碳纖維布加固橋梁受力分析
碳纖維布新材料的發(fā)現(xiàn)是土木工程發(fā)展新的推動力，碳纖維布加固法也被視為梁式橋加固補強、提高承載能力，尤其是當(dāng)高度受限制時的優(yōu)選加固方法，其施工工藝亦較簡單。今天，我們就來探討一下碳纖維布加固橋梁受力的特點。
1.將抗拉性能優(yōu)良的碳纖維布用粘結(jié)材料粘貼到梁體底面或箱梁內(nèi)壁上,使其與原結(jié)構(gòu)布置的鋼筋一道共同承受拉力,以提高舊橋的承載能力。與其他加固方法相比，碳纖維布保證在設(shè)計荷載范圍內(nèi)與原結(jié)構(gòu)共同受力,且改變原有結(jié)構(gòu)的應(yīng)力分布程度小。
2.沿橋梁的主拉應(yīng)力方向(或與裂縫正交方向)粘貼碳纖維布,兩端分別設(shè)置錨固端,可約束混凝土表面裂縫，防止裂縫擴大,提高構(gòu)件抗彎剛度、減少構(gòu)件撓度、改善梁體受力狀態(tài)。
3.應(yīng)根據(jù)實際情況合理使用碳纖維布加固鋼筋混凝土梁式橋,因碳纖維布在加固混凝土構(gòu)件時,在提高受彎承載力的同時還影響受彎構(gòu)件的破壞形態(tài)。當(dāng)碳纖維布用量過多時,構(gòu)件的破壞形態(tài)由碳纖維被拉斷引起的破壞轉(zhuǎn)變?yōu)榛炷帘煌蝗粔核槠茐?。還因碳纖維為完全彈性材料,它與鋼筋共同工作會減弱鋼筋塑性性能,碳纖維布用量過多,構(gòu)件延性將有所降低。
4.碳纖維布加固后橋梁結(jié)構(gòu)物后破壞形式變化為突然性(拉斷或剝離等脆性破壞),其承載力極限狀態(tài)應(yīng)按碳纖維抗拉強度的2/3進行抗彎承載力計算,不能按普通鋼筋混凝土考慮。
5.碳纖維布可提高混凝土梁抗剪承載力,其作用機理類似箍筋,同時還能明顯改善構(gòu)件的變形性能,增強構(gòu)件的變形能力。

碳纖維布加固每平方多少價錢？
伴隨著社會的前進，建筑物也越來越多了，建筑物在進過幾十年的風(fēng)吹雨打，不管是建筑的外表仍是內(nèi)部結(jié)構(gòu)都會呈現(xiàn)損壞，這個就需要我們隊建筑物進行改造加固了，在我國的建筑物的發(fā)展史上，改造加固中運用的資料也是那幾種，知名品牌，巧力牌粘鋼膠、碳纖維布、碳纖維膠、植筋膠、高強度化學(xué)錨栓。
下面我就做為小編為我們來介紹一下：
1、懸臂橋墩角隅處的裂縫(因為部分應(yīng)力引起)。
以上可采用刻槽關(guān)閉或鑿槽嵌補方法，加配鋼筋修補法，鋼板張貼修補裂縫，外表噴漿修補裂縫，用柔性外表關(guān)閉法修補裂縫，灌漿關(guān)閉裂縫修補法等。
2、墩臺網(wǎng)狀裂縫(因為混凝土縮短枯燥引起或混凝土內(nèi)部水化熱和外部氣溫的溫差及日氣溫改變影響和日照影響而發(fā)生的溫度拉應(yīng)力)。
3、墩臺身的水平裂縫(多為混凝土灌輸不良所引起)
4、翼墻和前墻開裂的裂縫(往往因為墻間的填土不良。凍脹或底層承載力不足，引起下沉或外傾而發(fā)生開裂)。
6、雙柱式橋墩下承臺的豎向裂縫(因為樁基下沉不均勻或部分應(yīng)力所形成的)。
5、由支承墊石從下向上發(fā)展的裂縫(主要是因為墩臺帽在支承墊石下未安置鋼筋所形成的或可能受到較大的沖擊力)。
