关于桥梁加固中的碳纤维加固技术的分析
2015-07-13
碳纤维也可以称作增强复合材料，简称CFRP。西方发达国家于1950~2000年期间共同完成了碳纤维的研发制造。初期重点在航天领域中使用，之后伴随着技术的推进，1980年后在土木工程建设领域里使用，经历了十年的推广其在1990年时发展为建筑领域里的主要建筑原料之一。这篇文章主要研究了碳纤维加固技术使用于桥梁建筑实施时的具体状况。
一、碳纤维加固技术的基础原理及优越性
1.碳纤维加固技术的基础原理
对于桥梁建设的加固步骤，应用碳纤维时必须先使用环氧树脂实行浸渍，构成吻合强片原料。进而利用环氧树脂依照受力方位实行特定的裂隙走向粘贴。在拉力对构件进行载荷时，利用纤维片的效用来确保裂隙不能顺着受力走向更加裂开。从而对建筑本体起到了特定的加固效应，还能够确保建筑构造的稳固性。
2. 碳纤维加固技术的优越性
（1）优良的化学稳定性
碳纤维拥有特别优良的防水功能，具体施工程序中还能够体现出此类原料的防酸碱性和隔紫外线功能表现出了极其优良的效果。对于使用时遇到的各种各样的天气条件，相同地具备对应的优点。在表层涂上一层防火漆，能够使其具有非常有效的放火作用。
（2）这种材质轻便、强度大
碳纤维材质具备分量小、强度大的特征，其对整个建筑物的品质起到了极其重大的作用。它不仅能够更加简便地进行颜色涂装，并且确保了构造外围不会产生显眼的接痕。
（3）优良的力学特性
碳纤维拥有极其优良的力学特性。它在各种各样的构造的加固使用中都能够提供出极其有效的作用。特别是它的有效的抗疲劳作用，能够对工程裂隙的整修产生显著作用，抗拉力的测验也获得了比较出色的成绩。
（4）施工程序较简单
碳纤维的施工程序较简便，在某些小型工程实施使用时，具备修改简捷、工程期限短等特征。有关数值表示，使用此类材料能够很大程度地确保减短工程期限，相同工程量的条件下，能够缩减工程期限最少达到24%。
二、碳纤维加固技术的实际步骤
为确保其针对工程本体的加固和整修效用，关键必须实行对应的技术措施，以完成对碳纤维的加固实施程序中的标准化。以下几个实际步骤在具体施工程序中需要对其加强注意。
1施工准备工作
了解熟知施工图；依照各种施工场地和施工规定的研析，可以对整个施工建筑的材料选取产生极其重大的实际影响，相同地，若工程的加固措施运用碳纤维，也应该实行对应的初期工作筹备。
2混凝土构件表层清理
使用此种方法来生产工程的重要构件时，必须对施工构件的表层实行特定的清理，对于局部残存和局部的脱落，必须确保全部清除。确保粘贴表层的牢固性是粘贴碳纤维的重要规定；同时还要注意露筋的锈斑等物的清除。必须进行相对的防锈治理，只有进行防锈治理后，才能够使对裂隙实行的对应的整修和加固达到期望的效应；必须将混凝土表层的楞浆、模板缝都研磨平滑；对混凝土的表层含水量调控也一样具备极其关键的效应，只要在表层水分维持在不超过6%的情况下，就可以完成工程的计划强度加固的规定；对于生产环境的温湿度的调控也一样要加强关注，粘贴碳纤维工程实施后的养护步骤的重要步骤规定是环境的特征。
3调配并涂刷树脂结构胶
将粘贴碳纤维当做加固手段时，必须提供对应的环氧树脂胶来当做粘贴原料。在粘贴碳纤维的工序中运用环氧树脂胶能够对建筑构件表层起到显著的效果，环氧树脂是当前建筑领域中使用最广泛的粘贴剂，所以，我们必须加强注意这种粘贴剂的运用技术发展为碳纤维技术的具体运用进程中的主体方向。具体使用时，一般的底部粘贴剂都使用环氧树脂，调制固化剂的比例是100：18。要确保对应的粘贴强度，就必须将底部粘贴剂全部渗入到表层建造的混凝土里。具体运行能够体现，在粘度方面需要主要测验在没有产生垂流时也能确保全部渗透的条件下实行调制。
4粘贴碳纤维布
将构建表层进行相关的洁净清除后，然后利用调制成功的树脂结构胶，来粘连已依照规定裁制完成的碳纤维布料。在人工粘连时，必须用手轻柔的粘贴在构建表层上，进行气泡的挤除时需运用专门的滚筒。必须将这个步骤进行数次，进而确保树脂结构胶可以全部与碳纤维布料严密的粘合。在具体运行时还需考虑到不能损伤布料表层，进行多次粘贴后，将以上步骤反复进行数次，最后才能成功完成对工程建筑的粘贴与加固，确保整个工程的稳固性。
