結(jié)構(gòu)加固公司值得信賴,加固補強報價

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橋梁結(jié)構(gòu)碳纖維加固技術(shù)與應(yīng)用

（一）前言

中國橋梁工程的發(fā)展已具有相當(dāng)規(guī)模，公路交通量不斷增加，行車密度及車輛載重越來越大，公路橋梁負(fù)荷日趨加重。有一部分公路橋梁是中國20世紀(jì)80年代以前修建的，因其設(shè)計荷載標(biāo)準(zhǔn)偏低，普遍存在承載力不足的問題。同時具有抗高溫、抗磨蝕、抗震、耐化學(xué)藥品性，耐熱，耐低溫等性能，這就意味著建筑結(jié)構(gòu)的耐腐蝕性及耐久性大大提高。而20世紀(jì)80年代以后修建的，其中已有不少橋梁暴露出缺陷，更有一些在遠(yuǎn)沒有達(dá)到設(shè)計壽命時出現(xiàn)耐久性能嚴(yán)重退化的現(xiàn)象，影響其承載能力和使用壽命。因此，采用適當(dāng)?shù)募庸毯透脑旒夹g(shù)措施，恢復(fù)和提高橋梁的承載能力及通行能力，延長橋梁的使用壽命，以適應(yīng)現(xiàn)代化交通運輸?shù)男枰兊檬制惹小?

（二）碳纖維材料特性

碳纖維增強塑料是碳纖維材料通過一定的制作工藝與特定的樹脂材料復(fù)合而制成的，其力學(xué)特點是應(yīng)力應(yīng)變量完全線彈性，不存在屈服點或塑性區(qū)。碳纖維材料具有優(yōu)異的物理力學(xué)性能。加固混凝土構(gòu)件所用的碳纖維布，是由碳纖維長絲經(jīng)編織而制成的柔軟片材。構(gòu)件受剪加固時，應(yīng)用碳纖維布加固時應(yīng)使碳纖維的纖維方向與混凝土中主拉應(yīng)力方向一致。碳纖維布在編織時，將大量的碳纖維長絲沿一個主方向均勻平鋪，用的非主方向碳纖維絲將主方向碳纖維絲編織連接在一起，形成很薄的以主纖維方向受力的碳纖維布。碳纖維布的抗拉強度標(biāo)準(zhǔn)值應(yīng)大于3000MPa，彈性模量大于2.0×l05MPa.綜合材料的物理、力學(xué)特性分析，要想大限度地發(fā)揮材料自身的優(yōu)勢，適宜將CFRP材料作為橋梁結(jié)構(gòu)的受拉或預(yù)應(yīng)力受彎構(gòu)件，特別適用于純受拉構(gòu)件，工程實踐也證明了這一點。目前，用于橋梁加固的碳纖維材料主要是承受拉應(yīng)力，約束裂縫的開展。

（三）碳纖維加固補強的施工工藝

1、根據(jù)設(shè)計確定粘貼碳纖維的范圍進(jìn)行基底處理

(1)將砼構(gòu)件表面的殘缺、破損及碳化層部分清除干凈，達(dá)到結(jié)構(gòu)密實部位。檢查外露鋼筋是否有銹蝕，并進(jìn)行必要的處理。對經(jīng)過剔鑿、清理和露筋的構(gòu)件殘缺部分進(jìn)行修補復(fù)原；

(2)裂縫修補?？p寬小于0.2mm的裂縫，用環(huán)氧樹脂進(jìn)行表面涂刷密封；大于0.2mm的裂縫用環(huán)氧樹脂灌縫；

(3)將構(gòu)件表面凸出部分（模板的段差等）打磨平整，修復(fù)后的段差盡量平順。用磨光機把棱角磨成半徑大于30mm的圓角；

(4)清洗打磨過的構(gòu)件表面，并使其充分干燥。

2、底層涂刷（底層涂料具有較強的滲透性，可滲入砼表面內(nèi)）

(1)把底層涂料的主劑和固化劑按規(guī)定比例稱量準(zhǔn)確后放人容器內(nèi)，用攪拌器拌均勻，一次調(diào)和量應(yīng)在可使用時間內(nèi)用完為準(zhǔn)；

