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碳纤维加固技术

日期:2018/07/11 11:28:50

       随着我国改革开放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空前的发展机遇。

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。碳纤维加固一般具有如下特点:

  1. 目前在加固混凝土结构中使用的纤维有玻璃纤维、芳纶纤维、碳纤维三种。碳纤维复合材料通常是由碳纤维和其他基本材料复合而成,具有良好的力学性能。力学上优良的性能表现在:
    (1)碳纤维复合材料抗拉强度一般都在3500Mpa以上,是钢的7-9倍;
    (2)比重小,它的比重不到钢的四分之一;
    (3)具有耐热性,可以耐受2000℃以上的高温;
    (4)热容量较小;
    (5)优秀的抗腐蚀性与辐射性。
    利用碳纤维的这些特点加固混凝土结构,可以有效提高构件的承载力,抗腐蚀性,耐久性且结构的自重不会有太多负担。

    碳纤维图片

    碳纤维图片

     

  2. 42.碳纤维是一种柔性材料,适用范围广,形状多样。基于碳纤维的这种特点,在一些特殊不规则结构上更能体现碳纤维的优势。并且这种材料的成型很方便,可以适用在各种结构、各种构件的任何部位,并且不影响结构的外观。

    3.碳纤维的比重小,质量轻也决定了采用碳纤维复合材料进行加固,施工会更为方便、简捷,对于加固所需求的空间更少,施工时对桥梁的运营影响也小,工作效率更高,节约成本。就拿最近常运用于桥梁结构的箱梁来说,在内部空间受到限制的情况下也可以实施桥梁加固。碳纤维的比重不到钢的四分之一,经过这种材料加固后的结构,不仅在自重上增加不大,外观、尺寸大小等方面也不会有什么影响。进行桥梁加固时,必须考虑加固后的桥梁的通行要求,要保证一定的净空。比起传统的加固技术,碳纤维加固技术在这点上优势更明显。

  3. 另外在碳纤维加固施工中还要注意以下几点:

1.加固过程中,基层的处理非常重要。基层的处理直接影响碳纤维的粘结质量。基层处理要求清洁、无浮渣、平整。在使用碳纤维加固结构前,必须要先打磨构件的表面,将表面剥蚀、酥软的混凝土打磨脱落,在露出完好的结构层后,用碳纤维材料将表面修整平整。需要注意的是,在有裂缝的地方,必须对裂缝进行处理,常见的处理方法有灌浆和封闭处理。

碳纤维加固展示

碳纤维加固展示

 

2..粘贴碳纤维材料时,需要注意粘结的性能,而这关系到滚压材料的密实度。在粘贴过程中,必须进行多次反复滚压,尽可能的排出材料间的气泡,防止气泡影响粘结的性能。

3..粘结的质量还和环境相关,环境因素主要包括温度和湿度。温度过低或过高,湿度过大等都会影响材料的粘结质量。相关规范规定,当温度小于5℃时,浸渍树脂的固化和强度会受到很大的影响,因此必须立即停止施工;而当温度大于60℃时,就必须采取相关的隔热防护措施。
       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。我国引进和应用新型碳纤维材料于桥梁加固的时间不长,但其优异的性能在桥梁结构加固工程中已得到充分的体现,该项技术将在越来越多的加固项目中得到应用。

 

 

 

 


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