安徽碳纤维加固价格

碳纤维加固 自上世纪七十年代末初期,欧洲进行纤维增强复合材料(FRP)在土木工程应用研究以来,具有较好的比强度和比刚度、优秀耐蚀性的纤维增强复合材料已广泛用于混凝土结构的粘贴加固工程,形成了纤维增强复合材料补强加固已有混凝土桥梁的新技术,其中碳纤维增强复合材料(CFRP)应用更多。混凝土桥梁结构的粘贴碳纤维板技术在加固中具有不中断交通,且工期短,人工少的优点。所以扩展该项技术开展了配有大偏心CFRP体外束预应力混凝土连续梁桥体系应用研究,是本世纪新型桥梁建设方向之一。  

　　    一、碳纤维材料的基本特性     

碳纤维增强复合材料补强加固所采用的基本材料是高强度或高弹性模量的连续碳纤维,单向排列成束,用环氧树脂浸渍固化的碳纤维板或未经树脂浸渍固化的碳纤维布,统称碳纤维片材。将片材用专门配制的粘贴树脂或浸渍树脂粘贴在桥梁混凝土构件需补强加固部位表面,树脂固化后与原构件形成新的受力复合体,共同工作。  

　　    1、碳纤维片材。     

片材碳纤维材料的拉伸强度在(2400~3400)MPa之间,与普通碳素钢板拉伸强度为240MPa相比,片材的拉伸强度很高。     片材碳纤维材料的弹性模量依片材力学性能不同,碳纤维片材依力学性能分成高模量、高强度和中等模量三类。高模量碳纤维片材的弹性模量较高,但其伸长率较低。     相比之下,碳纤维片材的单位重比钢材低许多,说明碳纤维片材较轻。碳纤维的化学结构稳定,本身不会受碱及各类化学介质的腐蚀,有良好的耐寒和耐热性。  

　　    2、配套树脂类粘结材料。     

混凝土结构加固修补配套树脂系统包括底层涂料,用于渗透过混凝土表面,促进粘结并形成长期持久界面的基础;油灰,用于填充整个表面空隙并形成平整表面以便使用碳纤维片材;浸渍树脂或粘结树脂,前者用于碳纤维布粘贴,后者用于碳纤维板粘贴。     浸渍树脂或粘贴树脂是将碳纤维片粘附于混凝土构件表面并与之紧密地结合在一起形成整体共同工作的关键,因此,树脂同混凝土的粘贴强度大于混凝土的拉伸强度和剪切强度。     就公路混凝土桥梁用碳纤维片材加固技术而言,环氧树脂在不同施工环境温度下固化性能有十分重要的意义,因为这涉及到粘贴工作质量与如何尽量减少桥上正常交通中断时间紧密相关。采用专配的环氧树脂材料,在混凝土施工表面温度(10~40)摄氏度时,粘贴环氧树脂固化时间约15小时以上,但粘贴后就可以使用的时间为45分钟以上,专配的环氧树脂材料的这一性能是适合混凝土桥梁的加固工作。 

　　     二、碳纤维加固补强的施工工艺 

　　     1、根据设计确定粘贴碳纤维的范围进行基底处理     

a)将砼构件表面的残缺、破损及碳化层部分清除干净,达到结构密实部位。检查外露钢筋是否有锈蚀,并进行必要的处理。对经过剔凿、清理和露筋的构件残缺部分进行修补复原; b)裂缝修补。缝宽小于0.2mm的裂缝,用环氧树脂进行表面涂刷密封;大于0.2mm的裂缝用环氧树脂灌缝;     

c)将构件表面凸出部分(模板的段差等)打磨平整,修复后的段差尽量平顺。用磨光机把棱角磨成半径大于30mm的圆角;     

d)清洗打磨过的构件表面,并使其充分干燥。  

　　    2、底层涂刷(底层涂料具有较强的渗透性,可渗入砼表面内)。     

a)把底层涂料的主剂和固化剂按规定比例称量准确后放人容器内,用搅拌器拌均匀,一次调和量应在可使用时间内用完为准;     

b)用滚筒刷均匀的涂刷底层涂料;     