(2)用滾筒刷均勻的涂刷底層涂料；

(3)底層涂料固化后，表面有凸起部分時要用砂紙磨光；

(4)注意在氣溫小于5℃，相對濕度大于85，砼表面含水率在8%以上，有結(jié)露可能而無可靠保證措施時，均不得施工。

3、環(huán)氧結(jié)構(gòu)膠對構(gòu)件表面殘缺的修補

(1)構(gòu)件表面凹陷部位應(yīng)用環(huán)氧結(jié)構(gòu)膠填平，修復(fù)至表面平整；

(2)內(nèi)角（段差、起拱等）要用環(huán)氧結(jié)構(gòu)膠填補使之平順。

4、貼碳纖維

(1)為了防止碳纖維受損，在碳纖維運輸、儲存、裁切和粘貼過程中，嚴(yán)禁受彎折；

(2)碳纖維接頭必須搭接10cm以上，橫向不需搭接；

(3)按規(guī)定比例摻配樹脂主劑和固化劑，用滾筒刷均勻地涂刷黏結(jié)樹脂，稱為下涂；

(4)貼碳纖維時，在碳纖維片和樹脂之間盡量不要有空氣，可用羅拉沿著纖維方向在碳纖維上對此滾壓，使樹脂滲入碳纖維中。

5、養(yǎng)護(hù)

粘貼碳纖維片后，需自然養(yǎng)護(hù)24h達(dá)到初期固化，并保證固化期間不受干擾。

6、涂裝

根據(jù)需要可在樹脂固化后加固補強構(gòu)件表面，涂刷耐火涂層和色彩。

（四）碳纖維加固處理要點

在進(jìn)行結(jié)構(gòu)加固處理前，先對梁板采取有效地卸載和支頂措施，然后按以下施工工序進(jìn)行加固施工。

1、破損面混凝土表面處理：清除被加固構(gòu)件表面的剝落、疏松、蜂窩、腐蝕等劣化混凝土，露出混凝土結(jié)構(gòu)層。

2、按設(shè)計要求對破損面鋼筋處理后用環(huán)氧樹脂裂縫膠進(jìn)行灌縫或封閉處理，并保證鋼筋保護(hù)層厚度不小于15mm.利用打磨機將其表面打磨平整，并用鋼刷將其表面的粉塵、油污等不潔物清除干凈，使構(gòu)件加固表面平整、干燥無粉塵。其工作原理是將纖維布張拉至設(shè)計值，用粘結(jié)材料將其粘貼到混凝土板梁的受拉面，使其與混凝土結(jié)構(gòu)共同受力利用碳纖維材料良好的抗拉強度，達(dá)到增強構(gòu)件承載能力及強度的目的。另外，如碳纖維需沿基纖維方向繞構(gòu)件轉(zhuǎn)角處粘貼時，轉(zhuǎn)角粘貼處要進(jìn)行倒角處理并打磨成圓弧狀，圓弧半徑不應(yīng)小于20mm.

3、涂刷底層樹脂：用專用滾筒刷將底層樹脂均勻涂抹于混凝土表面，待樹脂表面指觸干燥時即進(jìn)行下一道工序施工。

4、找平處理：表面凹陷部位用找平材料填補平整，且不應(yīng)有菱角。

5、粘貼碳纖維片材：將配制好的浸漬樹脂均勻涂抹于所要粘貼的部位，并用橡膠滾筒沿纖維方向多次滾壓，擠除氣泡，使浸漬樹脂充分浸透碳纖維布，滾壓時不得損傷碳纖維布。多層粘貼重復(fù)上述步驟，待纖維表面接觸干燥時即可進(jìn)行下一層的粘貼。利用打磨機將其表面打磨平整，并用鋼刷將其表面的粉塵、油污等不潔物清除干凈，使構(gòu)件加固表面平整、干燥無粉塵。如超過60min，則應(yīng)等12h后，再行涂刷粘結(jié)劑粘貼下一層。

