咨詢I76-OOI7-2II5《吳工》

碳纖維是一種性能優(yōu)良的混凝土結(jié)構(gòu)加固材料，它具有耐腐蝕、高強(qiáng)、彈性模量 與鋼相近和抗疲勞性能好等優(yōu)點(diǎn)。該技術(shù)是將高性能纖維材料應(yīng)用于土木工程， 利用樹(shù)脂類膠把碳纖維布粘貼于混凝土結(jié)構(gòu)或構(gòu)件表面，形成復(fù)合材料體 （CFRP），以達(dá)到對(duì)結(jié)構(gòu)構(gòu)件補(bǔ)強(qiáng)加固及改善受力性能的目的。 研究狀況: 針對(duì)該技術(shù)在實(shí)際橋梁加固應(yīng)用中尚存在的問(wèn)題于 2002 年成立專門(mén)課題組對(duì)粘 貼碳纖維布加固橋梁的關(guān)鍵技術(shù)開(kāi)展了相應(yīng)的研究工作，在橋梁加固設(shè)計(jì)理論、 施工工藝等方面取得了豐富的應(yīng)用、研究成果。 該領(lǐng)域取得的主要技術(shù)成果: 設(shè)計(jì)領(lǐng)域的主要技術(shù)成果： 1.建立了基于 《公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范》 （JTG D62-2004） 的粘貼碳纖維布加固受彎構(gòu)件正截面抗彎承載能力計(jì)算方法。 2.根據(jù)《公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTG D62-2004）， 建立了基于碳纖維布有效應(yīng)變模型的粘貼碳纖維布加固受彎構(gòu)件斜截面抗剪承 載能力計(jì)算方法。 施工領(lǐng)域的主要技術(shù)成果： 1.課題組結(jié)合山東省養(yǎng)護(hù)計(jì)劃，先后完成了德州武城大橋（5 孔）、日照楊店子 橋（1 孔）、濱州城頭橋、棗莊臺(tái)兒莊橋、京滬高速公路下水泉立交橋的試驗(yàn)性 加固設(shè)計(jì)、施工工作。 2.初步形成了具有特色的粘貼加固設(shè)計(jì)、施工、監(jiān)理工作管理程序，為該技術(shù)在 橋梁加固領(lǐng)域的健康發(fā)展積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)。 室內(nèi)試驗(yàn)的主要技術(shù)成果： 1.碳纖維布加固鋼筋混凝土梁受彎破壞性試驗(yàn) （12 根鋼筋混凝土試驗(yàn)梁梁長(zhǎng) 2.7 米、截面尺寸為 375px×625px） 2.碳纖維布加固鋼筋混凝土梁的受剪破壞性試驗(yàn)成果 （19 根鋼筋混凝土試驗(yàn)梁，梁長(zhǎng) 3.1m，截面高度 375px×875px） 不同破壞模式對(duì)應(yīng)的抗剪加固梁典型破壞形態(tài)： 施工技術(shù)要求: 被加固構(gòu)件的基面要求混凝土強(qiáng)度不低于 C15，且保護(hù)層應(yīng)平整、完好； 碳纖維布宜采用薄布多層的粘貼方法， 使其與粘接材料充分浸潤(rùn)， 確保粘接效果； 碳纖維布若確需搭接時(shí)， 其搭接部位應(yīng)避開(kāi)構(gòu)件應(yīng)力zui大區(qū)段，且搭接長(zhǎng)度不應(yīng) 小于 100mm, 多層搭接的各層接口位置不應(yīng)在同一斷面，每層接口位置的凈距 宜大于 200mm； 施工時(shí)應(yīng)注意氣溫不以低于 5℃、無(wú)雨，環(huán)境濕度不大于 70%。 試驗(yàn)驗(yàn)證： 為驗(yàn)證粘貼碳纖維布對(duì)已有裂縫的抑制能力，結(jié)合該橋大修工程，采用為檢驗(yàn)加 固效果，分別進(jìn)行了加固前后的對(duì)比性荷載試驗(yàn)。 試驗(yàn)檢測(cè)項(xiàng)目： 縱向控制裂縫寬度、板底混凝土橫向應(yīng)變、撓度橫向分布； 加載方案與分級(jí)： 按縱向zui大彎矩與橫向zui大彎矩的荷載位置， 將加載過(guò)程分為三級(jí)， 即單車居中、 雙車居中對(duì)稱、三車居中對(duì)稱。 試驗(yàn)結(jié)果與結(jié)論： 粘貼碳纖維布可有效抑制已有裂縫的再擴(kuò)展。本橋不可恢復(fù)的裂縫寬度為 1.0mm。在相同的試驗(yàn)荷載作用下， 加固前，zui大裂縫寬度增量為 0.4mm， 加固后，裂縫寬度未見(jiàn)明顯變化； 加固后，橋梁荷載橫向分布規(guī)律發(fā)生變化，橫向整體受力性能大大提高； 粘貼碳纖維布可一定程度上提高上部結(jié)構(gòu)的縱向整體平均剛度， 改善結(jié)構(gòu)的彈性 工作性能。

