成都碳纤维加固价格

碳纤维加固 为了保证交通畅通，就需要对桥梁进行维修、加固和改造。目前常用的加固方法有加大截面法、粘钢加固法、外包钢加固法、碳纤维加固法等。其中碳纤维加固法一项新型的结构加固技术，它将碳纤维材料通过树脂类胶结材料粘贴在混凝土结构的表面，与之形成整体的受力体系，从而改善结构受力性能，达到补强加固结构的目的。

　　1. 进行碳纤维材料加固技术研究的必要性

　　1.1国家科技战略发展的需要。 

　　关于碳纤维材料在混凝土结构加固修补技术，上世纪80年代初，美、日等发达国家就着手进行这方面的试验和研究，已经相当成熟。目前世界上碳纤维生产主要集中在日本、英国、美国、法国、韩国等少数发达国家。日本三家以腈纶纤维为主要产品的公司（东丽、东邦以及三菱人造丝公司）依靠其先进的纺丝技术，形成了高性能原丝生产的优势，占据了世界75%以上的产量。上世纪90年代末 ，我国开始碳纤维加固技术的研究，并在桥梁工程结构加固中开始普及应用。但与国际先进水平相比，还存在一定的差距，总体发展水平落后近20～30年，目前我国95%的碳纤维要依靠进口。

　　科技实力是综合国力的主要支柱之一，**科技发展的制高点，才能掌握主动权。我国非常重视碳纤维产业的发展，国家“863计划”以及有关部委都在关心我国碳纤维工业的发展及其产业化步伐，并给予强有力的支持；“十一o五”发展规划中把事关国家产业安全的**纤维材料作为重中之重，碳纤维被列为**，是国家迫切需要短期内获得突破的**纤维品种，又启动了相关“973计划”，为我国碳纤维的发展创造了得天*厚条件。 

　　1.2建设节约型社会的需要。 

　　在《公路旧桥检测评定与加固技术研究及推广应用》项目鉴定验收会上，交通部**与参评*对这项研究给予高度评价，他们认为该项研究成果为我国路网优化改造和危桥改造计划的顺利实施，提供了强有力的技术支持，体现了建设节约型行业的科学发展观，促进了我们建设低碳节约型社会。 

　　1.3科学技术发展的需要。 

　　桥梁的修复工程各具特点，为科学研究提供了大量科学的数据。经过多年的系统研究，我国已经基本建立了在役桥梁检测与维修加固的一系列标准规范，形成了较完备的实用技术体系。工程材料的进步和新材料的出现历来是土木工程发展的**和动力，碳纤维材料的出现和成功的用于土木工程的加固与补强上，使土木工程加固技术研究更上一个台阶。 

　　2. 碳纤维材料的特性 

　　碳纤维材料，是迄今为止应用于土木工程领域很早、技术很成熟、用量很大的一种高科技材料。作为划时代的补强材料，与传统的补强材料相比，具有许多**的优势和特点。碳纤维（Carbon Fiber，简称 CF），是由**母体纤维（例如聚丙烯腈、粘胶丝或沥青），在1000～3000℃高温的惰性气体环境下（除碳以外的所有元素都被去除），采用高温分解法制成的含碳量在95%以上的新型纤维材料。它不仅具有碳材料固有的本征特性，又兼具纺织纤维的柔软可加工性，是新一代高强度纤维材料。由于具有强度大、模量高、密度低、线膨胀系数小等特点，被称为新材料**，在国际上被誉为“黑色黄金”、“三代材料”。 它的比重不到钢材的1/4，而抗拉强度是钢材的7~9倍，抗拉弹性模量也**钢材，而且具有很强的耐碱行和耐蚀性。 

　　近些年来，碳纤维材料在土木工程领域中的应用，一直是国内外研究的热点。国内外的碳纤维及其复合材料工业处于高速发展的时期，生产技术和生产效率明显提高，产品成本稳中有降。随着碳纤维材料加固混凝土结构的新技术的蓬勃发展，其在建筑行业得到广泛的应用。 