5表层防护及碳纤维布表层处理
通常保养时期为一周至两周，同时也能够依照施工环境的特征适宜地加长或减短。依照实际温度的差异，来实行运作和核查，固化树脂建构后，需要依照具体规定将防晒漆或防火漆涂一层在碳纤维表层上，以确保整个工程的稳定性。
三、碳纤维片加固补强的施工要点及设计建议
1. 碳纤维片加固补强的施工要点
工程实施时，需要对碳纤维布料的储存和输送加强注意，因为碳纤维本身的纤维极易破损，碳纤维的纤维丝在还没进行加工前是极易断损的，必须要细心养护。必须确保碳纤维的竖向结点和打结段落距离工程建筑的受力点较远，在碳纤维原料的具体使用中多次粘贴能够对其使用效果起到极其有益的作用。基础的规定是严密平滑。在运作时还应该提供一些具体运作标准，在标准环境内展开相关的工程实施。
在对表层进行施工时必须主要查验表层的平滑程度和洁净程度，特别是需要主要确保施工条件的安全性，依照各种工程的差异来实行对应的粘贴剂的选取。因为在施工和防护中震动会对其产生很大的不利作用，所以，使用碳纤维原料时，还应该依照涉及的施工标准来严厉实行，期间，要重点关注施工区域内的震动情况。
2.碳纤维片加固补强设计建议
在具体施工程序中，因为构架的承载力状况的差异，因此能够在某些受力前提比较简易地工程治理中，要完成工程实施计划量的最小化手段应该采取比较简易地操作系数。同时在治理某些加固件具有承载较高的受力情况时，就应该依照严格的计算来完成工程实施程序中和初期筹备的计算操作，将受力状况完全计算好后，再实行对应的粘连工序。因为在工程领域中运用碳纤维还是一类新型技术，因此目前对其运用时对此种原料的强度规划应该在厂商给予的数据上增加特定的损毁值，刚度规划等层面都必须具有特定的资历。还有，在选取粘贴胶时，必须主要依据工程的具体实施规定来实行选取，针对某些施工状况比较杂乱的环境，应该主要核查粘连剂的选用。在碳纤维原料的具体使用中施工品质也一样对其形成极其重大的意义。必须在施工时严厉依据施工规定实行。
（1）损坏面混凝土表层处理：对被加固构件表层的脱落、松散、蜂窝、侵蚀等劣质混凝土进行清理，使混凝土构造层裸露出来。
（2）依据设计规定对损毁面钢筋处置后利用M45的环氧树脂砂浆实行灌接或密闭处置，同时确保钢筋防护层的薄厚程度至少为15mm。将其表层研磨平滑可使用打磨机，还需使用钢刷来清理洁净其表层的灰尘、油渍等污染物，将构件加固表层处理平滑、干燥没有灰尘。此外，比如粘贴碳纤维时顺着基纤维走向围绕构件转弯处进行，要对转弯粘贴点实行倒角治理且将其研磨为圆弧形状，圆弧直径至少要达到40mm。
（3）涂刷底部树脂：使用专门的滚筒刷来均匀涂刷底部树脂在混凝土表层上，等到树脂表层触感干燥后应立即实行下面的施工程序。
（4）找平处理：针对表层凹陷的部分使用找平原料来修补平滑，并且不可以出现棱角。
（5）粘贴碳纤维片材：在需要粘贴的位置上匀称地涂抹已调制完成的浸渍树脂，还需使用橡胶滚筒顺着纤维走向进行反复滚压，挤压气泡，从而使浸渍树脂完全渗入碳纤维布，滚压过程中不能损坏碳纤维布。数层粘贴反复进行上面的步骤，等到纤维表层触感干燥后就可实行再次粘贴。如时间过了60min，就需等候12h之后，再进行下一层粘贴剂的涂刷。
（6）在碳纤维布的最外一层表层上匀称涂刷浸渍树脂。
四、总结
综合上述伴随着国家社会经济的高速进展，桥梁施工行业踏入了其繁盛时期，然而以前运用在桥梁工程中的技术，在当代工程规定中，明显地已无法达到当前运输的规定。然而以前的施工环境局限了桥梁的品质，针对这种局面，加固原来的桥梁本体就变成了一个必须的选取。碳纤维原料的产生为这个缺陷的解除提供了新的方法。碳纤维具备功能强、价格实惠、施工要求简单等层面的优点，更加需要关注的是，伴随着技术的熟练，此类原料在市场价格方面表现出降低的走势，其为具体运用我国的碳纤维加固技术夯实了特定的价值根基。