通遼碳纖維加固公司，專業(yè)施工隊(duì)伍

碳纖維加固包括碳纖維布加固和碳纖維板加固兩種。碳纖維材料用于混凝土結(jié)構(gòu)加固修補(bǔ)的研究始于80年代美、日等發(fā)達(dá)國(guó)家。我國(guó)的這項(xiàng)技術(shù)起步很晚，但隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)和交通事業(yè)的飛速發(fā)展，現(xiàn)有建筑中有相當(dāng)一部分由于當(dāng)時(shí)設(shè)計(jì)荷載標(biāo)準(zhǔn)低造成歷史遺留問(wèn)題，一些建筑由于使用功能的改變，難以滿足當(dāng)前規(guī)范使用的需求，亟需進(jìn)行維修、加固。目前常用的加固方法有很多，如：加大截面法、外包鋼加固法、粘鋼加固法、碳纖維加固法等。碳纖維加固修補(bǔ)結(jié)構(gòu)技術(shù)是繼加大混凝土截面、粘鋼之后的又一種新型的結(jié)構(gòu)加固技術(shù)。

一：技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)

早通過(guò)的規(guī)范是2003年《碳纖維片材加固混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》，其編號(hào)為CECS146：2003,

已經(jīng)被的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范2013《混凝土結(jié)構(gòu)加固設(shè)計(jì)規(guī)范》代替,其編號(hào)為GB 50367-2013.

碳纖維加固zui近的國(guó)標(biāo)是《結(jié)構(gòu)加固修復(fù)用碳纖維片材》GB/T 21490-2008,08年10月1日起執(zhí)行。

《工程結(jié)構(gòu)加固材料安全性鑒定技術(shù)規(guī)范》

二：材料特點(diǎn)

碳纖維與傳統(tǒng)的加大混凝土截面或粘鋼混凝土補(bǔ)強(qiáng)相比，具有節(jié)省空間，施工簡(jiǎn)便，不需要現(xiàn)場(chǎng)固定設(shè)施，施工質(zhì)量易保證，基本不增加結(jié)構(gòu)尺寸及自重，耐腐蝕、耐久性能好等特點(diǎn)。另外，采用該工法，可大大提高建筑物的使用壽命，降低加固成本。因此，碳素纖維作為劃時(shí)代的補(bǔ)強(qiáng)材料，而備受青睞和關(guān)注。

(1)抗拉強(qiáng)度高，是同等截面鋼材的7-10倍。

(2)重量輕，密度只有普通鋼材的1/4。

(3)耐久性好，可阻抗化學(xué)腐蝕和惡劣環(huán)境、氣候變化的破壞。

(4)施工方便快捷、省力節(jié)時(shí)、施工質(zhì)量易于保證。

(5)適用范圍廣，混凝土構(gòu)件、鋼結(jié)構(gòu)、木結(jié)構(gòu)均可進(jìn)行加固?？纱蠓忍岣邩?gòu)件的承載能力、抗震性能和耐久性能。

三：適用范圍

碳纖維加固法可用于混凝土結(jié)構(gòu)抗彎、抗剪加固，同時(shí)廣泛用于各類工業(yè)與民用建筑物、構(gòu)造物的防震、防裂、防腐的補(bǔ)強(qiáng)。

·混凝土結(jié)構(gòu)物、橋梁及建筑物的梁、柱、面板加固。

·隧道、港灣設(shè)施、煙囪、倉(cāng)庫(kù)、廠房的加固。

·受鹽害的混凝土、橋梁以及河川構(gòu)造物的防護(hù)和加固。

四：機(jī)具設(shè)備

主要機(jī)具有砂輪切割機(jī)、角磨機(jī)、滾刷等，一般在2～4臺(tái)即可滿足工程要求。

五：勞動(dòng)組織

每100M?0?5面積碳纖維加固安排4名技術(shù)工人、6名普工。

六：質(zhì)量要求

1． 所有進(jìn)場(chǎng)材料，包括碳纖維材料和膠結(jié)材料，必須符合質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，并具有出廠產(chǎn)品合格證，符合工程加固補(bǔ)強(qiáng)設(shè)計(jì)要求。

