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2020年12月17日，自上世紀七十年代末，歐洲進行纖維增強復(fù)合材料（FRP）在土木工程應(yīng)用研究以來，具有極好的比強度和比剛度、耐腐蝕性的纖維增強復(fù)合材料已廣泛用于混凝土結(jié)構(gòu)的粘貼碳纖維加固工程，形成了纖維增強復(fù)合材料補強加固已有混凝土橋梁的新技術(shù)，其中碳纖維增
強復(fù)合材料（CFRP）應(yīng)用更多。混凝土橋梁結(jié)構(gòu)的粘貼碳纖維板技術(shù)在加固中具有不中斷交通，且工期短，人工少的優(yōu)點。所以擴展該項技術(shù)開展了配有大偏心CFRP體外束預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)橋梁體系應(yīng)用研究，是本世紀新型橋梁建設(shè)方向之一。本文我們主要談?wù)剺蛄禾祭w維加固技術(shù)，建筑加固重要性，各位有興趣的朋友們一起來學(xué)習(xí)了解一下吧。

一、碳纖維材料的基本特性
碳纖維增強復(fù)合材料補強加固所采用的基本材料是高強度或高彈性模量的連續(xù)碳纖維，單向排列成束，用環(huán)氧樹脂浸漬固化的碳纖維
或未經(jīng)樹脂浸漬固化的碳纖維布，統(tǒng)稱碳纖維片材。將片材用專門配制的粘貼樹脂或浸漬樹脂粘貼在橋梁混凝土構(gòu)件需補強加固部位表
面，樹脂固化后與原構(gòu)件形成新的受力復(fù)合體，共同工作。
1、碳纖維片材。
片材碳纖維材料的拉伸強度在（2400—3400）Mpa之間，與普通碳素鋼板拉伸強度為240Mpa相比，片材的拉伸強度很高。
片材碳纖維材料的彈性模量依片材力學(xué)性能不同，碳纖維片材依力學(xué)性能分成高模量，高強度和中等模量三類。高模量碳纖維片材的
彈性模量較高，但其伸長率較低。
相比之下，碳纖維片材的單位重比鋼材低許多，說明碳纖維片材較輕。碳纖維的化學(xué)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，本身不會受酸堿鹽及各類化學(xué)介質(zhì)的
腐蝕，有良好的耐寒和耐熱性。
2、配套樹脂類粘結(jié)材料。
混凝土結(jié)構(gòu)加固修補配套樹脂系統(tǒng)包括底層涂料，用于滲透過混凝土表面，促進粘結(jié)并形成長期持久界面的基礎(chǔ)；油灰，用于填充整
個表面空隙并形成平整表面以便使用碳纖維片材；浸漬樹脂或粘結(jié)樹脂，前者用于碳纖維布粘貼，后者用于碳纖維板粘貼。
浸漬樹脂或粘貼樹脂是將碳纖維片粘附于混凝土構(gòu)件表面并與之緊密地結(jié)合在一起形成整體共同工作的關(guān)鍵，因此，樹脂同混凝土的
粘貼強度大于混凝土拉伸和剪切強度。
就公路混凝土橋梁用碳纖維片材加固技術(shù)而言，環(huán)氧樹脂在不同施工環(huán)境溫度下固化性能有十分重要的意義，因為這涉及到粘貼工作
質(zhì)量與如何盡量減少橋上正常交通中斷時間緊密相關(guān)。采用專配的環(huán)氧樹脂材料，在混凝土施工表面溫度（10-40）攝氏度時，粘貼環(huán)氧
樹脂固化時間約15小時以上，但粘貼后就可以使用的時間為45分鐘以上，專配的環(huán)氧樹脂材料的這一性能是完全適合混凝土橋梁的加固
工作。
二、碳纖維加固補強的施工工藝
1、根據(jù)設(shè)計確定粘貼碳纖維的范圍進行基底處理
1.1將砼構(gòu)件表面的殘缺、破損及碳化層部分清除干凈，達到結(jié)構(gòu)密實部位，檢查外露鋼筋是否有銹蝕，并進行必要的處理。對經(jīng)過剔鑿、清理和露筋的構(gòu)件殘缺部分進行修補復(fù)原；
1.2裂縫修補。縫寬小于0.2mm的裂縫，用環(huán)氧樹脂進行表面涂刷密封；大于0.2mm的裂縫用環(huán)氧樹脂灌縫；
1.3將表面凸出的部分（模板的段差等）打磨平整，修復(fù)后的段差盡量平順。用磨光機把棱角磨成半徑大于30mm的圓角；
