重慶碳纖維加固公司

時間：2016-03-30

重慶碳纖維加固技術

1.碳纖維布加固結構國內(nèi)外研究現(xiàn)狀

建筑業(yè)是我國國民經(jīng)濟的基礎產(chǎn)業(yè)，二十世紀五十年代以來，我國建筑業(yè)市場一直在持續(xù)穩(wěn)健發(fā)展。隨著時間的推移，建筑物也在發(fā)生逐漸的老化，而新建則成本較高，對結構進行加固進而延長建筑物的使用壽命是一種較為經(jīng)濟、實用的方法。有資料顯示，改建加固工程與新建工程相比，可以節(jié)約投資約40%，縮短工期約50%，并且工程項目的投資回收速度比新建工程快3～4倍。

建筑業(yè)的發(fā)展一般都要經(jīng)歷幾個階段，首先是規(guī)模龐大的新建階段，然后是維修與加固并重的階段，最后是維修老建筑階段。資料顯示，我國目前已逐步邁向二個階段，因此，對結構進行維修加固是當前擺在我們面前不得不考慮的問題。碳纖維布加固結構具有很多的優(yōu)點使得這種技術逐漸大眾化。在國外，尤其是歐、美、日等國家，采用碳纖維布對結構進行加固的相關技術和規(guī)范都已經(jīng)比較成熟。美國Marshall-Vega公司在二十世紀六十年代就已經(jīng)生產(chǎn)出玻璃纖維用于混凝土結構，八十年代初纖維已被廣泛用于沿海結構物中；1981年瑞典較早采用碳纖維復合材料加固Ebach橋，**了較好的效果；1995年1月，日本阪神大地震以后，大量采用碳纖維織物加固受損的建筑物。我國2000年8月成立了纖維加固混凝土結構學術**，2003年5月1日《碳纖維片材加固混凝土結構技術規(guī)程》正式開始施行，2006年出版《混凝土結構加固設計規(guī)范》（GB50367-2006）將碳纖維加固法作為重要的章節(jié)。時至今日，我國的碳纖維布加固混凝土技術已經(jīng)**了長足的進步，近幾年國內(nèi)對碳纖維加固混凝土結構的各種性能做了大量的理論研究和試驗驗證，但是對于加固預應力混凝土結構的研究卻少之又少。

2.我國的預應力混凝土結構背景

據(jù)有關部門統(tǒng)計，目前我國國內(nèi)現(xiàn)存的各種建筑物中絕大部分為混凝土結構，而且至少有50%已經(jīng)投入使用了20年以上。以大型橋梁為例，位于哈爾濱的松花江大橋橋齡113年，寧波的奉化江上靈橋橋齡78年，杭州的錢塘江大橋橋齡77年，武漢的長江大橋橋齡57年，南京的長江大橋橋齡46年。也就是說，很大一部分的建筑物已逐步走向老化階段，結構的加固已是一個亟待解決的問題，并且，以后每年的建筑加固改造量也會逐年增大。因此，隨著結構加固的進一步深入，如何進一步提高結構的加固質量、改良結構加固的施工方法直接關系著工程項目的成本與進度。

2008年以來，**出臺十項措施拉動內(nèi)需，其中較有效、較簡便、較快速的一種手段就是加快重大基礎設施建設，至此，各種高架橋立交橋等基礎設施如雨后春筍般拔地而起，高架橋幾乎成為一座座城市的象征。其受力結構很大部分都采用預應力混凝土結構。隨著交通量的迅猛增長，許多原設計標準稍低的橋梁目前看來承載力明顯不足；另外，許多橋梁結構被高重車撞壞，嚴重威脅運營安全；更多的是，隨著時間的推移，一些橋梁受各種病害影響其強度、剛度發(fā)生嚴重的降低。當橋梁的受力構件不能提供足夠的使用性能時，必須進行加固。

