遂宁碳纤维加固碳纤维复合材料具有抗拉强度高、密度小、耐腐蚀性和耐久性好等优点，碳纤维片加固补强混凝土结构的应用研究始于20世纪80年代美国、日本等发达国家，进入20世纪90年代中后期我国的许多科研机构和企业也相继进行了这方面的试验研究。
碳纤维(CFRG)加固修复混凝土结构技术是一项新型、高效的结构加固补强技术,比传统的结构加固方法优越.它利用树脂类胶结材料将碳纤维物(布)粘贴于混凝土表面,达到对结构构件补强加固及改善结构受力状况的目的.碳纤维材料高强高效,重量轻,厚度薄,适用面广,施工便捷,施工质量易保证,有良好的耐久性和抗腐蚀性.
目前，在我国的、上海、天津、江苏、福建等许多地区的桥梁和工民建工程中得到了广泛的应用。其中有些是由于意外事故而导致结构或构件的承载能力而需补强加固的；有些是由于混凝土强度或配筋不足而需补强加固的；有些是由于结构或构件达到或接近使用年限而需加固的；还有部分建筑是未进行抗震设防的，满足不了《建筑抗震鉴定标准》GB50023-95要求，需进行抗震加固。
一、碳纤维片加固特点
1、高抗拉强度、高弹性模量。
2、施工方便，*任何夹具、模板，能适应各种结构外形的补强而不改变构件外形尺寸，可多层粘贴，并能有效地封闭混凝土的裂缝；
3、耐腐蚀及耐久性能好。
4、不增加结构自重。
适用范围：适用于各种形式的钢筋混凝土结构或构件的加固补强。
加固机理：利用**环氧树脂将抗拉强度较高的碳纤维片粘贴于混凝土结构表面，并与之形成整体，共同工作。
二、碳纤维加固结构施工特点
碳纤维加固结构技术是利用碳纤维材料的特性，将碳纤维粘贴在结构表面，从而起到对结构的加强作用。 在实际施工过程中，碳纤维既可以单层粘贴也可以多层粘贴，还可以缠绕.对于各种不同类型的节点、不规则的部位，都可用碳纤维进行加固处理。 在桥梁加固运用中，可粘贴在混凝土梁的**面或底板上，用以提高梁的挠曲强度和刚度；也可粘贴在梁的腹板上，用以提高其抗剪强度；还可以将碳纤维缠绕在节点部位以满足抗震设计的要求，具有高强高效、施工便捷、周期短等特点。在碳纤维结构技术应用中，影响加固质量的因素主要有两方面，一是碳纤维材料的抗拉强度，二是粘贴碳纤维材料用粘结剂的剪切强度。 碳纤维和混凝土的粘结质量直接影响加固效果。 加固后，碳纤维与混凝土之间不能有气泡，不能起鼓。 另外，碳纤维布是一种可任意曲折的纤维布材料，施工不受加固长度的影响，适应面广。以上优点将使碳纤维加固结构技术在国内未来的加固行业中起着越来越重要的作用。
加固施工工艺流程如下:基层处理→涂刷结构胶→粘贴碳纤维→检查与修补。
三、 施工工艺及施工方法
在碳纤维加固施工前，应尽可能地卸去部分荷载，使碳纤维粘贴施工时结构或构件承受的荷载作用减小到小程度。其加固施工工序为：混凝土基底处理→涂底层涂料→用环氧腻子进行残缺修补→贴碳纤维片→养护→涂装→完工验收。
1、混凝土基底处理
（1）裂缝处理。宽度小于0.2mm的裂缝，用环氧树脂进行表面涂抹封闭；大于0.2mm的裂缝用环氧树脂灌缝。“革历博”抗震加固的大梁大部分都有宽度不一的裂缝，大裂缝达到 1mm以上，为此我们对所加固的主梁首先进行了压力灌胶处理。
（2）将混凝土构件表面的残缺、破损部分清除干净，达到结构密实部位，使其表面平整。
（3）检查外露钢筋是否锈蚀。如有锈蚀，需进行必要处理。
（4）对经剔凿、清除和露筋的构件残缺部分，用环氧砂浆进行修补、复原，达到表面平整。
（5）将构件表面凸出部分（混凝土构件交接部位、模板的段差等）打磨平整，修复后的段差要尽量平顺；棱角的部位，用磨光机磨成圆角，圆角半径须≥30mm。
（6）结构或构件表面打磨后，用吹风机将表面灰尘和杂物清理掉，或用水及酒精清洗，并使表面充分干燥。“革历博”工程施工中我们使用吹风机将灰尘清理后又用酒精进行清洗。
2、 涂底层涂料
（1）把底层涂料的主剂和固化剂按规定比例称量准确后放入容器内，用搅拌器搅拌均匀；一次调和量应在可使用时间内用完。
