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用粘貼碳纖維片材的方法修補、加固砼結構是自80年代末90年代初在發(fā)達國家興起的新技術。由于碳纖維片材的體積質量僅為鋼板的1/8，而強度則是鋼板的7-10倍，且具有鋼材所不能比擬的耐腐蝕和可加工性。這種材料在市場展現(xiàn)后，便以其高強，防腐耐久，施工便捷，使用面廣，以及經(jīng)濟性好等多方面的顯著優(yōu)勢，迅速得到用戶廣泛認同。
一、碳纖維布的主要特點
1.基本特性
碳纖維布是由高強度、高彈性模量的連續(xù)碳纖維按單一方面編織成的布狀材料。施工時采用環(huán)氧樹脂或專用結構膠將碳纖維布直接粘貼在需補強加固部位的混凝土構件表面，樹脂固化后與原構件形成新的受力整體，使高性能的碳纖維與原構件共同起到運載承重作用，從而達到加固的目的。
2.物理性能
碳纖維布的重量輕，其比重僅為鋼筋的1/5，使用后基本不會增加被加固結構的重量；另外它的強度高，其抗拉強度可達到3000MPa-4000MPa，超過普通鋼板的10倍；同時良好的彈性還可以有效降低鋼筋混凝土中鋼筋的應力。
3.化學性能
碳纖維布的化學結構穩(wěn)定，本身不受酸、堿、鹽及各類化學介質的腐蝕，有良好的耐寒和耐熱性，非常適合露天及有鹽堿等腐蝕性環(huán)境下使用。
4.施工性能
碳纖維布質地輕柔，可以適應于各種形狀的被加固結構。同時運輸和施工都很方便，不需要大型設備或其他專用設施，因此可以大幅降低工程費用，有效地縮短工期。
二、工程概述
1.主要病害
主梁裂縫。由于彎矩作用，腹板在跨中范圍普遍出現(xiàn)豎向裂縫：由于剪力作用，腹板在支座范圍普遍出現(xiàn)斜裂縫；由于支座處的沖擊力和梁端支座處混凝土強度不足，致使個別梁在支點至端頭范圍，腹板出現(xiàn)的斜向裂縫，墩上的梁腹板端頭也有此類病害。
2.維修加固原則
根據(jù)橋梁結構理論計算、荷載試驗及橋梁技術狀況調查，按以下原則對橋梁加固計算：通過維修加固補強，提高橋梁承載力，滿足橋梁使用要求；消除橋梁現(xiàn)有病害，提高其耐久性；使改造后的橋梁達到一、二類橋梁要求。
三、碳纖維加固補強的施工工藝
碳纖維材料的粘貼工藝十分重要。優(yōu)良的施工工藝，先進的管理方法及嚴格的質量檢驗時確保碳纖維材料與混凝土結構可靠粘貼、共同工作的保證。碳纖維材料補強加固施工工藝流程及技術控制如下：
1.混凝土結構的表面處理
清除混凝土構件表面的疏松、軟質、脆裂、松脫等缺陷，要達到表面堅實；構件露筋需作除銹、防銹處理；對混凝土結構產(chǎn)生的裂縫，縫寬小于0.20。時用環(huán)氧樹脂涂抹封閉，當縫寬大于0.20。時用環(huán)氧樹脂灌縫。
2.粘貼碳纖維材料基層處理
對混凝土構件殘缺部分用高于原混凝土強度一個等級的混凝土修補平整?；炷翗嫾砻娴哪０宥尾睢{楞等須打磨形成平順的斜面，轉角處應打磨或填充成表面光滑的圓角，保持被補表面的徹底清潔。
3.涂刷界面劑
在處理好的混凝土構件表面涂刷環(huán)氧樹脂涂料，底層樹脂要具有良好的滲透性、稠度和固結速度，以能滿足不同季節(jié)和不同環(huán)境下的施工要求。
4.構件表面的殘缺修補
底層界面劑涂刷后，將構件表面的凹陷填平。對表面仍存在的凸凹糙蚊，再打磨平整。
5.粘貼碳纖維材料
每道粘貼工藝都要有利于緊密粘貼的原則。將剪裁好的碳纖維材料粘貼在混凝土構件表面，粘貼后再在其表面涂刷一層粘結樹脂，在粘貼之前、后和粘貼過程中所使用的環(huán)氧樹脂應根據(jù)不同的溫度、濕度選擇好材料種類，掌握好主劑和固化劑之間的材料種類，掌握好主劑和固化劑之間恰當?shù)呐浔?。要盡可能地減少碳纖維粘貼后發(fā)生“空鼓”現(xiàn)象。嚴格掌握貼片位置和正確搭接，嚴格掌握好每一道工序的時間間隔，防止碳纖維片的起鼓，脫開和錯位。尤其要注意做好脫泡和環(huán)氧樹脂浸透的有效性。
6.養(yǎng)護
碳纖維材料粘貼后，視溫度條件，在自然條件下養(yǎng)護7天。
7.涂裝
補強加固作業(yè)完成后，碳纖維材料表面可根據(jù)需要，涂刷各種性能和不同顏色的涂裝，增加補強的效果。
綜上所述，粘貼碳纖維復合材料新技術是加固鋼筋混凝土結構行之有效的方法，值得推廣應用。通過對橋梁進行加固前后對比試驗，力學性能顯著得到提高，據(jù)試驗研究統(tǒng)計，粘貼一層碳化纖維單向布的梁板，其抗彎性能可提高5-8%。此技術與其他粘鋼、噴射混凝土等加固技術相比，具有自重小、施工簡便、施工周期短和耐久性好等特點。