1.4清洗打磨過的構(gòu)件表面，并使其充分干燥。
2、底層涂刷（底層涂料具有較強的滲透性，可滲入砼面內(nèi)）
2.1把底層涂料的主劑和固化劑按規(guī)定比例稱量準確后放入容器內(nèi)，用攪拌器拌均勻，一次調(diào)和量應(yīng)在可使用時間內(nèi)用完為準；
2.2用滾筒刷均勻的涂刷底層涂料；
2.3底層涂料固化后，表面有凸起部分時要用砂紙磨光；
2.4注意在氣溫小于5攝氏度，相對濕度大于85，砼表面含水率在8以上，有結(jié)露可能而無可靠保證措施時，均不得施工。
3、環(huán)氧膩子對構(gòu)件表面殘缺的修補
3.1構(gòu)件表面凹陷部分應(yīng)用環(huán)氧膩子填平，修復(fù)至表面平整；
3.2內(nèi)角（段差、起拱等）要用環(huán)氧膩子填補使之平順。
4、貼碳纖維片
4.1為了防止碳纖維受損，在碳纖維片運輸、儲存、裁切和粘貼過程中，嚴禁受彎折。貼片前應(yīng)用鋼直尺與壁紙刀按規(guī)定尺寸切斷纖
維片，每段長度一般不超過6m；
4.2碳纖維接頭必須搭接10cm以上，橫向不需搭接；
4.3按規(guī)定比例摻配樹脂主劑和固化劑，用滾筒刷均勻地涂刷黏結(jié)樹脂，稱為下涂；
4.4貼片時，在碳纖維片和樹脂之間盡量不要有空氣，可用羅拉沿著纖維方向在碳纖維片上對此滾壓，使樹脂滲入碳纖維中。
5、養(yǎng)護
粘貼碳纖維片后，需自然養(yǎng)護24h達到初期固化，并保證固化期間不受干擾。
6、涂裝
根據(jù)需要可在樹脂固化后加固補強構(gòu)件表面，涂刷耐火涂層和色彩。
三、碳纖維（片材）加固處理要點
在進行結(jié)構(gòu)加固處理前，先對梁板采取有效地卸載和支頂措施，然后按以下施工工序進行加固施工。
1、破損面混凝土表面處理：清除補加固構(gòu)件表面的剝落、疏松、蜂窩、腐蝕等劣化混凝土，露出混凝土結(jié)構(gòu)層。
2、按設(shè)計要求對破損面鋼筋處理后用M45的環(huán)氧樹脂砂漿進行灌縫或封閉處理，并保證鋼筋保護層厚度不小于15mm，利用打磨機
將期表面打磨平整，并用鋼刷將其表面的粉塵、油污等不潔物清除干凈，使構(gòu)件加固表面平整、干燥無粉塵。另處，如碳纖維需沿基纖維
方向繞構(gòu)件轉(zhuǎn)角處粘貼時，轉(zhuǎn)角粘貼處要進行倒角處理并打磨成圓弧狀，圓弧半徑不應(yīng)小于20mm。
3、涂刷底層樹脂：用專用滾筒刷將底層樹脂均勻涂抹于混凝土表面，待樹脂表面干燥時即進行下一道工序施工。
4、找平處理：表面凹陷部位用找平材料填補平整，且不應(yīng)有菱角。
5、粘貼碳纖維片材：將配制好的浸漬樹脂均勻涂抹于所要粘貼的部位，并用橡膠滾筒沿纖維方向多次滾壓，擠除氣泡，使浸漬樹脂
充分浸透碳纖維布，滾壓時不得損傷碳纖維布。多層粘貼重復(fù)上述步驟，待纖維表面接觸干燥時即可進行下一層的粘貼。如超過60min，
則應(yīng)等12h后，再刷粘結(jié)劑粘貼下一層。
6、在最后一層的碳纖維布的表面均勻涂抹浸漬樹脂。
四、對碳纖維加固補強技術(shù)的展望
碳纖維用于砼結(jié)構(gòu)的修復(fù)補強雖然時間不長，但發(fā)展很快，其主要原因是在于碳纖維片加固存在較多優(yōu)點：
1、施工簡便迅速，無需模板、夾具、支撐等；
2、不增加結(jié)構(gòu)重量，碳纖維片重量200g/m—300g/m，設(shè)計厚度0.111mm—0.167mm，加上環(huán)氧樹脂的重量也很輕，對結(jié)構(gòu)自重影
響可忽略不計；
3、能適應(yīng)各種結(jié)構(gòu)外形的補強；
4、可以多層粘貼。可根據(jù)設(shè)計要求，在一個部位重疊粘貼。
總之，隨著我國高等級公路的迅速發(fā)展，高速公路橋梁通車里程也在不斷增長，橋梁由于各種原因造成承載力降低，混凝土強度降低
或需要提高抗震能力和修補橋梁裂縫，都可以應(yīng)用碳纖維布補強技術(shù)。