（2）用滚筒刷均匀地将底层涂料涂刷于混凝土表面，指触干燥后（一般养护3～24小时）才能进行下一道工序的施工。
（3） 底层涂料指触干燥或固化后，表面上的凸起部分（一般类似结露的露珠一样）要用砂布或角磨机磨平。
3、用环氧腻子进行残缺修补
（1）构件表面凹陷部位应用环氧腻子填平，并修复至表面平整、顺滑。
（2）内角（段差、起拱等）要用环氧腻子填补，使之平顺。腻子涂刮后，表面仍存在的凹凸糙纹，应再用砂纸打磨平整。
4、 粘贴碳纤维片
（1）树脂的主剂和固化剂应按规定的比列称量准确，装入容器用搅拌器均匀搅拌。一次调和量应在可使用时间内用完。
（2）纤维顺长方向片材的接头必须搭接10cm以上。该部位应多涂树脂，脱泡、树脂操作按正常进行。在片材宽度方向不需要搭接。
（3）贴片前用滚筒刷均匀地涂抹粘贴用环氧树脂，称为下涂。贴片时，在纤维片和树脂之间尽量不要有空气。可用罗拉（**工具）沿着纤维方向在碳纤维片上滚压多次，使树脂渗浸进纤维中。
（4）纤维片施工30分钟后，用滚筒刷均匀涂抹粘贴用环氧树脂，称为上涂。如需多层粘贴则重复3.4.1～3.4.4步骤，并保证底层粘贴的碳纤维片上涂已指触干燥，才能粘贴下一层。
（5）后一层碳纤维的上涂应涂刷均匀、周边整齐。
5、养护
（1） 碳纤维片施工后，应进行养护，保证养护期间的温度不低于**粘结剂的允许使用温度。
（2）养护期一般在1～2周内。
（3）对施工部位应进行遮挡封闭养护，防止风吹、雨淋或有可能人为扰动造成损坏。
6、 表面涂装
对于有外观装饰要求的结构或构件，可在粘贴后的碳纤维表面涂刷基于环氧基底的涂料或喷沙抹灰后涂刷常规涂料。
四、 施工主意事项
（1）气温在5℃以下、相对湿度RH>85 %、混凝土表面含水率在8%以上、有结露的可能时，无有效措施不得施工。
（2）由于碳纤维片为电的良导体，应使其远离电源。
（3） 施工用各种树脂远离明火，并避免阳光直射。
（4）施工及检查人员应穿防护工作服，配戴口罩、手套、防护眼镜等防护用品。
（5）施工现场通风状况良好。
（6）当树脂粘附在皮肤上时，应立即用肥皂水冲洗，溅入眼内用清水清洗或及时就医。
（7）施工过程中要注意严格按照设计方案中的位置进行粘贴碳纤维，如有偏差应根据实际情况画图留底备查，并注意告知后续施工人员在装修过程中注意保护，严禁钻孔、打钉等可能损坏碳纤维的作业。
我国对碳纤维材料的研究虽然起步较晚，但进展很快。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，值得大力推广，具有广阔的应用前景。
宜昌碳纤维加固随着我国经济的迅速发展，交通量也在迅速增长。过于沉重的交通量致使公路交通工程出现断裂、破损、跳车等各种病害，这些病害的存在大大降低了公路的行车舒适度。采用加固技术既可以解决这些病害，也可以达到经济的目的。碳纤维布加固修复结构技术是近年来在国内外快速发展的一种结构加固修复新技术，并已得到证实碳纤维布加固钢筋混凝土构件对防止斜裂缝开展、提高受剪承载力、改善构件延性具有良好的效果。碳纤维布与钢材比，强度约高10倍，比重约为1/5，高强度，分量轻，并且具有耐腐蚀性，作业简单，施工时间短，成本相对低，效果性能优良等优点，现在被广泛应用于工程领域。
2. 工程背景
汉宜高速公路是沪蓉国道主干线的重要组成部分，全长280km，原设计行车速度100km/h,水泥混凝土路面，全封闭、全立交、双向四车道的一级汽车**公路，于1989年动工兴建，分段建设，于1995年11月全部建成通车。
道路通行后，由于常年汽车荷载的反复作用，路面及桥梁结构均有不同程度损伤，遂于2004年开始进行整个工程的修复与加固工作。具体如下：
行车道及路缘带路面结构：24cm水泥混凝土面层，20cm水泥稳定石屑或水泥稳定碎石上基层，20cm二级稳定土或级配碎石掺灰底基层，在潮湿路段设有17cm灰土垫层。