6、在后一層的碳纖維布的表面均勻涂抹浸漬樹脂。

7、必要時進(jìn)行表面防護(hù)及外觀處理。

（五）注意事項

1、碳纖維片材選擇注意事項

碳纖維片材的編織均勻性，將直接影響加固質(zhì)量。碳纖維束只有分布排列均勻，加工成復(fù)合材料后才能起到整體均勻受力的作用，若材質(zhì)的均勻性不好，則構(gòu)件受力后到之纖維片拒不受力不均，使碳纖維補強的效果不能充分發(fā)揮出來。環(huán)氧樹脂玻璃纖維復(fù)合筋性能1、玻璃纖維特性剝離纖維是以剝離為原料經(jīng)高溫溶質(zhì)、拉絲、絡(luò)紗、織布等工藝制造成的。因此，選擇均勻性較好的碳纖維片材，是加固質(zhì)量的關(guān)鍵。

2、碳纖維（片材）粘貼注意事項

①在表面處理和粘貼碳纖維片材前，應(yīng)按加固設(shè)計部位放線定位。

②按設(shè)計要求的尺寸裁剪碳纖維片材，裁剪后的織物寬度不宜小于150mm且不應(yīng)小于100mm.

③將碳纖維片材表面擦拭干凈至無粉塵。如需粘貼兩層時，對底層碳纖維片材兩面均應(yīng)擦拭干凈。

④擦拭干凈的碳纖維片材應(yīng)立即涂刷粘結(jié)樹脂，膠層應(yīng)呈凸起狀，平均厚度不小于2mm.

⑤將涂有粘結(jié)樹脂的碳纖維片材用手輕壓貼于需粘貼的位置。用橡膠滾筒順纖維片材方向均勻平穩(wěn)壓實，使樹脂從兩邊溢出，保證密實無空洞。當(dāng)平行粘貼碳纖維時，兩片之間孔隙應(yīng)不小于5mm.

⑥需粘貼兩層碳纖維片材時，可連續(xù)粘貼。如不能連續(xù)粘貼，則再開始前應(yīng)對底層碳纖維片材重新做好清潔工作。

⑦施工宜在5℃以上環(huán)境溫度條件下進(jìn)行，并應(yīng)符合配套樹脂的施工使用溫度。當(dāng)環(huán)境溫度低于5℃時，應(yīng)使用適用于低溫的配套樹脂或采用升溫處理措施。

⑧施工時應(yīng)考慮環(huán)境濕度對樹脂固化的不利影響，其粘貼部位混凝土的含水率不應(yīng)大于4％。

⑨樹脂配制時應(yīng)按產(chǎn)品使用說明規(guī)定的配比稱量置于容器中，用攪拌器均勻攪拌至色澤均勻。攪拌用容器內(nèi)不得有油污及雜質(zhì)。宜根據(jù)現(xiàn)場實際溫度決定樹脂的每次拌合量，并嚴(yán)格控制使用時間。

⑩為了保證粘貼的質(zhì)量，不同季節(jié)、不同溫度條件下，應(yīng)使用不同型號的粘貼樹脂，這樣才能對樹脂施工的可操作時間和固化時間進(jìn)行有效控制。

（六）對碳纖維加固補強技術(shù)的展望

碳纖維用于砼結(jié)構(gòu)的修復(fù)補強雖然時間不長，但發(fā)展很快，其主要原因在于碳纖維片加固存在較多優(yōu)點：

1、施工簡便迅速，無需模板、夾具、支撐等；

2、不增加結(jié)構(gòu)重量，碳纖維片重量200g/m2～300g/m2，設(shè)計厚度0.111mm～0.167mm，加上環(huán)氧樹脂的重量也很輕，對結(jié)構(gòu)自重影響可忽略不計；