7、橋墩墩帽順橋軸線橫貫墩帽的水平裂縫(主要是部分應(yīng)力所形成的，因梁和活載的作用力集中地經(jīng)過支座傳至橋墩，使其周圍墩頂其他部位發(fā)生拉應(yīng)力)。
8、從根底向上發(fā)展至墩臺上部的裂縫(根底松軟發(fā)生不均勻沉降形成)。
9、鑲面石杰出的裂縫(因為鑲面石與墩臺連接不良所引起)。
10、墩臺蓋梁自上而下的筆直裂縫(樁基下沉不均勻而引起蓋梁上的不均勻受力)。
11、支承相鄰不等高的墩蓋梁、雉墻上的豎向裂縫(因為部分應(yīng)力所形成的)。

碳纖維布加固材料的價格會隨著哪些因素而波動？
面會出現(xiàn)問題的建筑物，很多人都會優(yōu)先選擇使用碳纖維材料對這些有問題的建筑物進行加固維修。為什么碳纖維材料如此受歡迎呢？主要是因為和其他的加固材料相比，碳纖維布加固材料具有諸多的優(yōu)勢。比如：價格低廉、負重較低、在惡劣環(huán)境中依然能夠順利施工等。
雖然碳纖維材料的市場價格并不高，不過，也有諸多的因素會影響到碳纖維材料的市場售價，大家知道哪些因素會影響碳纖維材料的價格波動嗎？如果大家不清楚的話，就跟著小編一起來了解下吧。
一、材料的質(zhì)量
大家在選購碳纖維材料時，會首先考慮到材料的性價比，對于所有的加固材料來講，材料的質(zhì)量都是要放在位考慮的。不同質(zhì)量等級的碳纖維材料，其市場價格也是有較大的差異的。我們在選購碳纖維材料時，需要根據(jù)現(xiàn)場加固的要求進行針對性的選擇。
二、施工淡旺季
在施工旺季時，各個施工單位對碳纖維材料的需求量也更多。碳纖維材料的市場價格受到供求關(guān)系的影響。由于在旺季對碳纖維材料的整體需求量較多，這時供小于求，加固材料的市場價格會有所上漲。在施工淡季時，由于各個施工單位接單量較少，對碳纖維材料的需求量也逐漸減少。這時，很多廠家生產(chǎn)的碳纖維材料都會積壓，大多數(shù)的廠家為了盡快銷售完碳纖維材料，都會適當(dāng)?shù)慕档蛢r格，以期有更多的客戶購買。
三、使用壽命
大多數(shù)的碳纖維材料使用壽命都能夠超過50年以上，能夠完全滿足客戶的使用需求。我們在選購碳纖維材料時，也要關(guān)注到使用壽命這一個特點，有些質(zhì)量等級較低的碳纖維材料，使用壽命往往達不到50年，這類加固材料的市場售價也會相對較低一些，對于有特殊要求的客戶，也可以選擇這類加固材料。
四、材料的性能優(yōu)劣
不同廠商生產(chǎn)的碳纖維材料，其性能也是存在較大的差異的?，F(xiàn)在客戶在選擇碳纖維材料時，對其的要求也越來越高?？蛻舨粌H會關(guān)注加固材料的市場售價，也會關(guān)注材料的性能和施工的便利性?？蛻粼谶x購材料時，務(wù)必要注意到一點，必須擦亮雙眼，避免選購到假冒偽劣的材料，以免在施工的過程中發(fā)現(xiàn)問題，到時候還需要重新加固。
不同廠商生產(chǎn)的碳纖維材料，市場售價也是完全不同的。小編在上述的內(nèi)容中介紹的四個方面，都會影響到碳纖維材料的市場價格，客戶在選購加固材料時，在淡季時低價買進，能夠節(jié)省較多的費用。另外，我們在選擇施工單位時，選擇較久的施工單位，如果可行的話，優(yōu)先選擇施工經(jīng)驗超過十年的施工單位。這類施工單位的施工人員完全掌握了碳纖維加固的施工技巧和精髓，能夠保證施工的質(zhì)量。

