计要求，在一个部位重叠粘贴。
　


五.结束语
　　随着我国高等级公路的迅速发展，高速公路桥梁通车里程也在不断增长，桥梁由于各种原因造成承载力降低、混凝土强度降低或需要提高抗震能力和修补桥梁裂缝，都可以应用碳纤维布补强技术。