3、能適應(yīng)各種結(jié)構(gòu)外形的補強；

4、可以多層粘貼?？筛鶕?jù)設(shè)計要求，在一個部位重疊粘貼。

（七）結(jié)束語

隨著我國高等級公路的迅速發(fā)展，高速公路橋梁通車?yán)锍桃苍诓粩嘣鲩L，橋梁由于各種原因造成承載力降低、混凝土強度降低或需要提高抗震能力和修補橋梁裂縫，都可以應(yīng)用碳纖維布補強技術(shù)。

碳纖維雙向布的應(yīng)用優(yōu)勢

1、優(yōu)異的機械性能

碳纖維單絲的比強度和比模量是鋼材的10倍以上。突出的力學(xué)性能是碳纖維雙向布替代鋼材成為體育器材制作的優(yōu)良材料。

2、質(zhì)量輕

碳纖維雙向布質(zhì)量極輕。尤其是羽毛球拍、網(wǎng)球拍、高爾夫球桿等體育器材，輕質(zhì)的手感可以降低動力要求，節(jié)約能耗，使用方便。

3、柔軟加工性強

碳纖維雙向布的可塑性佳，可以任意加工成各式形狀，同時可以根據(jù)使用者的不同需求來設(shè)計加工體育器材。

碳布、粘鋼現(xiàn)場拉拔該如何進(jìn)行結(jié)構(gòu)加固主要涉及到碳纖維加固、粘鋼加固、增大截面加固、外粘型鋼加固以及外加預(yù)應(yīng)力加固等，碳纖維加固和粘鋼加固又是這些加固工藝中經(jīng)常用到的加固方法。另外，如碳纖維需沿基纖維方向繞構(gòu)件轉(zhuǎn)角處粘貼時，轉(zhuǎn)角粘貼處要進(jìn)行倒角處理并打磨成圓弧狀，圓弧半徑不應(yīng)小于20mm。這兩種加固工藝在施工完畢以后都需要進(jìn)行現(xiàn)場拉拔，來確定粘接是否合格，也經(jīng)常有小伙伴咨詢我們碳布和粘鋼現(xiàn)場拉拔該如何進(jìn)行。

現(xiàn)在給大家介紹下：

1、碳纖維布現(xiàn)場拉拔和粘鋼現(xiàn)場拉拔相同點

在拉拔之前都需要做5個40MM*40MM的試件粘貼在加固位置的附近，等結(jié)構(gòu)膠完全固化后通知試驗室檢測人員來現(xiàn)場進(jìn)行檢測，結(jié)構(gòu)膠一般3-5天都會完全凝固，力學(xué)性能都會達(dá)到要求，但為了保險起見，我們都建議試件在第7天再進(jìn)行拉拔試驗。在做拉拔時由于需要實驗人員到現(xiàn)場進(jìn)行試驗，需要施工單位提前與實驗室人員定好時間，并且在試驗期間，需要監(jiān)理在旁邊進(jìn)行見證。錨具實現(xiàn)碳纖維板的張拉和固定、結(jié)構(gòu)膠使碳纖維板和被加固的構(gòu)件形成一個共同受力的整體。試驗結(jié)果確定5個試件都是內(nèi)聚破壞（基材混凝土破壞面積占粘接面積的85%以上），然后通過計算算出每個試件的破壞拉力值，將大值和小值去掉，剩下的三個數(shù)值計算平均值，算出的值滿足國標(biāo)規(guī)范，則說明現(xiàn)場拉拔合格。

