碳纤维布在桥梁加固中的应用

碳纤维布在桥梁加固中的应用

尹吉龙

北京中交桥宇科技有限公司北京100102

摘要：在我国建筑领域的发展中，施工技术与施工工艺也在不断地发展着变化，随着建筑功能的多样化，对技术与质量的要求越来越高。本文主要讲述的就是碳纤维布在建筑工程中的广泛应用，因其对抗震、修理、稳固等方面具有明显的作用。并对碳纤维布在实际中的应用进行分析与研究，主要讲解了在桥梁的加固中碳纤维布的使用方法，并结合桥梁工程的实际案例分析碳纤维布的使用。cW

关键词：碳纤维布；桥梁加固；应用

引言

随着我国经济技术的发展，交通运输业的发展越来越迅速。对道路桥梁的要求和使用功能的要求也越来越复杂，导致目前很多以前的桥梁的建设不能满足现在运输业的需求。这些问题不仅会给道路桥梁的使用带来威胁，而且还会给国家和公民的安全造成影响。所以针对现有的旧桥的加固方法的选择就很重要，如何选择一种最实用、最科学的加固办法才能满足桥梁的使用需求，这也是桥梁工程技术人员的面临的主要问题。

1碳纤维材料加固结构技术

碳纤维加固技术在桥梁工程中具有非常重要的作用，主要是通过碳纤维材料自身的特点性能，利用专用的结构胶做粘结，提高建筑物构件的加固作用，碳纤维材料自身没有什么重量，并且具有较高的强度，同时耐腐蚀性和耐久性都是它自身的优势所在，厚度薄在构件上使用不会对构件造成任何影响，还可以达到与构件同时作用的效果，提高构件的强度和性能。桥梁结构中会应用到很多的混凝土结构，对于这方面的加固措施主要的材料为：碳纤维布和配套树脂。碳纤维布的应用具有很高的强度、质量轻、厚度薄、耐腐蚀、耐久性好、弹性好，与混凝土结构中的普通钢筋相比，抗拉强度是它的十倍左右，能够对建筑物构件达到加固效果，并且具有非常好的效益。另外，配套树脂是与碳纤维布同时配套使用的，具有很好的粘结作用，可以提高碳纤维的加固效果。在混凝土构建中使用，可以提高构建的抗弯、抗剪、提升承载能力，增强加固效果。与此同时，碳纤维材料的施工非常简单、方便，能够大大的提高工作效率，对于作业面的要求很低，对于桥梁正常的使用不会造成任何影响，在桥梁加固中得到了广发的应用。

2碳纤维布的加固原理及优点

2.1碳纤维布的加固原理

在桥梁加固过程中经常会使用到碳纤维材料，其自身具有非常好的力学性能，上面我们也说过，碳纤维材料的抗拉强度是普通钢筋的十倍以上，相比于其它的建筑钢材甚至要高出十几倍。所以其效果是可以肯定的，但是在施工过程中，如果没有粘结剂的辅助作用，碳纤维材料则没办法达到加固的效果。碳纤维布是有很多的碳纤维材料制作而成的，在加固施工完成以后，与桥梁构件共同承担桥体以及车辆行驶的荷载应力，在荷载较低的时候，碳纤维布中的一部分碳纤维丝会达到抗拉极限，造成碳纤维丝失去了原本的功效，经过长时间的作用，碳纤维材料中的碳纤维丝会一点点的断裂，直到碳纤维片整体失去效果被破坏。合理的利用粘结剂可以提高碳纤维片的整体效果，形成一个整体的抗拉强度，就类似于我们日常中一根筷子很容易就被折断了，一把筷子很难被折断。所以，我们在应用碳纤维片进行桥梁构件加固作业时，必须要确保整体的效果，使碳纤维丝能够形成一个共同体，同时对构件进行加固效果，在操作过程中，粘结剂是必不可少的一项重要材料，也是非常重要的环节。粘结剂不仅仅可以提高碳纤维丝组成整体的碳纤维布共同承担荷载作用，还能够使碳纤维布与桥梁构件形成一个紧密的粘结效果，实现对构建的加固作用，与构件共同承担桥梁的荷载。