　　3. 碳纤维加固的定义、原理、特点和适用范围 

　　3.1碳纤维加固的定义。 

　　碳纤维加固是指用专门配制的粘贴树脂或浸渍树脂粘将碳纤维材料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，提高结构构件的抗弯、抗剪承载能力。 

　　3.2碳纤维加固的原理。 

　　用于建筑结构加固的碳纤维材料具有良好的力学性能。碳纤维加固首先必须使碳纤维布中的碳纤维丝具有相同的方向性，能共同工作，这是加固补强的必要条件和关键所在。而将抗拉强度较高的碳纤维用环氧树脂预浸后，就成为复合增强材料（单向连续纤维），大大提高碳纤维布的抗拉强度；而后用环氧树脂粘结剂沿受拉方向或垂直于裂缝方向粘贴在要补强的构件上，形成一个新的复合体，使粘贴材料与原有钢筋混凝土协同工作，改善了加固构件的受力性能，增强了构件的抗裂抗剪能力，到达了补强加固的目的。因此，粘结剂对碳纤维布的加固起着至关重要的作用。 

　　3.3碳纤维加固的特点。 h

　　粘贴碳纤维布复合材料加固桥梁，与粘贴钢板加固相比，具有如下优点： 

　　（1）施工方便快捷，不需要使用大型加固机具，效率高，施工速度快。 

　　（2）可以有效的封闭混凝土结构的裂缝，延缓或消除裂缝的出现和扩展，延长结构的使用寿命。 

　　（3）不用打孔，不会对原结构造成新的损伤。 

　　（4）加固后不改变原有断面的大小和形状，外表轻巧美观。

　　（5）经济耐用，加固效果好，不需要后期进行维修。 

　　（6）由于碳纤维材料本身抗疲性能优异，用碳纤维布加固的混凝土结构的抗疲劳性能将会提高。

　　（7）抗腐蚀性强，应用面广，加固后的构件的耐腐蚀性和耐久性得到大大提高，可以应用于各种复杂工作环境中的构件加固。 

　　（8）碳纤维材料糙率低于混凝土表面糙率，在加固段可以提高水流的通过能力。 

　　（9）提高加固构件的抗渗能力和抗冲刷能力。 

　　3.4碳纤维加固的适用范围。

　　（1）混凝土结构抗弯、抗剪构件加固，同时广泛用于各类工业与民用建筑物、构造物的防震、防裂、防腐的补强。 

　　（2）混凝土结构物、桥梁及建筑物的梁、柱、面板加固。  

　　（3）隧道、港湾设施、烟囱、厂房、仓库的加固。  

　　（4）受碱害的混凝土、桥梁以及河川构造物的防护和加固。 

　　4. 碳纤维加固材料的分类、比较和发展状况 

　　4.1碳纤维加固材料的分类 

　　碳纤维材料包括碳纤维布和碳纤维板两种：碳纤维布是连续碳纤维单向或多向排列，未经树脂浸渍的布状制品；碳纤维板材是连续碳纤维单向或多向排列，并经树脂浸渍固化的板状制品。 