C)底层涂料固化后,表面有凸起部分时要用砂纸磨光;     

d)注意在气温小于5C,相对湿度大于85,砼表面含水率在8以上,有结露可能而无可靠保证措施时,均不得施工。  

　　   3、环氧腻子对构件表面残缺的修补。     

a)构件表面凹陷部位应用环氧腻子填平,修复至表面平整;    

b)内角(段差、起拱等)要用环氧腻子填补使之平顺。 

　　   4、贴碳纤维片。     

a)为了防止碳纤维受损,在碳纤维片运输、储存、裁切和粘贴过程中,严禁受弯折。贴片前应用钢直尺与壁纸刀按规定尺寸切断纤维片,每段长度一般不过6rn;。     

b)碳纤维接头必须搭接10cm以上,横向不需搭接;     

c)按规定比例掺配树脂主剂和固化剂,用滚筒刷均匀地涂刷黏结树脂,称为下涂;     

d)贴片时,在碳纤维片和树脂之间尽量不要有空气,可用罗拉沿着纤维方向在碳纤维片上对此滚压,使树脂渗入碳纤维中。  

　　    5、养护。     粘贴碳纤维片后,需自然养护24h达到初期固化,并保证固化期间不受干扰。 

　　    6、涂装。     根据需要可在树脂固化后加固补强构件表面,涂刷耐火涂层和色彩。 

　　     三、碳纤维(片材)加固处理要点     在进行结构加固处理前,先对梁板采取有效地卸载和支**措施,然后按以下施工工序进行加固施工。  

　　    (1)破损面混凝土表面处理:清除被加固构件表面的剥落、疏松、蜂窝、腐蚀等劣化混凝土,露出混凝土结构层。   

　　   (2)按设计要求对破损面钢筋处理后用M45的环氧树脂砂浆进行灌缝或封闭处理,并保证钢筋保护层厚度不小于15mm.利用打磨机将其表面打磨平整,并用钢刷将其表面的粉尘、油污等不洁物清除干净,使构件加固表面平整、干燥无粉尘。另外,如碳纤维需沿基纤维方向绕构件转角处粘贴时,转角粘贴处要进行倒角处理并打磨成圆弧状,圆弧半径不应小于20mm.   

　　   (3)涂刷底层树脂:用**滚筒刷将底层树脂均匀涂抹于混凝土表面,待树脂表面指触干燥时即进行下一道工序施工。 

　　     (4)找平处理:表面凹陷部位用找平材料填补平整,且不应有菱角。 

　　     (5)粘贴碳纤维片材:将配制好的浸渍树脂均匀涂抹于所要粘贴的部位,并用橡胶滚筒沿纤维方向多次滚压,挤除气泡,使浸渍树脂充分浸透碳纤维布,滚压时不得损伤碳纤维布。多层粘贴重复上述步骤,待纤维表面接触干燥时即可进行下一层的粘贴。如过60min,则应等12h后,再行涂刷粘结剂粘贴下一层。     

         (6)在很后一层的碳纤维布的表面均匀涂抹浸渍树脂。  

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碳纤维加固 随着我国**和国民经济建设的飞速发展，车流量不断增加，面对随之增加的重型车辆，老式城市桥梁的承载能力捉襟见肘，拆除重建费用高对地方财政负担过大。据统计，我国现有的桥梁中有40%以上需要分期分批进行检测评估和加固维修。我国不断完善城市交通基础建设，这为桥梁加固带来了**的发展机遇。 

　　由此可见，加大对桥梁结构的维修加固的投入是公路交通行业发展到一定程度后的必然趋势。我国也将再今后的公路交通建设当中对桥梁的维修加固投入更多的资金。桥梁加固这一领域未来的发展道路会越来越宽广。 

　　1 碳纤维的材料特性 

　　碳纤维材料是人造高新材料，它具有优异的力学性能及稳定性。这种材料适用于混凝土结构的维修加固。碳纤维它是一种纤维状的碳材料。它是在经过几千度的高温下经特殊工艺制造出来的高科技材料产品。碳纤维材料具有耐老化、强度高、轻量质、抗、物理性能较其稳定等优点。它的拉伸强度可以达到钢材的7-10倍，但是它的比重仅为钢材的25%不到。 

　　碳纤维材料成品呈黑色细丝状，它的丝状直径仅有7μm，但是较易折断，不能单独使用。只有把碳纤维浸渍树脂后，采用特殊工艺将其制成纤维定向排列的复合材料后才能应用。一般成品片材又分为碳纤维布和碳纤维板。碳纤维布的随意性优于碳纤维板。 

　　碳纤维材料根据生产工艺方式和原材料的不同，可以分为沥青基碳纤维和聚丙烯腈基碳纤维。沥青基碳纤维是把煤焦油或石油沥青抽丝后经高温烧结而形成的纤维材料，属于高弹性模量型材料。聚丙烯腈基碳纤维是把聚丙烯腈基纤维在惰性气体中高温加热所获得的纤维材料，属高强度型材料。我们应根据工程实际选择合适的碳纤维材料，以达到很好的施工效益。 

　　2 碳纤维材料加固的优越性 

　　2.1 化学稳定性 

　　碳纤维材料的化学稳定性能优异。该材料具有很强的抗性、抗碱性、抗性、抗紫外线和防水等功能。同时它也具有良好的适应温度稳定性。 

　　2.2 物理力学性能 

　　碳纤维材料的物理力学性能优异。该材料的优异的物理力学性能使它可以有效应用于结构物的抗弯、抗剪、抗压、抗疲劳、抗震、抗风、控制裂缝和挠度的补强工程，并且可以取得优异的加固补强效果。 

