碳纤维布加固技术
1.1碳纤维材料的特点
碳纤维材料是一种新型的高强材料,最早应用于航空航天等高科技领域,国内近年来才在土木工程中得到应用与发展。作为一种新型高效的加固技术,碳纤维加固技术具有如下特点:
1)与传统的其他加固方法相比,采用碳纤维布加固法不增加恒载及断面尺寸,不影响结构的外观,不减小桥下净空;
2)该法施工简便,操作简单,可适应不同构件形状,具有随型性的特点;
3)通过环氧树脂等材料与结构有效粘结,不需设置锚固螺栓等,不损伤原有结构;
4)能有效地封闭混凝土表面的裂缝,提高混凝土构件的整体刚度;
5)碳纤维布具有优良的耐化学腐蚀性,应用于经常受盐害侵蚀等腐蚀性环境时仍有较长的寿命;
6)采用碳纤维布加固混凝土构件时,可根据受力需要计算出粘贴层数。
1.2碳纤维加固工艺流程及要点
碳纤维加固结构技术是利用碳纤维材料的特性,将碳纤维布粘贴在结构表面,从而起到对结构的加强作用,其具体工艺流程如下。
1.2.1施工前的准备工作
由于碳纤维用胶最适宜的温度在20~25℃,施工前,每天测量气温3次,视气温高低,适当调整施工日期。开始施工时,必须先将混凝土表面用砂轮打磨平整,凹陷、缺损处用修补胶补平,U形箍的转角处打磨成R≥20 mm,裂缝须注入环氧树脂进行修补,然后用无水酒精或丙酮冲洗混凝土表面,除去表面的粉尘,待表面干燥后方可涂刷粘贴剂。
1.2.2粘贴碳纤维布
混凝土表面干燥后,用滚筒或刷子均匀地将粘贴剂涂在混凝土上,粘贴面必须平整、光滑,待粘贴面干燥后方可在其上粘贴碳纤维布。粘贴碳纤维布时,必须两人密切配合,一人拉紧碳纤维布,一人用刮板从一侧边刮边贴,保证不留气泡,粘贴紧密。由于荷载主要是通过搭接区传递的,所以应注意搭接区粘贴,做好标记,保证搭接长度≥15 mm。碳纤维布粘贴好以后,至少要放置30 min,以保证环氧树脂的充分渗透。
1.2.3养护工作
碳纤维布粘贴好后,用聚乙烯板等进行养护,养护时间要≥48 h,养护过程中注意不要与施工面接触。为了保证耐久性,可在表面再涂刷一道粘结树脂、粉刷20 mm厚的M15水泥砂浆或喷砂保护,并且力求外观颜色与原有梁体混凝土颜色一致。