硬路肩路面结构：20cm水泥混凝土面层，20 cm石灰土基层。
路面横坡：行车及路缘带为2％，硬路肩为2.5％，土路肩为3.5％。
桥梁工程：对桥梁墩台地基进行C25旋喷桩加固，梁板于下侧进行碳纤维布加固。本文主要介绍碳纤维布加固梁板的工作原理及工艺流程、操作方法等。
3. 碳纤维布加固工作原理
碳纤维材料具有优良的力学性能，其抗拉强度一般为建筑用钢材的十几倍。在梁板构件的受拉区粘贴碳纤维布进行受弯加固，纤维方向与加固处的受拉方向一致，从而增加了混凝土结构正截面的弯矩，也即提高了混凝土结构的抗弯能力。
当构件达到受弯承载能力状态时，碳纤维布的拉应变按截面应变保持平面的假定确定。
图1：矩形截面梁正截面受弯承载力计算简图
根据图1，当混凝土受压区高度 时，在进行碳纤维布加固后， 当混凝土受压区高度 时，进行碳纤维布加固后，
从计算式中可以看出，碳纤维布加固后矩形截面梁的抗弯强度得到了较大提高，从而改善了桥面板的承载能力。
4. 施工工艺
4.1 工艺流程图
4.2 施工准备
① 准备施工设备及工具；
② 搭设支架，进行施工各项准备工作；
③ 对梁板构件存在裂缝的部位，应先进行灌胶封闭处理。
4.3 碳纤维布加固施工工艺
4.3.1混凝土基面的处理
① 梁板混凝土表面如出现蜂窝、腐蚀、松散剥离等现象，应予凿除清理；
② 对锈蚀、外露钢筋进行除锈防腐处理，用环氧混凝土进行修复；
③ 用混凝土角磨机清除混凝土表面的浮浆及裂化层，表面凹凸部位要打磨平整，转角粘贴处要进行倒角处理打磨成缓角，并用吹风机吹净，露出干净、结构坚实的表面并保持干燥。
4.3.2涂底层涂料
① 根据标准用量和现场施工温度，计算所涂碳纤维布面积的底层树脂用量，按底层树脂规定的比例把底层树脂主剂和固化剂置于配胶容器中，用电动搅拌器搅拌均匀。
② 用滚筒刷或毛刷均匀、无遗漏地将底胶涂在需补强的混凝土表面，底胶涂布面边界应不小于所粘贴的碳纤维布的大小，涂刷厚度以不过0.4mm为宜，底胶固化后（时间一般不小于2小时），再进行下一道工序。
4.3.3修整找平层
对粘贴表面进行找平，用找平胶进行刮填修补，保证模板接头处无明显高度差，缺损。找平材料固化后，用砂布打磨光顺。
4.3.4粘贴碳纤维布
① 按设计尺寸裁剪碳纤维布。
② 用滚刷或毛刷均匀、无遗漏地将粘接胶涂在选定的混凝土表面，在搭接、转角部位适当多涂，粘接胶表面不小于所粘贴的碳纤维布大小。
③ 用胶辊或刮板在碳纤维布上沿纤维方向施加压力并反复碾压，以去除气泡，使树脂胶液充分浸渍碳纤维布，并与底层充分粘接。在纤维表面粘接胶凝固化后可重复上述步骤进行二层粘贴。
④在外一层碳纤维布的外表面均匀涂抹一层粘贴胶料。
4.3.5施工养护
在每处施工完后，需确保加固处不受外力硬性冲击等各种干扰，并进行自然养护。
4.3.6表面涂装
采用水泥砂浆和108胶混合，涂刷于碳纤维表面，使其颜色与混凝土颜色一致。
4.4 碳纤维布的主要技术参数
① 抗拉强度>3400MPa，平均值4610MPa ，标准值4420MPa；
② 弹性模量>2.3×105MPa，检验值2.6×105MPa；
③ 伸长率>1.4，检验值1.7。
4.5 施工注意事项
① 碳纤维布沿纤维受力方向的搭接长度不应小于100mm。当采用多层碳纤维布加固时，各层碳纤维布的搭接位置相互错开500mm。
② 碳纤维布应粘贴密实，不应发生空鼓现象。
③ 根据碳纤维施工对环境的要求，一般在气温低于5oC的气候环境下安排施工准备工作，在气温**5oC的环境下安排涂胶找平和纤维布的粘贴工作。
5. 结束语
对已经完成碳纤维布粘贴的桥面板进行施工检验。由检验人员随机抽取试样，每1000m2取两组进行正拉粘结强度试验，经检验，全部合格。
碳纤维布加固工作原理
碳纤维材料具有优良的力学性能，其抗拉强度一般为建筑用钢材的十几倍。在梁板构件的受拉区粘贴碳纤维布进行受弯加固，纤维方向与加固处的受拉方向一致，从而增加了混凝土结构正截面的弯矩，也即提高了混凝土结构的抗弯能力。