　　4.2碳纤维加固材料的比较。 

　　下面对于两种加固材料的物理性能进行一些对比（见表1、表2）。 

　　4.2.1在施工方面，与碳纤维布相比，碳纤维板具有以下优点： 

　　（1）施工方便，施工质量更容易保证。 

　　（2）强度高，1层1.2mm厚板相当于10层碳纤维布作用。 

　　（3）碳纤维板比碳纤维布容易保持纤维顺直，更有利于碳纤维发挥作用。 

　　（4）碳纤维板材更适用于预应力加固方式，能更加充分发挥碳纤维高强度作用。 

　　（5）纤维板与纤维布相比，更适合于砖混结构的墙体加固。 

　　4.2.2与碳纤维布相比，碳纤维板具有如下的缺点： 

　　（1）碳纤维布适用范围更广，能够任意裁剪，加固各种形状（圆形或复杂曲面）的结构。 

　　（2）价格昂贵，限制了碳纤维板的应用。 

　　5. 碳纤维施工工艺要点 

　　碳纤维加固施工工艺流程：混凝土构件表面处理→涂刷底胶→粘贴碳纤维→涂刷保护胶→养护→涂装。 

　　施工工工艺流程要点： 

　　（1）清除待加固构件混凝土表面的风化层，并凿毛，露出新茬，施工面总体上要求平整、干净。 

　　（2）将界面树脂均匀地涂刷在施工面上，不可遗漏，待不粘手时，用修平树脂找平施工基面；修平树脂不粘手时，在施工基面上均匀地涂刷浸渍树脂，厚度为3mm～5mm，要全部盖住施工基面。

　　（3）粘贴碳纤维材料之前，首先应先确认粘贴表面干燥；粘贴时，在碳纤维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材料上滚压多次，使树脂渗浸入碳纤维中。 

　　（4）确认碳纤维与树脂之间无空气后，在碳纤维上均匀涂一层浸渍树脂，厚度一般为1mm～2mm。

　　（5）粘贴碳纤维材料后，需要自然养护1～2小时，达到初期固化，并要保证固化期间不受到外界碰撞和干扰。  

　　（6）养护7天后，表面涂刷具有抗老化及耐腐蚀性能的防护层，很后做表面装饰层，使其与周围的混凝土相一致。

　　6. 结语

　　碳纤维材料具有很多*特的性能和优点，产生的综合经济效益和社会效益都很好，具有广阔的应用前景，值得大力推广。但任何事物都有其局限性，比如碳纤维材料不能承受抗压。因此在进行桥梁加固时，我们要充分考虑建筑物的性能和补强的需要，做出科学的选择。

碳纤维加固 在桥梁维修加固方面，由于高等级公路中桥梁所占比例较大，而高等级公路均是近几年修建的，故桥梁维修加固的高峰大约将在5～10年后就出现，一但桥梁养护加固的高峰到来时，以目前的维修加固技术和技术工程力量将是难以应付的。而且我国新建桥梁技术发展较快，但桥梁养护维修加固技术的发展相对滞后。本文对桥梁碳纤维加固及其施工技术要点分析。 

　　一、施工工艺 

　　碳纤维材料的粘贴工艺十分重要。优良的施工工艺，先进的管理方法及严格的质量检验是确保碳纤维材料与混凝土结构可靠粘贴、共同工作的保证。碳纤维材料补强加固施工工艺流程及技术控制如下： 

　　1．混凝土结构的表面处理。清除混凝土构件表面的疏松、软质、脆裂、松脱等缺陷，要达到表面坚实：构件暴露钢筋需作除锈、防锈处理；对混凝土结构产生的裂缝，缝宽小于0.20mm时用环氧树脂涂抹封闭，当缝宽大于0.20mm时用环氧树脂灌缝。 

　　2．粘贴碳纤维材料基层处理。对混凝土构件残缺部分用**原混凝土强度一个等级的混凝土修补平整。混凝土构件表面的模板段差、浆楞等均须打磨平整形成平顺的斜面，转角处应打磨或填充成表面光滑的圆角，保持被补表面的彻底清洁。 

　　3．涂刷界面剂。在处理好的混凝土构件表面涂刷环氧树脂涂料，底层树脂要具有良好的渗透性（渗入约0.5～2.0cm）、稠度和固结速度，能满足不同季节和不同环境下的施工要求。 

　　4．构件表面的残缺修补。底层界面剂涂刷后，将构件表面的凹陷填平。对表面仍存在的凸凹糙纹，再打磨平整。 

　　5．粘贴碳纤维材料。每道粘贴工艺都要有利于紧密粘贴为原则。将剪裁好的碳纤维材料粘贴在混凝土构件表面，粘贴后再在其表面涂刷一层粘结树脂，在粘贴之前、之后和粘贴过程中所使用的环氧树脂应根据不同的温度、湿度选择好材料种类，掌握好主剂和固化剂之间的材料种类，掌握好主剂和固化剂之间恰当的配比。要尽可能地减少碳纤维粘贴后发生“空鼓”现象。严格掌握贴片位置（要画线定位）和正确搭接，严格掌握好每一道工序的时间间隔，防止碳纤维片的起鼓，脱开和错位。尤其要注意做好脱泡和环氧树脂浸透的有效性。 