碳纖維布加固施工方案及流程
碳纖維材料用于混凝土結(jié)構(gòu)加固修補的研究始于80年代美、日等發(fā)達國家。我國的這項技術(shù)起步很晚，但隨著我國經(jīng)濟建設(shè)和交通事業(yè)的飛速發(fā)展，現(xiàn)有建筑中有相當(dāng)一部分由于當(dāng)時設(shè)計荷載標(biāo)準(zhǔn)低造成歷史遺留問題，一些建筑由于使用功能的改變，難以滿足當(dāng)前規(guī)范使用的需求，亟需進行維修、加固。目前常用的加固方法有很多，如：加大截面法、外包鋼加固法、粘鋼加固法、碳纖維加固法等。碳纖維加固修補結(jié)構(gòu)技術(shù)是繼加大混凝土截面、粘鋼之后的又一種新型的結(jié)構(gòu)加固技術(shù),譽為:加固補強新斗士。




碳纖維加固與傳統(tǒng)的加大混凝土截面或粘鋼混凝土補強相比，具有節(jié)省空間，施工簡便，不需要現(xiàn)場固定設(shè)施，施工質(zhì)量易保證，基本不增加結(jié)構(gòu)尺寸及自重，耐腐蝕、耐久性能好等特點。另外，采用該工法，可大大提高建筑物的使用壽命，降低加固成本。因此，碳素纖維作為劃時代的補強材料，而備受青睞和關(guān)注。
(1)抗拉強度高，是同等截面鋼材的7-10倍。
(2)重量輕，密度只有普通鋼材的1/4。
(3)耐久性好，可阻抗化學(xué)腐蝕和惡劣環(huán)境、氣候變化的破壞。
(4)施工方便快捷、省力節(jié)時、施工質(zhì)量易于保證。
(5)適用范圍廣，混凝土構(gòu)件、鋼結(jié)構(gòu)、木結(jié)構(gòu)均可進行加固?？纱蠓忍岣邩?gòu)件的承載能力、抗震性能和耐久性能。
用途：
·混凝土結(jié)構(gòu)物、橋梁及建筑物的梁、柱、面板加固。
·隧道、港灣設(shè)施、煙囪、倉庫、廠房的加固。
·受鹽害的混凝土、橋梁以及河川構(gòu)造物的防護和加固。
碳纖維加固法可用于混凝土結(jié)構(gòu)抗彎、抗剪加固，同時廣泛用于各類工業(yè)與民用建筑物、構(gòu)造物的防震、防裂、防腐的補強。
將抗拉強度極高的碳纖維用環(huán)氧樹脂預(yù)浸成為復(fù)合增強材料(單向連續(xù)纖維);用環(huán)氧樹脂粘結(jié)劑沿受拉方向或垂直于裂縫方向粘貼在要補強的結(jié)構(gòu)上，形成一個新的復(fù)合體，使增強粘貼材料與原有鋼筋混凝同受力增大結(jié)構(gòu)的抗裂或抗剪能力，提高結(jié)構(gòu)的強度、剛度、抗裂性和延伸性。
工藝流程可以歸納為：施工準(zhǔn)備→放設(shè)施工線→基面處理→刷抹漆底膠→刮膩子→粘貼碳纖維布→表面養(yǎng)護→涂刷碳纖維膠。
1.混凝土表面處理
①、將混凝土構(gòu)件表面的殘缺、破損部分清除干凈。
②、對經(jīng)過剔鑿、清理和露筋的構(gòu)件殘缺部分，進行修補、復(fù)原。
③、裂縫修補：縫寬小于0.2mm的裂縫，用環(huán)氧樹脂進行表面涂刷密封;大于0.2mm的裂縫用環(huán)氧樹脂灌縫。