2、碳纖維布現(xiàn)場拉拔和粘鋼現(xiàn)場拉拔不同點

鋼板的試件在粘貼前需要提前裁剪好，碳布的試件可以將整塊碳布粘貼在試驗位置，在拉拔試驗開始時再進(jìn)行裁剪。這主要是因為鋼板試件在粘貼好以后不宜裁剪，如果用等離子切割機強行切割會導(dǎo)致膠體受損，而碳纖維布在粘貼好以后可以用角磨機進(jìn)行切割；碳布經(jīng)常會有多層拉拔，而鋼板基本不會有多層拉拔的情況，碳布在進(jìn)行多層拉拔試驗時不可以發(fā)生層間破壞，否則認(rèn)定不合格。當(dāng)然，如果與其他加固方法結(jié)合采用，如增大截面、受壓區(qū)加固，還能在更大程度上提高承載力。

現(xiàn)場拉拔是檢測碳布、鋼板粘貼效果的一個重要步驟，檢測合格可以說明現(xiàn)場的粘接效果是滿足要求，這也能充分說明結(jié)構(gòu)膠的粘接性能好壞。

加固纖維板材介紹

纖維加固技術(shù)是在上世紀(jì)八十年代興起的新興技術(shù)，由于纖維復(fù)合材料優(yōu)異的機械性能和化學(xué)性能，已備受工程界的青睞，并在工程加固中廣泛應(yīng)用。其中以玄武巖纖維、芳綸纖維、碳纖維、玻璃纖維四種纖維增強材料運用為廣泛。采用電錘鉆孔時應(yīng)保證鉆孔中心線與混凝土梁面垂直，鉆孔中心位置偏差不超過3mm。然而各種纖維材料的力學(xué)性能參數(shù)各有差別，其可設(shè)計性和加工性也各不一樣。

1、玄武巖纖維

玄武巖纖維是一種新型的礦物纖維，是由玄武巖原材料經(jīng)高溫熔線拉絲而制成的。高強度和模量較高，可與混凝土的相容，它的價格是在芳綸纖維和玻璃纖維之間。由于其原材料來自天然玄武巖，產(chǎn)品性能非常大，也已經(jīng)以多種形式成為加固材料在工程中應(yīng)用。

2、芳綸纖維

芳綸纖維具有高強度、高模量、低延伸率、電絕緣性好、抗沖擊性好、柔軟可加工性、施工簡便的優(yōu)良性能。在許多方面和碳纖維是互補的，也是一種重要的纖維增強材料。1、破損面混凝土表面處理：清除被加固構(gòu)件表面的剝落、疏松、蜂窩、腐蝕等劣化混凝土，露出混凝土結(jié)構(gòu)層。芳綸纖維可單獨使用，也可與碳纖維、玻璃纖維等混合使用。國外芳綸纖維的應(yīng)用十分廣泛，然而在我國，芳綸纖維作為結(jié)構(gòu)加固材料在我國的應(yīng)用仍處于起步階段。

3、碳纖維

碳纖維作為加固材料，具有一定的固有缺陷，如抗沖擊強度低、抗剪強度低、導(dǎo)電性強，會產(chǎn)生電磁干擾，應(yīng)用范圍有限。由于其具有高強度、高模量、結(jié)構(gòu)簡單等優(yōu)良的力學(xué)性能，在建筑工程使用中仍得到了廣泛的應(yīng)用。短切玄武巖纖維還可與無機粘合劑相容，吸濕率小于1%，吸收能力不隨時間的變化，這就證明了它在使用過程中的材料穩(wěn)定性，長壽命和環(huán)境協(xié)調(diào)性。中國每年碳纖維年消耗量占世界總產(chǎn)量的四分之一，碳纖維是增長快的、發(fā)展?jié)摿Φ氖抢w維增強復(fù)合材料。

4、玻璃纖維

玻璃纖維包括高強度玻璃纖維和無堿玻璃纖維，玻璃纖維的延伸率以及抗拉強度低，價格便宜，但彈性模量查，耐堿性差，受鹽腐蝕性差，施工操作差。因此應(yīng)用范圍受限制較多，適用于加固要求低的場合。