　　6．养护。碳纤维材料粘贴后，视温度条件，在自然条件下养护7天。 

　　7．涂装。补强加固作业完成后，碳纤维材料表面可根据需要，涂刷各种性能和不同颜色的涂装，增加补强的效果。对以上各道工序均有严格的操作要求，操作手必须进行的培训，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"可靠工作。 

　　碳纤维在施工中经常发生的一种现象就是“空鼓”。关于“空鼓"的产生是难免的，主要由于粘贴表面的不平整（构件表面混凝土蜂窝、麻面、凹陷、凸出等），以及粘贴操作中在纤维片和树脂之间的空气未能全部逸出所致，因而当全部工序完成后将会在内部存留一定数量的气泡，在温度作用下而导致了“空鼓"的产生。检查方法可用小锤逐处敲击听音而以便确定“空鼓”的数量和范围（空鼓的数量和面积）。当涂装完成后3小时至4天内进行“空鼓”处理。 

　　二、加固施工技术要点 

　　1．混凝土破损区域的清理。（1）对混凝土出现的蜂窝麻面、松散、孔洞、破碎、剥落等缺陷的部位以及钢筋外露区域，可采用人工凿除法、气动工具凿除法或高速射水法将该处松散、破损、污损的混凝土清除干净，直至露出坚硬密实的基面，同时应注意保证该部位无油污、油脂、蜡状物、灰尘以及附着物等物质；（2）对于缺陷深度≥10cm，面积≥（10cm×10cm）时，表面要凿成方波型和锯齿状，且凿至坚实层；（3）清理混凝土病害部位时，注意不要损伤梁体原有钢筋（尤其是主筋）；（4）严格按照桥梁维修养护相关规定及要求实施。 

　　2．钢筋锈蚀区域的清理。（1）在混凝土表面破损清理完毕后进行；（2）用钢刷清除钢筋表面的浮锈，使之露出光洁部分； 

　　（3）对经探查确定的钢筋锈蚀区域，应清除掉混凝土表面的油污、油脂、蜡状物等**污物。 

　　3．钢筋防锈、阻锈的清理。（1）在钢筋锈蚀区域的混凝土表面清理完毕后进行；（2）对外露的钢筋涂刷钢筋保护剂，钢筋保护剂的选用应满足设计提出的材料特性要求，涂刷时满足施工规范要求；（3）对钢筋锈蚀区域采用多功能阻锈剂（表面涂刷型）处理，可滚刷或喷涂于结构表面，选用材料应满足施工规范要求；（4）钢筋保护剂属化学产品，施工过程中应采取必要的防护措施；（5）多功能阻锈剂有很强的渗透性，施工时应配戴手套及口罩，严禁与皮肤直接接触，在水平结构底面施工时，应注意不要滴落到身体或皮肤上任何部位，如已滴落到皮肤表面或眼睛里，应立即用清水冲洗干净并及时就医；（6）根据所选用材料的物理化学性能指标选择合适的施工条件进行施工。

　　4．混凝土破损的修补处理。（1）在混凝土破损区域清理完成以及钢筋除锈、阻锈处理工作完毕后进行；（2）按照桥梁维修养护相关规定及要求，采用与结构混凝土标号相当的环氧修补砂浆对破损区域进行修补，要求修补后结构平整密实；（3）所用环氧砂浆应具有较低的膨胀系数、收缩率和放热温度，并且还应具有较高的粘结力、硬度及抗冲击性能，环氧砂浆的配合比根据试验确定；（4）修补区域如处于潮湿状态，应采取相应措施使修补位置保持干燥，或选用能在潮湿状态下施工的材料，确保修补质量；（5）应根据材料物理化学性质、修补厚度以及气候条件等因素作好养护工作。 