　　2.3 轻质、高强 

　　碳纤维材料的质量轻、强度高，用它加固的结构体可通过装饰后，不留加固痕迹，不影响结构体外观。 

　　2.4 施工工艺简单 

　　粘贴碳纤维材料加固混凝土技术的施工工序非常简单、便捷。当它在加固施工时不需要启用大型工程器械，仅需要采用小型电动工具操作。所以它在施工时工种少，用工少，工期短，进度快等优点。 

　　3 碳纤维加固的施工方法 

　　1需要加固的混凝土结构基面要求：碳纤维布加固混凝土结构技术是依赖碳纤维布与结构表面的粘贴有效率，所以要求基面的混凝土强度等级不得低于C15。同时要求被加固混凝土结构具有良好的保护层，并且基面要求平整。 

　　2碳纤维布的粘贴：碳纤维布加固混凝土构件时，要求采用薄布多层的粘贴方法，从而确保与粘结材料充分浸润。 

　　对于受弯构件，很好在受拉区沿轴向粘贴碳纤维布进行加固，并且在主纤维方向的断面端部附近进行必要的锚固处理措施。 

　　3碳纤维布的搭接与截断：粘贴碳纤维布加固混凝土时，很好不要沿主纤维方向的搭接，特别是用于受拉构件和弯拉构件受拉区的加固。 

　　4工程中选用的碳纤维布及其配套粘结材料，必须有厂家所提供的材料检验证明和合格证。 

　　4 碳纤维加固的质量控制 

　　4.1 粘贴结材料的配合比控制 

　　粘贴用胶结材料的配合比必须严格控制，它是粘贴加固质量和效果能否得到保证的关键环节，在配料时要求严格按使用配合比备料，在有条件的地方很好先进行粘结试验，将配合比不能达到加固设计对胶结材料的使用要求时，不允许应用于施工。 

　　4.2 施工温度控制 

　　环氧树脂在低温条件下固化比较缓慢，一般直选择在15o-28o的温度条件下进行施工。如果遇到在气温较低时施工，必须采取加温养护措施，譬如用紫外线灯烘烤。 

　　4.3 应保持成型所需要的压力 

　　混凝土梁板加固时，大多数都是在梁的底面进行，由下而上进行粘贴。如果成型时施加的压力不足，就会造成与混凝土之间粘合不够紧密，导致补强层材料发生脱落，会影响加固的效果。 

　　4.4 粘贴控制 

　　涂胶要求涂抹均匀，为避免形成空洞或脱胶，要用力将产生的气泡挤出刮平，否则将会影响到混凝土结构的加固效果，导致某些部位粘结不好，造成在混凝土结构使用过程中这些部位出现应力集中的现象，引起混凝土结构的破坏。 

　　5 碳纤维加固的实例 

　　5.1 项目概况 

　　塘沥中桥地处东莞市凤岗镇塘沥村旁，位于东莞市S250公路上。该桥上部结构为钢筋混凝土简支T梁，跨径组合为3×16m，，桥宽31m。原桥设计活载标准为为汽车-15级，挂车-80，人群荷载3.0kN/m2，由于交通发展需要，将设计活载提高为汽车-20级，挂车-100，人群荷载3.0kN/m2。 

　　5.2 原桥结构承载能力验算 

　　表19#梁加固前承载能力状态计算结果（汽-15，挂-80）  

　　表29#梁承载能力状态计算结果（汽-20，挂-100） 　　 

　　由此可见，该桥在提高车辆荷载等级以后，承载能力由富裕6.5%变到不足-6.6%，承载能力不足将影响行车安全，该桥梁需要进行加固维修提高承载能力。 

　　5.3T梁加固措施 

　　在全桥T梁在腹板底部外包粘贴碳纤维布加固，如下图 　 

　　图1T梁粘贴碳纤维布加固示意图 

　　5.4加固后承载能力验算 

　　表 39#梁加固后承载能力状态计算结果（汽-20，挂-100） 　 

　　本次采用碳纤维布加固方法有效的提高T梁承载能力，满足桥梁提载的要求。 

　　6 结论与建议 

　　由于桥梁设计过程中受远期规划、施工等因素的影响，目前国内许多现有桥梁已不能满足使用要求，需要进行加固处理。新型材料碳纤维在我国引进和应用于粘贴碳纤维加固混凝土的技术时间不长，但其优异的性能在桥梁结构加固工程中得到充分的体现，该项技术将在越来越多加固项目中得到应用。