碳纤维材料在桥梁加固应用技术研究2900字

1、碳纤维材料在桥梁加固应用技术研究2900字 摘 要：碳纤维片应用于桥梁加固有着明显的优点，可以较大的进步旧桥的承载力，抑制裂缝的产生。碳纤维材料的加固才能优点很明显，是一种理想的加固材料，其前景非常广阔。文章对碳纤维材料在桥梁加固应用技术进展了讨论。 毕业 /2/view-12061717.htm关键词：碳纤维材料；桥梁；加固技术；应用碳纤维由于其特有的性质、施工工序和加固后的良好效果，而被广泛使用。面对着越来越成熟的使用环境，碳纤维的价格也在逐渐下降，所以在桥梁加固中，碳纤维越来越受到人们的关注。相信在不久的将来，碳纤维会在桥梁加固和建立中发挥出更大的作用。1 碳纤维材料的性能优势1.1 高

2、强度、高弹性模量。碳纤维的强度高，极限抗拉强度约为钢材的10 倍，弹性模量和钢材相近。因此，在加固修补混凝土构造中可以充分利用其高强度、高弹性模量的特点来进步混凝土构造及构件的承载力和延性，改善其受力性能，到达加固修补的目的。1.2 抗腐蚀才能强、耐久性好。碳纤维材料化学性质稳定，不与酸、碱、盐等化学物质发生反响，因此碳纤维加固后的钢筋混凝土构造具有良好的抗腐蚀性和耐久性，解决了其他加固方法所遇到的化学腐蚀问题；同时也免去了粘钢加固所需的定期防锈维护，节省维护费用。1.3 热膨胀系数小。碳纤维材料的热膨胀系数非常小，其在纤维方向的热膨胀系数几乎等于0。这一特性是目前其他任何材料无可比较的，垂直

3、于纤维方向的热膨胀系数虽然比较大，但各向同性制品与其他材料相比又最小。1.4 施工简便，工作效率高。碳纤维布加固不需要大型施工机械和重型设备，施工占用场地少，无湿作业，碳纤维布柔性好，可以根据设计尺寸将其任意裁剪，操作简单，施工速度快。据有关资料统计，粘贴碳纤维的加固工效是粘贴钢板加固工效的48 倍。1.5 施工质量易于保证。碳纤维布是柔性材料，即使被加固构件的外表不是非常平整，经过修补后，有效粘贴率可到达95%以上。1.6 对构造影响小。碳纤维材料重量轻，厚度薄，经加固修补后的构件，根本上不增加原构造的自重及尺寸，不影响构造的使用空间。2 维修加固方案的选定及原那么2.1 利用钢筋混凝土进展

4、外包。用钢筋混凝土在原有桥梁上进展外包，形成新的土面层，使桥体构建面增大，进而使桥体的刚度、动力性能和承载才能进步。此种施工方法比较简单，使桥梁的延性、承载力和刚度可以大幅度的有效进步；缺点是需要较长的施工周期。2.2 用粘结剂进展加固。钢板和桥梁通过粘结剂粘贴在一起，给桥梁进步承载力。此种加固方法的优点为快捷、方便的施工，对桥梁没有较大的影响；缺点为桥梁养护过程中费用过高，而且粘结剂对环境的要求比较严格，它使用的环境温度要小于60。2.3 桥体外进展植筋。为了使桥梁构造的延性和承载力得到有效进步，可以给原来的桥体构造进展植筋，提供张拉预应力筋。此种加固方法的优点是可以在正常使用的情况下进展施

5、工，而且工期短、方便；缺点是需要较高的养护费用，而且较高要求原桥梁的横隔板和腹板良好。2.4 用碳纤维进展加固。碳纤维布用环氧树脂粘贴剂粘到桥梁上，并且沿着受力方向粘贴，最后形成新的复合体构造，使原有钢筋混凝土和碳纤维共同形成受力面，使桥体构造能增加抗剪和抗弯的才能。此种加固方法的优点是在截面尺寸和构造自重不增加，以及同时净空尺寸不改变的情况下，施工比较方便，而且施工在不损伤原构造根底上，可以使桥梁的抗疲劳、耐久和耐腐蚀的性能增强。缺点为形成的弹性模量与强度之间的比值低，假如温度超过60时，环氧树脂就会出现软化。3 碳纤维加固技术对碳纤维材料的处理，有很多种方法，包括处理混凝土外表、修复断截面

6、、维护混凝土外表、底层涂料、粘结以及对碳纤维材料的使用与处理。对桥梁施行处理，需要将原来桥梁外表的恶化层进展处理。桥梁的混凝土外表，经过长期的风吹雨淋以及车辆的碾压，会出现粉刷层掉落、风化、砂浆剥离等现象，需要利用砂轮机将这些恶化层研磨掉，并做好外表的清洁工作，经过水洗并枯燥后，才能进展下一步的粘结工作。对于桥梁中坏掉的断截面，也需要将外表腐蚀、剥落等现象处理，比方一些钢筋外露现象等，做好相应的清洁工作后，还需要对断截面进展相应的修复工作。对于一般的裂缝，可以用环氧树脂进展修复，但是在修复前，需要检查裂缝是否存在漏水现象，假如发现漏水，需要先进展处理再修复裂缝。一些桥梁混凝土外表在长期使用过程

7、中，由于重车碾压等，出现坑洼或突起，这就说明桥梁外表已经受到了严重的损坏，需要及时的进展维护，防止出现更大面积的损坏。所以在混凝土外表维护前，需要利用砂轮机以及切割机进展打磨，保证混凝土外表平整，对坑洼处一般使用环氧树脂进展修补。底层涂料的作用上文已经有过介绍，但是对其使用的环境要求却没有明确指出。假如气温低于5、雨天或者是RH 值太大，这不能直接使用，需要保证施工现场空气流通，并做好相应的防护措施，施工人员也需要佩戴防护工具。4 桥梁施工中对碳纤维加固技术的应用碳纤维材料的质量轻，利用其对桥梁维修时较为方便，不需要额外的设备，也不会对维修施工造成太大的影响，这就给桥梁加固施工提供了方便，也为

8、桥下高空作业提供了便利，这也正是桥梁施工中应用碳纤维材料广泛的原因。对于一般老化公路混凝土维修过程中，还需要注重维修方式与方法，目前常用的方法为综合法，首先对施工现场的环境以及相应的技术进展检测，以加固为主，维修为辅。碳纤维材料由于优良的特性，在技术等方面正好符合相应的要求，在粘结过程中，可以利用环氧树脂等材料进展灌封。我国碳纤维加固技术还处于起步阶段，与国外先进程度还存在一定的差距，并且碳纤维材料主要是来自进口，所以为了降低本钱，发挥材料的经济效益，一般桥梁维修以加固为主。根据我国现行的碳纤维加固技术，并结合我国的根本国情，总结以往的工程施工经历，编制碳纤维技术应用指导手册，为相关的技术人员提供有效的指导，促进碳纤维材料使用的专业性、系统性。目前，我国相关的科研部门，正根据我国桥梁道路特点以及环境，对碳纤维加固技术进展了进一步的研究，促进了这项技术的推广与使用。总之，碳纤维材料具有很多独特的性能和优点，碳纤维布施工简便迅速，无需模板、夹具、职称等；不增加构造重量；能适应各种构造外形的补强；可以多层粘贴。碳纤维产生的综合经济效益和社会效益都很好，具有广阔的应用前景，但任何事物都有其局限性，比方碳纤维材料不能承受抗压。因此在进展桥梁加固时，我们要充分考虑建筑物的性能和