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碳纤维布加固技术的发展

2018-11-29

随着近年来载重汽车吨位的不断增大,我们在进行的公路日常养护工作中发现许多公路经过多年运营许多桥涵的盖板出现了混凝土开裂、风化露筋、钢筋锈蚀等严重病害,桥涵盖板的承载力下降。该病害严重地影响到公路行车安全,急需对发生病害的桥涵盖板进行加固处理。

碳纤维又称增强复合材料,碳纤维布加固技术被广泛用于震后建筑重建和补强,这些都促进了碳纤维在加固补强工程中的应用。我国在这方面起步较晚,但发展势头迅猛,进展飞快,已经有了许多桥梁加固成功的实例。如南京机场路高架桥空心板补强修复;卢沟新桥的补强修复工程等等。

碳纤维增强复合材料加固修补混凝土结构技术,是利用专门配制的粘结剂将碳纤维片粘贴在混凝土构件需补强加固部位表面,使混凝土与碳纤维片形成一体,共同工作的加固修补方式。(1)碳纤维复合材料具有优越力学性能,其抗拉强度是普通Ⅱ级钢筋抗拉强度的10倍以上,弹模也与钢材相当;(2)碳纤维材料不与酸碱盐等化学物质发生反应,因而用碳纤维材料加固后的钢筋混凝土构件具有良好的耐腐蚀性及耐久性,适合于沿海地区空气湿度大,盐碱含量较高的特点;(3)碳纤维的单位体积重量仅为钢材的l/4左右,制成板状后,其厚度仅为1.4mm左右,几乎不增加结构自重和改变截面外形。由于碳纤维布是一种柔性材料,而且可以任意裁剪,可以有效的封闭混凝土结构的裂缝,且不改变结构形状及不影响结构外观,很适合于加固桥涵盖板这类施工面较小的工程。(4)施工简便、工序简单,由于其自重较轻,可用小型电动工具操作,操作空间要求较宽松。不像传统补强方法需要众多工种、大量劳力及大型施工设备,可以在传统技术无法施工的有限作业空间内实施。通过对两种施工方案各自特点的研究比较,我们段技术人员认为第二种方案更加适合本次桥涵盖板加固工程。   通过不同地区应用碳纤维加固技术整治、加固的工程中运用了这项技术,总体反映都取得了良好的效果。我省公路局对此项技术在局部地区也进行了试验,实践证明碳纤维具有高强高效、材质薄、重量轻、施工便捷、耐久耐腐蚀性好等特点,因此该项技术具有重要的社会意义,并蕴藏着巨大的经济效益。采用碳纤维加固修补混凝土结构在公路养护中具有广阔的应用前景。

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