近幾年來，越來越多的橋梁經(jīng)歷了或者正在經(jīng)歷大修階段，武漢長江二橋屬于預應力混凝土斜拉橋，于1995年6月建成通車。但由于橋梁負荷過大，已于2006年10月至2007年6月進行了大修。據(jù)楚天都市報報道，該橋由于橋梁長期載量負荷運行，橋梁梁體已出現(xiàn)下彎變形、局部裂縫等病害，今年或將進行再一次的大修。廣州市海珠橋于1950年3月25日開始重建，1974年12月擴建，形成預應力混凝土與鋼桁架組合梁體系，該橋梁已在1995年5月至1996年9月間進行了加固與維修。但目前由于建造海珠橋的材料已經(jīng)有100年歷史，該橋梁已在2012年2月28日開始了為期18個月的大修加固。

3.碳纖維布加固結構的具體做法

由于粘貼碳纖維布所采用的樹脂膠在高溫和低溫條件下性能比較差，碳纖維布粘貼時的條件通常情況下對氣溫有一定的要求，一般施工條件為5～35℃，以25℃為宜。

首先對結構基層進行處理，將混凝土表面打磨平整，不能有**結構表面或凹進去的情況出現(xiàn)，因為這樣會減小碳纖維布和結構的接觸面積，對碳纖維布加固性能造成影響。通常情況下對混凝土結構漏漿或其他原因造成的部分結構部位**的進行打磨處理，對蜂窩、麻面、爛根等部位的處理采用注入砂漿或注入環(huán)氧樹脂修補處理，待表現(xiàn)干燥以后用水沖洗涂上基層處理劑。

接下來均勻地將粘貼劑涂在結構表面上后粘貼碳纖維布，粘貼面必須平整、光滑、緊密，不能存在氣泡，以免影響結構受力性能。此外，碳纖維布與結構的共同承受荷載情況也受搭接區(qū)的影響，這相當于鋼筋混凝土結構里的鋼筋錨固長度的需求，因此搭接區(qū)的粘貼也是比較重要的工作，較好在粘貼過程中加以標記并保證好搭接長度。

以上工作完成以后將粘貼好的結構靜置30分鐘以上，保證環(huán)氧樹脂和中間層粘貼層充分滲透和連接性能的形成。

最后對加固好的結構進行養(yǎng)護，養(yǎng)護中不要接觸施工面。對于結構層有外觀要求的業(yè)主可以要求在碳纖維布表面抹一層水泥砂漿，無外觀要求的直接在表面涂刷一層保護膜，如樹脂。

4.需要注意的問題

1碳纖維布與被加固結構之間的粘貼為理想化的考慮，即兩者之間的粘貼性能良好，可以近似地認為兩者之間在受力時沒有相對位移，兩者受到的應力應變情況符合同一材料受力規(guī)律。

2被加固結構在碳纖維布結構強度尚未形成時就發(fā)生的破壞，如鋼筋混凝土結構破壞或加固結構的剝離等，此類破壞屬于突然性破壞，施工過程中要盡可能地排除類似事件的發(fā)生。

3碳纖維布橫向粘貼與豎向粘貼也會對結構造成一定的影響，如橫向粘貼會對結構形成一個緊箍效應，因此，如何對加固方案進行調(diào)整使得既能滿足加固的需求，又能獲得一個比較好的經(jīng)濟效果，這也是一個值得進一步研究的問題。

5. 碳纖維布加固結構的優(yōu)缺點

碳纖維布的抗拉強度可以達到4900MPa，是鋼材抗拉強度的十幾倍。

碳纖維布的彈性模量可以達到2.4×10∧5 MPa，也大于鋼材的彈性模量。因此采用這種方式提高構件的抗彎剛度也比較大。

碳纖維布的耐腐蝕性強，在酸性、堿性和中性環(huán)境中的耐腐蝕性都比較強。

碳纖維布的操作比較簡單，易于裁剪，施工適應性強。

當然，碳纖維布加固結構也有缺點，如預應力混凝土結構在施工和使用過程中會產(chǎn)生拱度，這種拱度實際上對結構使用本身是存在好處的，因為它能抵抗一部分荷載效應。而粘貼碳纖維布會對拱度的形成產(chǎn)生約束作用，對結構有所不利。

總而言之，碳纖維布以其不增加結構自重、不影響結構外觀、不減小結構凈空、不設置錨固構件、不損傷原有結構等眾多優(yōu)點，當仁不讓地成為結構加固領域里的**兵，因而這種加固方法在工程領域里值得推廣。

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詞條
詞條說明
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