当构件达到受弯承载能力状态时，碳纤维布的拉应变按截面应变保持平面的假定确定。
宜昌碳纤维加固随着我国经济的迅速发展，交通量也在迅速增长。过于沉重的交通量致使公路交通工程出现断裂、破损、跳车等各种病害，这些病害的存在大大降低了公路的行车舒适度。采用加固技术既可以解决这些病害，也可以达到经济的目的。碳纤维布加固修复结构技术是近年来在国内外快速发展的一种结构加固修复新技术，并已得到证实碳纤维布加固钢筋混凝土构件对防止斜裂缝开展、提高受剪承载力、改善构件延性具有良好的效果。碳纤维布与钢材比，强度约高10倍，比重约为1/5，高强度，分量轻，并且具有耐腐蚀性，作业简单，施工时间短，成本相对低，效果性能优良等优点，现在被广泛应用于工程领域。
施工前的准备作业、基面处理要求
将碳纤维布粘贴于混凝土前，要求先用砂轮机先清除和打磨混凝土结构表面的劣化层；混凝土结构基面的错位与凸出部分要磨平，转角部位与凸出部分也要磨平，转角部位要进行倒角处理；裂缝部分要注入环氧树脂浆进行修补[2]。
混凝土基面的清理：先用钢丝刷将表面松散浮渣刷去，然后用压缩空气清除粉尘；再用无水酒精擦拭表面，也可用清水冲洗，但必须保证混凝土基面充分干燥后才能进行下一道工序的施工。
涂刷底胶：按比例准确配制底胶并搅拌均匀，从而确保粘接质量，当底胶过时间不能使用；将配制好的底胶均匀地涂抹在混凝土基面，注意直横均匀涂抹和底胶的自然风干。当底胶硬化后，发现在表面有凸起部分时，要再用磨光机或砂纸打光，待底胶干燥后，才可以进行下道工序的施工。
粘贴面的修补：为确保加固效果，如果发现粘贴面上有凹入部位或气孔，必须先用找平胶进行修补找平，保证粘贴面的平整后，等找平胶干燥后才允许进入下一道工序的施工。
粘贴碳纤维布：依设计尺寸大小裁剪出需要的碳纤维布，根据现场施工经验和作业空间确保下料长度，如果遇到有需要进行接长的情况，接头长度要求不得小于15cm；施工时要注意控制下料数量，下料数量要求以当天能用完的量为准；粘贴碳纤维布时，根据设计位置由上而下，有左至右有秩序地粘贴，并以滚筒压挤粘贴片，使得碳纤维布与浸渍树脂充分结合，同时去除气泡；确保观察贴片是否粘贴密实，若发现有间隙或气泡，要求及时处理。保证不出现间隙或气泡。
罩面防护处理：粘贴完碳纤维布后，要在其表面再均匀涂抹一层浸渍树脂，自然风干；确保材料表面已充分风干结合后，再在其表面涂抹罩面胶或采取其它防护措施处理。
平整材料（找平胶）
粘贴碳纤维布加固混凝土结构用来平整混凝土表面的涂料简称为找平胶。粘贴碳纤维布加固混凝土结构时，只有当它与混凝土结构形成一个整体后才能产生优异的加固效果，所以要求碳纤维布与混凝土结构紧密粘贴，形成一个受力整体。实际工程中许多混凝土结构表面会有错位、转角部位等都有可能会损坏碳纤维布，混凝土凹凸表面及表面的小气孔很难通过基底处理一道工序就能够清理掉。所以在施工时等涂抹的底层涂料测地干燥后，必须用找平胶对混凝土表面再进行找平处理。粘贴碳纤维布加固用的找平胶和碳纤维布一样应具有优良的力学性能、施工性能及触变性能。在施工过程中，找平胶的选用要求涂抹工艺简单，同时不随时间的延长出现明显的变形。
浸渍树脂（粘贴胶）
粘贴碳纤维布加固混凝土结构时将碳纤维布粘贴于混凝土表面的浸渍树脂简称为粘贴胶。它在整个加固中起着非常重要的作用，是连接底胶与碳纤维布的关键材料。粘贴胶的粘度应控制在一定范围，利用浸渍树脂顺利地将碳纤维布粘贴于混凝土表面，经过碾压后，要求使浸渍树脂浸透碳纤维布，使它们形成一个受力体系以共同抵抗外力作用。浸渍树脂要求必须具有良好的渗透性、初粘力、触变性。胶粘剂与碳纤维的相容性和粘接力必须较好，这样才能保证混凝土和碳纤维布结合成整体受力体系，达到维修加固的目的。
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