2． 碳纖維材料在運(yùn)輸、儲(chǔ)存中不得受擠壓，以免碳纖維受損，也不得直接日曬和雨淋，膠結(jié)材料應(yīng)陰涼密閉儲(chǔ)存。

3． 各工序的施工質(zhì)量，由技術(shù)人員負(fù)責(zé)指導(dǎo)、監(jiān)督，每一道工序完成后提請(qǐng)技術(shù)員檢查、認(rèn)可后，才能進(jìn)行下道工序。

4． 涂底層涂料

涂料應(yīng)涂刷均勻、不得漏涂，嚴(yán)禁在不適合氣溫條件下施工，添加溶劑稀釋后的涂料應(yīng)在規(guī)定時(shí)間內(nèi)用完。

溫度低于7℃，相對(duì)濕度RH<85%，混凝土表面含水率在8%以下，無(wú)結(jié)露現(xiàn)象時(shí)，必須使用改性環(huán)氧樹(shù)脂。

5. 構(gòu)件表面殘缺修補(bǔ)

構(gòu)造物表面小孔、內(nèi)角必須用環(huán)氧膩?zhàn)有扪a(bǔ)平整，膩?zhàn)油抗魏?，表面仍存在的不平糙紋，應(yīng)再用砂紙磨平。

6. 粘貼碳纖維

①貼碳纖維材料時(shí)須符合下述條件：

a、碳纖維材料應(yīng)按規(guī)定裁切。

b、氣溫、空氣濕度、構(gòu)件表面含水率等符合要求。

c、底層涂料及膩?zhàn)舆_(dá)到指觸干燥（樹(shù)脂表面達(dá)到固化硬結(jié)）。

d、粘結(jié)樹(shù)脂的類型與施工時(shí)的氣溫適合，主劑和固化劑、固化促進(jìn)劑應(yīng)按規(guī)定的比例稱量準(zhǔn)確，裝入容器，用攪拌器攪拌均勻，一次調(diào)和量應(yīng)在規(guī)定時(shí)間內(nèi)用完。

②碳纖維粘貼的質(zhì)量檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)。

a、下涂和上涂滲浸入碳纖維束良好。

b、碳纖維粘結(jié)嚴(yán)實(shí)。

c、對(duì)于直徑在10mm以上30mm以下的空鼓，每平方米少于10個(gè)可認(rèn)為合格；若每平方米在10個(gè)以上，則認(rèn)為不合格，需進(jìn)行補(bǔ)修。對(duì)于直徑在30mm以上的空鼓，只要出現(xiàn)，即認(rèn)為不合格，需進(jìn)行補(bǔ)修。

d、順纖維方向搭接長(zhǎng)度不小于20cm,各層之間的搭接部位不得位于同一條直線上，層間必須錯(cuò)開(kāi)至少50cm。

e、碳纖維材料規(guī)格，粘貼位置、長(zhǎng)度、寬度、纖維方向、層數(shù)符合規(guī)定。

七：碳纖維布技術(shù)參數(shù)[1] 

碳纖維加固混凝土裂縫技術(shù)

對(duì)于寬度大于0.2mm的獨(dú)立貫通裂縫，采用壓力灌注結(jié)構(gòu)膠的方法進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)，同時(shí)沿受拉方向或垂直于裂縫方向粘貼碳纖維，在要補(bǔ)強(qiáng)的結(jié)構(gòu)上，形成一個(gè)新的復(fù)合體，使增強(qiáng)粘貼材料與原有鋼筋混凝土共同受力增大結(jié)構(gòu)的抗裂或抗剪能力，提高結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度、剛度、抗裂性和延伸性。　常用于根底修補(bǔ)的工字梁可以抵擋136~181kN的拉力，避免墻體彎曲，而10cm寬的碳纖維條可接受8至10倍這樣的壓力，其厚度只要3.2mm。

用碳纖維修補(bǔ)房屋裂縫有以下優(yōu)點(diǎn)

a、重量輕，厚度薄，基本不增加結(jié)構(gòu)自重及截面尺寸。

b、適用面廣，靈活性強(qiáng)，可用于各種類型和形狀的結(jié)構(gòu)構(gòu)件加固。

c、施工方便快捷，不需要大型機(jī)具，沒(méi)有濕作業(yè)，無(wú)需動(dòng)火，無(wú)需其他固定措施，不受原結(jié)構(gòu)形狀限制。

d、高耐久性，由于不會(huì)生銹，非常適合在高酸、堿、鹽及大氣腐蝕壞境中使用。

通遼碳纖維加固公司，專業(yè)施工隊(duì)伍