　　5．裂缝处理。对结构上、下部存在的所有裂缝进行处理，对于裂缝宽度fw<0.15mm且裂缝深度较浅的细小裂缝可采用树脂封闭胶进行涂刷封闭处理，对于裂缝宽度0.15mm≤fw<0.5mm的裂缝采用裂缝灌注胶或**环氧树脂浆液进行灌注处理；对于fw≥0.5mm的裂缝进行凿槽嵌补处理。裂缝修补后，材料未硬化前除结构自重和必要的施工机具产生的荷载外，不允许再有其它外荷载（包括车辆荷载）。裂缝灌注方法采用压力灌注法进行施工，采用其它材料及技术时，应得到设计人员及施工监理的批准。 

　　6．盖梁及墩柱加固。盖梁及墩柱加固较多采用植筋连接钢筋砼方式。施工须注意如下几点：（1）由于桥墩较高，施工时所搭设施工平台，应保证安全稳定。（2）施工时应对每个墩柱顶箱梁位移进行准确测量，并以此进行盖梁施工。（3）植筋范围内的原混凝土结构一定要认真凿毛，并涂刷界面剂以保证新老混凝土之间的粘结。（4）钢筋防锈蚀措施应根据国家标准《工业建筑防腐蚀设计规范》（GB50046）和《涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级》（GB/T 8923）的规定执行。（5）施工时垫块**标高应根据实测梁底标高做相应的调整，以保证垫块**至梁底净距，工程数量亦做出相应的调整。（6）施工中遇到问题须及时与建设单位、设计单位协商解决。 h

　　7．钻孔植筋。（1）对照原施工图和竣工图，掌握盖梁墩柱部分的受力主钢筋和构造钢筋的分布情况，精确测量出需植筋的具体位置，并尽量与受力主钢筋、构造钢筋错开布置。必要时采用钢筋定位仪测量原有钢筋位置，确保钻孔不会损伤原桥主筋。植筋孔位与设计位置很大偏移不大于5cm；（2）在较高的位置施工需搭设脚手架时，应增设安全防护；（3）钻孔前用相应的标尺标注钻头以控制钻孔深度，尽量采用**电锤和振动小的施工工艺，以保证不损伤结构。钻孔施工垂直于植筋部位的结构混凝土，避开原结构受力主筋和结构钢筋。对于Φ16的植筋，钻孔直径控制在20mm；（4）成孔后，首先检查钻孔深度和直径，并用需要植入的钢筋和螺栓试插，当满足要求再用压缩空气吹出孔内积灰，用毛刷擦刷孔壁，然后用压缩空气吹灰。如此反复几次，确保孔中清洁、干爽。禁止用水清洗孔洞；（5）将植筋胶安装在**注射胶中，扣动扳机，使药胶在通过前端混合器后自动混合，前端的药剂舍去不用。在确保混凝土孔洞干燥清洁的情况下，将混合嘴伸入孔的底部，扳动注射器扳机。当孔内压入一定量植筋胶时，注胶有3～5cm埋在已注胶中间后，慢慢抽出混合嘴。在向外退出的时候注胶沿孔壁旋转退出，以防孔内塞有空气，药剂不密实影响钢筋与混凝土的粘接强度。当植筋胶注入孔内达孔深的2/3时，停止注射植筋胶；（6）将已制作好的植筋材料运至现场，逐根检查钢筋或螺栓有无油污、锈蚀以及植筋的一端是否有弯头等，同时保证钢筋的搭接长度大于35d，保证螺栓的预留长度；（7）植入植筋材料时，应对准孔洞插入，在插入植筋材料时应旋转，尽量排除注胶时堵塞在孔内的空气，以确保植筋材料表面与植筋胶充分结合。植筋材料植入完成时，植筋材料与孔壁之间的空隙由植筋胶填满才能保证质量。很好的效果是植筋材料插入时药剂刚好溢出；（8）严格遵守植筋胶的化学凝固时间，植好植筋材料后，在粘合胶固化前，不得使植入的钢筋或螺栓有任何移位，否则将降低种植钢筋或螺栓的粘结强度，待粘合胶固化后方可进行其它施工操作。 

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