碳纤维在土木工程中的应用，已成为国际土木工程界的热点。碳纤维质轻高强、耐腐蚀、抗老化，有着优异的力学性能。用其加固补强混凝土结构施工简单便捷，必定在今后的桥梁维修加固中得到广泛的应用。本文结合2001年义井大桥采用碳纤维加固补强的实践，介绍其所用材料、施工工艺及其应用性分析。

碳纤维结构加固修复、补强技术广泛应用于桥梁、隧道以及工业民用建筑中的钢筋砼梁、板、柱及剪力墙结构。特别是采用碳纤维修复补强技术时更获得具大成功，其产品性能优异，操作简单，安全可靠，与传统方法相比较，有更大的经济效益、社会效益和环境效益。建筑框架柱的加固补强，采用该项技术，取得了良好效果。


材料及其性能
碳纤维用于混凝土结构加固修复是一项新技术，它是利用浸渍树脂将碳纤维布沿受力方向或垂直于受力方向粘贴在受损的混凝土构件上，使之与构件原有钢筋共同工作，从而达到对混凝土构件的加固补强。加固后可增大结构抗拉及及抗剪能力，有效地提高其强度、刚度、抗裂性和延性，控制裂缝和挠度的继续发展。碳纤维复合材料包括碳纤维布和粘接材料，简单介绍如下：
1碳纤维布具有如下特点：
（1）高弹膜，以提供有效的增强作用；
（2）高强度；
（3）单根纤维间强度变化小；
（4）在制造与处理过程中强度稳定并保持不变。
2、粘接材料具有如下特点：
粘结材料的性能是保证碳纤维与混凝土共同合作的关键，也是碳纤维与混凝土传力途径中的薄弱环节，它应有足够的刚度与强度，保证碳纤维与混凝土间剪力的传递，同时应用足够的韧性，不会因混凝土开裂导致脆性粘接破坏。此外应适应现场施工条件，即能在一般条件下固化，具有适宜的流动性与粘度，固化收缩率小。粘接材料主要包括三类：底胶、整平材料和浸渍树脂，其性性如下：
2.1、底胶：浸入混凝土表面，强化混凝土表面强度从而使混凝土与碳纤维布之间的粘接性得到提高；
2.2、整平材料：碳纤维布很有可能因混凝土表面的锐利突起物、错位和转角等部位产生损伤或空鼓，从而引起强度降低。整平材料可补平由于混凝土表面劣化或表面处理造成的空洞或斜面，另一方面用于将矩形90o转角打磨后补成圆弧状。
2.3、浸渍树脂：将连续粘贴的碳纤维布结合在一起，使之呈板状硬化，使纤维之间相互结合、均匀抵抗外力，发挥纤维整体强度。同时、将碳纤维布与混凝土粘接在一起，形成一个复合性整体，共同抵抗外力。
本工程采用美国赫氏公司生产的Fabrics48226 和Fabrucs117型碳纤维布

碳纤维补强技术的特点及优越性
1、优异的力学性能，可有效用于多种形式的结构补强，包括抗弯、抗剪、抗拉、抗疲劳、抗震、抗风，控制裂缝及挠度的扩展。
2、优异的化学稳定性。碳纤维布具有极强的抗酸、碱、盐、紫外线和防水能力。具有足够的适应气温变化能力。外加防火层后可以有效地防火。因此，可大大增强结构对恶劣外部环境的适应能力，延长结构寿命。
3、材料本身质轻高强。可以不增加结构体积和不改变结构外型。增加的结构重量可以忽略，便于用所需要的色彩涂装，而不留补强痕迹。
4、施工工序简单，可用小型电动工具操作。工种少，用工少，工期短，进度快。更有资料表明能在持续交通有震动的情况下施工，而不影响补强效果，从而大大缩短了施工断交时间，具有较大的经济效益和社会效益。

碳纤维加固补强的方案。
1、主梁抗弯补强。主梁跨中梁底下弯矩压分别采用18×800（cm）和18×400（cm）的碳纤维片，每层两端各设一道10cm宽大的U型箍，用以固定碳纤维片。
2、主梁抗剪补强。在靠近支点横隔板处开始加固，加纤维片宽为20cm的U型外包箍，一片主梁投12道，每片主梁端部腹板用宽20cm的U型横向外包箍。
5.碳纤维片补强施工工序：
构件表面处理→ 基底处理→ 涂底层涂料→ 刮腻子整平→ 涂下一层浸渍树脂→ 粘贴纤维片→ 涂下一层浸渍树脂→ 养护→ 防护涂装。


产品名称：南京碳纤维加固
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