碳纤维在桥梁加固中的应用(图文)

1、碳纤维在桥梁加固中的应用(图文)论文导读：2005-2008年，青岛分公司组织对济青高速青岛段67片梁板进行了粘贴碳纤维布加固工艺，从使用和试验检测结果看，效果良好。构件表面凹陷部位（蜂窝、麻面、小孔等）应用找平树脂填平，修复至表面平整。同时粘贴加固后，应根据加固桥梁的具体情况，设置限高标志，确保加固材料不受外界因素损坏。我国公路建设已逐渐进入养护改建阶段，大量桥梁构造物需要加固补强，以适应交通量增长的需要。关键词：碳纤维，桥梁，加固补强，应用1.工程概况济青高速公路自1993底建成通车，随着重型车辆日趋增多，在重载车辆的反复作用下，梁板出现结构性裂缝，严重影响结构安全，需要修复补强，以适应交

2、通量增长的需要。2005-2008年，青岛分公司组织对济青高速青岛段67片梁板进行了粘贴碳纤维布加固工艺，从使用和试验检测结果看，效果良好。2 .工艺原理碳纤维布是用抗拉强度极高的碳纤维丝单向排列，经特殊工艺编制而成，使用时，碳纤维布是沿受力方向或垂直于裂缝方向用胶结材料将其粘贴在混凝土结构的补强部位，胶结材料作为它们之间的剪力，增大了结构抗拉或抗剪能力，并能有效地提高结构的强度、延性，及抗裂性，控制裂缝和挠度的继续发展；必要时也可交叉粘贴单向碳纤维片材。整个工艺的关键在于碳纤维布粘贴和紧密性与牢固性，以保证与原结构形成整体。其胶结材料是专用的配套环氧树脂。3.材料3.1碳纤维布修复补强混凝土

3、结构所用材料，可以分为碳纤维布和与其相配套的专用环氧树脂两大类，配套树脂分为底涂树脂、找平树脂和粘贴树脂。配套树脂分别由主剂和固化剂配制而成；分为适合于冬天及夏天使用的冬用型和夏用型。主剂和固化剂分别包装，在现场作用时，应按工艺要求、按照规定的比例混合均匀，以形成所需要的底涂树脂、找平树脂、粘结树脂。3.2碳纤维布具有如下特点（1）高弹模，以提供有效的增强作用；（2）高强度（3）单根纤维间强度变化小；（4）在制造与处理过程中强度稳定并保持不变。碳纤维布的规格及性能 品名 纤维种类 碳纤维面积重量（g/m2） 设计厚度（mm） 抗拉强度（N/mm2） 弹性模量（N/mm2） 延伸率（%） 200

4、型 高强度碳 200 0.111 3.500 2.35105 1.5 300型 高强度碳 300 0.167 3.500 2.35105 1.5 高强型 高弹性模量碳 300 0.165 2.900 3.95105 0.74 3.3粘结材料的特点：粘结材料的性能是保证碳纤维与混凝土共同合作的关键，也是碳纤维与混凝土传力途径中的薄弱环节，它应有足够的刚度与强度，保证碳纤维与混凝土间剪力的传递，同时应用足够的韧性，不会因混凝土开裂导致脆性粘接破坏。此外应适应现场施工条件，即能在一般条件下固化，具有适宜的流动性与粘度，固化收缩率小。粘结材料主要包括三类：底胶、整平材料和浸渍树脂，其性能如下：3.3.

5、1底胶浸入混凝土表面，强化混凝土表面强度从而使混凝土与碳纤维布之间的粘结性得到提高。底涂树脂的规格及性能 内 容 底涂树脂 350W 350S 适用温度 515 1535 可使用时间（分） 20145 45205 指触干燥时间（小时） 3.09.0 2510.5 性状 淡黄色透明胶状物 性能指标 与混凝土粘结强度（Mpa） 抗压强度（Mpa） 抗拉强度（Mpa） 2.5 主要用途 涂刷混凝土表面用（可渗入混凝土表面内） 3.3.2整平材料碳纤维布很有可能因混凝土表面的锐利突起物、错位和转角等部位产生损伤或空鼓，从而引起强度降低。整平材料可补平由于混凝土表面劣化或表面处理造成的空洞或斜面，另一方

6、面用于将90转角打磨后补成圆弧状。整平树脂和规格及性能 内 容 找平树脂 550W 550S 适用温度 515 1535 可使用时间（分） 30160 50210 指触干燥时间（小时） 3.510.0 3.010.0 性 状 腻子状 性能指标 与混凝土粘结强度（Mpa） 抗压强度（Mpa） 抗拉强度（Mpa） 2.5 50 主要用途 修补混凝土表面缺陷及找平用 3.3.3浸渍树脂将连续粘贴的碳纤维布结合在一起，使之呈板状硬化，使纤维之间相互结合、均匀抵抗外力，发挥纤维整体强度。同时，将碳纤维布与混凝土粘结在一起，形成一个复合性整体，共同抵抗外力。浸渍树脂和规格及性能 内 容 黏结树脂 750W

7、 750S 适用温度 515 1535 可使用时间（分） 35170 70180 指触干燥时间（小时） 4.012.0 6.018.0 性 状 乳脂状 性能指标 拉伸强度（Mpa） 30 弯曲强度（Mpa） 40 压缩强度（Mpa） 70 抗剪强度（Mpa） 10 粘结强度（Mpa） 2.5 弹性模量（Mpa） 2500 伸长率（%） 1.5 主要用途 渗透粘贴碳纤维片 4.碳纤维片补强施工工序底板表面处理 底层处理涂刷底涂树脂找平树脂找平修补涂刷粘结树脂 粘贴碳纤维片 养护 防护涂装4.1施工中4.1.1混凝土底层处理将底板混凝土构件表面残缺、破损部分剔凿、底膜清除干净并达到结构密实部位。检

8、查外露钢筋是否锈蚀，如有锈蚀，需进行必要的除锈处理。对经过剔凿、清理和露筋的构件残缺部分，用高于原构件混凝土强度的环氧砂浆进行修补、复原，达到表面平整。裂缝修补。缝宽小于0.2mm的裂缝，用环氧树脂胶泥进行表面涂抹密闭；大于或等于0.2mm的裂缝用环氧树脂灌缝。将结构表面凸出部分（混凝土构件交接部位、模板的段差等）打磨平整，修整后的段差要平顺。棱角的部位，用磨光机磨成圆角。圆角半径最小不得小于20mm。清洗打磨过的构件表面，并使其充分干燥。施工前应按设计图纸在需加固部位放线、定位。4.1.2涂底涂树脂底涂树脂的主剂和固化剂按规定比例称量准确后放入容器内，用搅拌器拌合均匀。一次调和量应以在可使用时间内完成为准。超过可使用时间不得再用。底涂树脂中严禁添加溶剂。论文参考网。含有溶剂的毛刷或用溶剂湿润的滚筒不得使用。用滚筒刷均匀地涂抹底涂树脂。底涂树脂干燥时间因气温不同。一般在3小时到1天之间变化。、底涂树脂固化后，在构件表面有凝结凸起时，要用砂纸磨光。磨光后若露出混凝土其面，应再补涂底涂树脂。根据施工部位的温度、湿度，选择适当的底涂树脂。在气温5以下，相对湿度RH85%，混凝土表面含水率在8%以上，有结露现象而无有效保护措施时，不得施工。4.1.3构件表面的残缺修补构件表面凹陷部位（蜂窝、麻面、小孔等）应用找平树脂填平，修复至表面平