④、打磨：將構(gòu)件表面凸出部分(混凝土構(gòu)件交接部位、模板的接槎等)打磨平整，修復(fù)后的構(gòu)件表面盡量平順。
⑤、清洗打磨過的構(gòu)件表面，并使其充分干燥。
2.缺陷部位涂刷底膠將配好的底膠(粘結(jié)劑)，用涂刷均勻于缺陷部位的砼表面。
3.構(gòu)件表面殘缺面的修補。用環(huán)氧膩子對構(gòu)件表面殘缺面的修補是十分重要的一步，要點如下：
①、膩子主劑、固化催進劑、固化劑按規(guī)定比例稱量準(zhǔn)確，裝入容器，用攪拌器攪拌均勻。
②、構(gòu)件表面凹陷部位用環(huán)氧膩子填平，修復(fù)至表面平整。在殘缺修補中使用環(huán)氧膩子時，要在氣溫-5℃以上，相對濕度小于85%的條件下施工。膩子涂刮后，表面仍存在的凹凸糙紋，應(yīng)再用砂紙打磨平整。
4.涂刷底膠：將配好的底膠(粘結(jié)劑)，用滾筒均勻涂刷于需要粘結(jié)的砼表面。
5.粘貼碳纖維：粘貼碳纖維材料之前，首先應(yīng)確認粘貼表面干燥。氣溫在-10℃以上，相對濕度RH>85%時，如無有效措施不得施工。為防止碳纖維受損，在碳纖維材料運輸、儲存、裁切和粘貼過程中。應(yīng)用鋼直尺與壁紙刀按規(guī)定尺寸切斷碳纖維材料，每段長度一般以不超過6m為宜。為防止材料在保管過程中損壞，材料的裁切數(shù)量應(yīng)按當(dāng)天的用量裁切為準(zhǔn)。碳纖維接頭必須搭接100mm以上。該部位應(yīng)多涂樹脂，其施工工藝要點如下：
①、粘貼樹脂的主劑、固化催促劑和固化劑應(yīng)按規(guī)定的比例稱量準(zhǔn)確，裝入容器，用攪拌器攪拌均勻。一次調(diào)和量應(yīng)以在可使用時間內(nèi)用完為準(zhǔn)。
②、粘貼時，在碳纖維和樹脂之間盡量不要有空氣?？捎霉ぞ哐刂w維方向在碳纖維材料上滾壓多次，使樹脂滲浸入碳纖維中。
6.養(yǎng)護粘貼碳纖維材料后，需自然養(yǎng)護1-2小時達到初期固化，應(yīng)保證固化期間不受外界干擾和碰撞。
7、涂裝。若加固補強構(gòu)件需要防火時，可在樹脂固化后涂刷耐火涂層。涂裝應(yīng)在樹脂初期固化后進行，并應(yīng)遵守所用涂料的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和施工規(guī)定。
1)碳纖維單向織物布復(fù)合材,200克,250克,300克,以及碳纖維條形板
2)S玻璃布,(玄武巖布),單向織物(布)復(fù)合材,300克--450克
3)E玻璃纖維單向織物(布)300克--450克
4)改性環(huán)氧樹脂,用于粘貼纖維布碳素纖維加固材料是高強度碳纖維單向排列,用微量的樹脂浸滲后作為混凝土的修復(fù)補強材料，其抗拉強度大約是鋼筋的10倍，并且具有重量輕、高彈性、高強度、高耐久性等特性。目前常用的碳纖維加固材料有國產(chǎn)的上海悍馬,進口的有日本東麗,臺灣重億,美國赫氏Hexcel,新日本石油等
主要機具有砂輪切割機、角磨機、滾刷等，一般在2～4臺即可滿足工程要求。
每100平米面積碳纖維加固安排4名技術(shù)工人、6名普工。碳纖維布的施工應(yīng)由具過硬施工工藝技術(shù)的專業(yè)施工隊伍完成，并應(yīng)精心組織、精心施工.
