泉州碳纤维加固泉州学校碳纤维加固

1 概述

碳纤维布是一种由碳纤维和树脂组成的复合材料，由于具有强度高、耐腐蚀、抗疲劳特性好、容重轻和电磁中性等特点，被大量应用于土木领域，特别是旧桥、旧建筑加固领域。然而传统的粘贴碳纤维布加固方法，由于碳纤维布弹性模量相对其强度低得多，发挥强度时需要较大的变形，难以抑制结构的变形与裂缝的发展，构件初期加固效果不明显；另外，由于环氧树脂的剪切强度低，粘结界面易发生碳纤维布剥离的脆性破坏，材料得不到充分利用。因此出现了预应力碳纤维布加固}昆凝土构件的技术。

      国内外大量的研究人员投入到了预应力碳纤维布加固混凝土构件的研究。国外学者认为对碳纤维布施加预应力方法可分为三种类型。反拱梁类，通过外部独立的反应框架张拉碳纤维布类，反作用于加固梁张拉碳纤维布类。所有的加固方法都建议在预应力碳纤维布端部采用锚固措施，防止在高应力区预应力碳纤维布发生粘结破坏。对于预应力水平，Meier建议采用预加应力水平为50％以上，可以通过推迟碳纤维布脱落破坏，提高强度。然而实验结果表明，当预加应力水平达到50％ ～70％时，高应力的碳纤维布所剩变形能力有限，碳纤维布的初期断裂，反而会减少梁的强度。合适的预加应力水平应在50％ 左右。2000年，Darbyet a1．实验表明预加应力水平为50％的碳纤维布对于18 m的梁强度提高为46％，而传统碳纤维的加固方法强度提高只有24％ 。

2 技术优势

(1)采用预应力碳纤维布加固的构件，由于碳纤维布在被加固到构件上开始受力之前已有较大的应变，碳纤维布可以较早参与工作并发挥较大作用，所以，利用这种方法加固的构件可以明显提高梁的开裂荷载、屈服荷载和荷载，减小梁在使用阶段的变形和梁内主筋的应力，对预应力混凝土桥梁加固效果更为明显。

(2)预应力碳纤维布加固混凝土构件，在碳纤维和结构粘接界面上会产生很大的剪切应力，采用合理、可靠的锚固方式可以避免或推迟碳纤维布与混凝土基层间粘结剥离破坏或保护层混凝土剪切受拉剥离破坏，避免了碳纤维布在没有达到拉应变之前结构就被破坏，充分的利用材料，避免了脆性破坏。

(3)预应力碳纤维布加固混凝土构件可以改善构件裂缝和变形等使用性能，有效地抑制裂缝的发展，减小现存裂缝的宽度，提高结构的耐久l生。

(4)国外的研究表明在寒冷环境下，预应力碳纤维布材加固混凝土梁的粘结没有受到低温的不利影响，加固效果没有降低，说明预应力碳纤维布加固方法适用于较其恶劣的环境。

3 施工步骤

工艺流程包括：施工准备、混凝土表面处理、配制修补胶和胶黏剂、找平、抹曲面、刷胶、贴碳纤维布、表面防护。

1、卸除桥梁荷载，即除去桥面铺装层。

2、混凝土梁表面处理。应清除被加固构件表面的剥落、松散、蜂窝、腐蚀等劣化混凝土，露出混凝土结构层，并用修复材料将表面修复平整。应按设计要求对个别裂缝进行封闭处理。被粘贴的混凝土表面应打磨平整，直至露出混凝土结构新面。混凝土表面应清理干净并保持干燥。

3、涂刷底层结合剂。在已处理好的梁底表面涂刷特殊底层结合剂，并使其浸入混凝土表层，增强碳纤维与混凝土结合力。

4、梁底表面细微找平。在已涂刷底层结合剂的梁底，采用*特的环氧腻子找平材料，对细微处整平，以便碳纤维与混凝土良好结合。

5、粘贴碳纤维。在经过处理后的梁底涂刷特殊的结合材料，将预先裁好的碳纤维粘贴于混凝土表面，碳纤维粘贴后再在其表面涂刷粘结材料。

6、表面防护及涂装。碳纤维粘贴完成后，对表面进行水泥胶浆涂装，保持修补后与修补前及未修补位置的颜色一致性和结构美观。

局部各道工序均有严格的操作要求，操作手必须进行，必须具有上岗证，承包单位应具有一定的经验和资质证明，以确保“粘贴结合面”的可靠工作

四、注意事项

1、施工宜在温度5℃以上环境温度条件下进行，并应符合配套树脂的施工使用温度。当环境温度低于5℃时，应使用适用于低温的配套树脂或采用升温处理措施。

2、施工时应考虑环境湿度对树脂固化的不利影响。

3、在进行混凝土表面处理和粘贴碳纤维片材前，应按加固设计部位放线定位；

4、树脂配制时应按产品使用说明规定的配比称量置于容器中，用搅拌器均匀搅拌至色泽均匀。

5、按比例准确配制好底胶并搅拌均匀，注意一次调和量在可使用时间内用完，过时间的**不能使用，以确保粘接质量；底胶硬化后，在表面有凸起部分时，要用磨光机或砂纸打光，补涂前须确认底胶已风干不粘手。

6、粘贴碳纤维布时要从单幅宽度的一侧向另一侧进行粘贴，但粘贴时一定要精细，将气泡消除，确保加固效果。

7、用消泡滚滚压碳纤维布时，可以向一个方向，也可以从中间向两个方向滚动，但不允许来回反复滚动，以免损伤碳纤维，影响粘贴质量。

8、施工过程中应避免碳纤维片材弯折。

9、碳纤维布配套树脂的原料应密封储存，远离火源，避免阳光直接照射。树脂的配置和使用场所，应保持通风良好，现场施工人员应根据使用树脂材料采取相应的劳动保护措施。

10、碳纤维布的施工应由熟悉施工工艺的施工队伍完成，并应精心组织、精心施工。

4 结语

由于碳纤维具有良好的力学性能，高强高效、材质薄、重量轻、施工简便、耐久耐腐蚀性好等优点，是加固混凝土结构的一种好方法，可以提高加固工程的经济效益和社会效益，具有广阔的应用前景。