3碳纤维布在桥梁加固中的应用

3.1原材料的确定

3.1.1保证材料的匀质性

在进行碳纤维布的操作中，应该注意排列均匀，纤维布中的各个碳纤维束同时受到均衡的荷载力或拉力才能确保发挥最大的效果。如果没有一个好的排列，很容易造成构件在加固以后，达不到整体的受力效果，碳纤维布受到不均匀的拉力作用，加固系统一点点的受到破坏，达不到预期的加固、补强效果。

3.1.2碳纤维布中预浸树脂的含量

预浸树脂是碳纤维布中一种重要的组成部分，树脂的主要功能在对碳纤维布中纤维成分之间的相互约束、相互粘结，在碳纤维布对构件产生结构补强效果的时候，能够形成共同受力的效果。树脂含量必须要满足使用的要求，不能太高也不能太低，太低的话达不到相互之间的作用，含量过高的话，会比较厚，降低了碳纤维布的加固能力。在进行碳纤维布在桥梁构件结构的加固过程中，通过涂抹环氧树脂的方式，有效地达到碳纤维之间的相互渗透，确保功能的发挥。如果使用过多，就会造成浸渍太厚，影响碳纤维布在粘结时候的质量。

3.1.3控制碳纤维断丝率

碳纤维丝是碳纤维布中的一部分，在使用过程中由于纤维丝比较纤细，非常容易出现断裂的现象，技术人员必须要控制碳纤维丝的断丝率，避免由于一点点的断丝造成整个碳纤维布加固效果的不理想，影响纤维片的整体性和连续性功能，这也是在桥梁加固施工中必须要注重的要点。

3.2基底处理

在进行桥梁构件加固补强的过程中，一定要注意基底的处理，对结构范围内的周边都要做好处理工作。通过日常工作中的实践，主要由以下几方面内容：首先，对残缺部位进行修补。桥梁构件加固前，对于混凝土破损部分处理掉，确保结构的整体性能，如果发现有外露的钢筋，需要做好锈蚀的处理工作，恢复到原来的结构状态。其次，裂缝修补，混凝土裂缝存在裂缝需要积极地采取补救措施，确保裂缝的完整，可以使用环氧树脂进行灌缝处理，确保裂缝不会影响到桥梁构建的性能。然后打磨，对于混凝土构件表面进行处理，确保表面的平整无凸出，并且还需要注意将棱角部位打磨圆润。打磨完成以后，清晰构件表面，待表面彻底的干燥就可以展开涂刷工作了。

3.3涂刷底层

涂刷之前需要将底层涂料按照规定的要求进行搅拌，注意比例的控制，涂料中的所有计量都必须要准确，待完全放入后开始搅拌，搅拌过程要均匀，搅拌用量要根据施工具体情况来进行控制。涂刷的过程中，要确保底层涂刷的均匀，可以使用滚筒刷来进行操作。另外，底层涂料经过一段时间干燥以后，需要用砂纸进行表面的打磨。

3.4结构表面裂缝修补

桥梁结构表面经过时间的应用很快能出现凹凸不平的现象，对于这种部位可以采用环氧腻子材料进行填平作业，确保表面的平整。同时，注意角落或者特别部位的裂缝修补。

3.5粘贴碳纤维布

碳纤维布在制作的过程中，要注意运输、储存、剪切和粘贴的施工技术，应该保持在平面状态，尽可能不要折损。在剪切的过程中，结合施工使用需求进行碳纤维布的剪切，将剪切完成的碳纤维布放在一边待用。根据使用需求，进行粘接胶的处理和配置，搅拌均匀，在施工中使用滚筒刷对需要粘粘的部位进行涂刷，在角落部位应该多涂抹一点。利用专门制作的滚子，在碳纤维布上面反复的进行滚压作业，清除多余的胶料。注重粘贴后的养护工作，避免任何因素对碳纤维布加固部位造成影响，并且采用水泥砂浆进行表面的保护工作。

结语

综上所述，桥梁在设计过程中要长远的考虑和规划，随着我国经济社会的发展，受到各种因素的影响，现有的桥梁已经不能满足现代化的使用需求，必须要对其进行加固、防护等措施，确保能够正常使用。碳纤维布在桥梁加固中具有重要作用，通过与粘结剂的完美搭配，大大的提高桥梁构件的强度，并且具有很好的可操作性，能够加快工期进度，提升了桥梁建设的技术水平，促进了我国桥梁建设的健康发展。

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