1.所有進場材料，包括悍馬碳纖維材料和膠粘劑材料，必須符合質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，并具有出廠產(chǎn)品合格證，符合工程加固補強設(shè)計要求。
2.碳纖維材料在運輸、儲存中不得受擠壓，以免碳纖維受損，也不得直接日曬和雨淋，膠結(jié)材料應(yīng)陰涼密閉儲存。
3.各工序的施工質(zhì)量，由技術(shù)人員負責(zé)指導(dǎo)、監(jiān)督，每一道工序完成后提請技術(shù)員檢查、認可后，才能進行下道工序。
4.涂底層涂料應(yīng)涂刷均勻、不得漏涂，嚴禁在不適合氣溫條件下施工，添加溶劑稀釋后的涂料應(yīng)在規(guī)定時間內(nèi)用完。溫度低于7℃，相對濕度RH<85%，混凝土表面含水率在8%以下，無結(jié)露現(xiàn)象時，必須使用改性環(huán)氧樹脂。
5.構(gòu)件表面殘缺修補構(gòu)造物表面小孔、內(nèi)角必須用環(huán)氧膩子修補平整，膩子涂刮后，表面仍存在的不平糙紋，應(yīng)再用砂紙磨平。
6.粘貼碳纖維
①貼碳悍馬碳纖維材料時須符合下述條件：a、碳纖維材料應(yīng)按規(guī)定裁切。b、氣溫、空氣濕度、構(gòu)件表面含水率等符合要求。c、底層涂料及膩子達到指觸干燥(樹脂表面達到固化硬結(jié))。d、粘結(jié)樹脂的類型與施工時的氣溫適合，主劑和固化劑、固化促進劑應(yīng)按規(guī)定的比例稱量準(zhǔn)確，裝入容器，用攪拌器攪拌均勻，一次調(diào)和量應(yīng)在規(guī)定時間內(nèi)用完。
②碳纖維粘貼的質(zhì)量檢驗標(biāo)準(zhǔn)：a、下涂和上涂滲浸入碳纖維束良好。b、碳纖維粘結(jié)嚴實。c、對于直徑在10mm以上30mm以下的空鼓，每平方米少于10個可認為合格;若每平方米在10個以上，則認為不合格，需進行補修。對于直徑在30mm以上的空鼓，只要出現(xiàn)，即認為不合格，需進行補修。d、順纖維方向搭接長度不小于100mm,各層之間的搭接部位不得位于同一條直線上，層間必須錯開至少250mm。e、碳纖維材料規(guī)格，粘貼位置、長度、寬度、纖維方向、層數(shù)符合規(guī)定。
7.技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)：《混凝土結(jié)構(gòu)加固設(shè)計規(guī)范》GB50367-2011。
碳纖維加固，只要設(shè)計合理，與一般的粘貼鋼板法比較費用差不多，但碳纖維加固法施工便捷，工效高，沒有濕作業(yè)，不需現(xiàn)場固定設(shè)施，施工占用場地少，在施工工期、施工條件方面具有明顯的優(yōu)勢。碳纖維加固法加固效果好，高強高效，適用面廣，質(zhì)量易保證，耐腐蝕及耐久性能。采用碳纖維加固修補后，基本不增加原結(jié)構(gòu)自重及原構(gòu)件尺寸。碳纖維加固具有輕質(zhì)、高強、抗腐蝕、耐老化、耐久性好、物理性能穩(wěn)定等諸多優(yōu)點。其抗拉強度是同等截面鋼材的7-10倍。用碳纖維加固材料修復(fù)補強混凝土結(jié)構(gòu)是近來發(fā)展而成的新型工法，與混凝土結(jié)構(gòu)形成一體共同工作，利用碳纖維材料的抗拉強度達到的增強構(gòu)件承載能力及剛度的目的。這項技術(shù)具有施工簡便快捷、安全可靠、耐久性好，能適應(yīng)各種復(fù)雜的結(jié)構(gòu)外形，不影響原結(jié)構(gòu)的外觀等諸多優(yōu)點。已在混凝土結(jié)構(gòu)抗震修復(fù)加固補強工程中得到廣泛的應(yīng)用。