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橋梁結(jié)構(gòu)碳纖維布加固技術(shù)

發(fā)布時間:2019-02-18 10:09:49發(fā)布作者:施邦實業(yè)文章來源:施邦實業(yè)

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。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?br/>

二、上海施邦碳纖維材料特性
碳纖維增強(qiáng)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。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,用極少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(qiáng)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,要想最大限度地發(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。


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三、上海施邦碳纖維加固補(bǔ)強(qiáng)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(bǔ)復(fù)原;
(2)裂縫修補(bǔ)。縫寬小于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(jī)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(qiáng)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(bǔ)
(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(bǔ)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(bǔ)強(qiáng)構(gòu)件表面,涂刷耐火涂層和色彩。


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四、上海施邦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(jī)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。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(bǔ)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。如超過60min,則應(yīng)等12h后,再行涂刷粘結(jié)劑粘貼下一層。
6、在最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。



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