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(dòng)力，碳纖維布加固法也被視為梁式橋加固補(bǔ)強(qiáng)、提高承載能力，尤其是當(dāng)高度受限制時(shí)的優(yōu)選加固方法，其施工工藝亦較簡(jiǎn)單。今天，我們就來(lái)探討一下碳纖維布加固橋梁受力的特點(diǎn)。
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(jì)荷載范圍內(nèi)與原結(jié)構(gòu)共同受力,且改變?cè)薪Y(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(kuò)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(shí)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(shí),在提高受彎承載力的同時(shí)還影響受彎構(gòu)件的破壞形態(tài)。當(dāng)碳纖維布用量過(guò)多時(shí),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(huì)減弱鋼筋塑性性能,碳纖維布用量過(guò)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(qiáng)度的2/3進(jìn)行抗彎承載力計(jì)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(jī)理類(lèi)似箍筋,同時(shí)還能明顯改善構(gòu)件的變形性能,增強(qiáng)構(gòu)件的變形能力。

碳纖維布加固必須要做好界面處理！
我們都知道在做碳纖維布加固之前都是需要做混凝土界面處理的，很多人不明白，混凝土界面在怎么處理，能干凈到哪里去呢？到底為什么要做混凝土的界面處理呢？今天小編就來(lái)給您做個(gè)解答，如果您感興趣的話，就往下看吧！
首先，混凝土面應(yīng)鑿除粉飾層，油污、污物等，用角磨機(jī)磨去1~2mm厚表層，混凝土構(gòu)件轉(zhuǎn)角處應(yīng)進(jìn)行倒角處理，打磨完畢后用壓縮空氣吹凈浮沉，然后用棉布蘸丙酮試凈表面，保持干燥備用。若被補(bǔ)強(qiáng)的混凝土存在裂縫，應(yīng)先視裂縫大小選用HM-120M灌注膠或HM-120L灌縫膠灌注后再進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)。工序真的比較繁瑣，真有有必要做嗎？
其實(shí)，上述工序并不是空想的，是在國(guó)家規(guī)范的基礎(chǔ)上制定的科學(xué)合理的施工步驟?！督ㄖY(jié)構(gòu)加固工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》GB50550-2010中對(duì)界面處理有明確規(guī)定：經(jīng)修整露出骨料新面的混凝土加固粘貼部位，應(yīng)進(jìn)一步按設(shè)計(jì)要求修復(fù)平整，并采用結(jié)構(gòu)修補(bǔ)膠對(duì)較大孔洞、凹面、露筋等缺陷進(jìn)行修補(bǔ)、復(fù)原；對(duì)有段差、內(nèi)轉(zhuǎn)角的部位應(yīng)抹成平滑的曲面；對(duì)構(gòu)件截面的棱角，應(yīng)打磨成圓弧半徑不小于25mm的圓角。
在完成以上加工后，應(yīng)將混凝土表面清理干凈，并保持干燥。粘貼纖維材料部位的混凝土，其表面含水率不宜大于4%，且不應(yīng)大于6%。對(duì)含水率超限的混凝土應(yīng)進(jìn)行人工干燥處理，或改用濕面的結(jié)構(gòu)膠粘貼。
1.因?yàn)樘祭w維布本身的脆性，在有凹面的部位粘貼碳纖維布后極易產(chǎn)生拉應(yīng)力，從而留下剝離的隱患，所以需要對(duì)碳纖維布粘貼部位進(jìn)行局部的找平和修補(bǔ)；并且，界面如果不進(jìn)行打磨和糙化處理，碳纖維很有可能發(fā)生彎折，從而影響其受力性能。所以，界面清理是必要的也很重要的一步，它是膠粘效果的有效保障。
2.就是我們?cè)谄匠Ｐ蘩眍^發(fā)一樣，剪完頭發(fā)之后，需要用吹風(fēng)機(jī)或者布吹掉散落在脖間的碎發(fā)是一個(gè)道理，那么對(duì)打磨完畢后的混凝土表面清理也是一個(gè)道理。
可為什么要用丙酮擦拭混凝土表面呢？
有兩個(gè)目的：
一、壓縮空氣并不能完全清理掉界面灰塵，工業(yè)丙酮可以進(jìn)一步清除粘附在加固粘合面上的不潔殘留物和新落的灰塵，更好的保證膠粘質(zhì)量；
二、通過(guò)擦拭工業(yè)丙酮，可以復(fù)查前道工序有無(wú)疏漏或欠缺之處，以便及時(shí)彌補(bǔ)，免得造成返工。因此，這也是前道工序質(zhì)量合格的保障措施。
3.混凝土表面含水率超過(guò)4%，其膠粘效果將會(huì)顯著下降。所以，纖維粘貼表面應(yīng)保持干燥，必要時(shí)需進(jìn)行人工干燥處理。粘貼面積較大時(shí)，可考慮用紅外線燈照射，或熱風(fēng)吹干。
另外，對(duì)混凝土表面含水率的檢測(cè)，我們可以通過(guò)電子濕度測(cè)量?jī)x測(cè)量。對(duì)混凝土表面的徹底清潔，為碳布粘貼施工打下了很好的基礎(chǔ)，使得碳布與混凝土能夠很好的粘結(jié)，增加有效粘結(jié)面積，有利于碳纖維布高強(qiáng)性能的充分發(fā)揮。
因?yàn)樘祭w維布自身的特性，我們?cè)谧鼋ㄖ庸痰倪^(guò)程中，一定要對(duì)其進(jìn)行界面處理，這樣才有利于整個(gè)工程的順利實(shí)施。那么關(guān)于碳纖維布加固之前要進(jìn)行界面處理的相關(guān)問(wèn)題小編就給大家說(shuō)到這里了，如果您對(duì)于這些比較感興趣的話，可以持續(xù)關(guān)注我們網(wǎng)站，只要是涉及到建筑加固，裂縫處理，防水滲漏等相關(guān)的問(wèn)題我們都會(huì)時(shí)間給大家更新出來(lái)的。

碳纖維布（CFRP）加固修補(bǔ)結(jié)構(gòu)技術(shù)是一種新型的結(jié)構(gòu)加固技術(shù)，它是利用樹(shù)脂類(lèi)粘結(jié)材料將碳纖維布粘貼于混凝土表面，以達(dá)到對(duì)結(jié)構(gòu)及構(gòu)件加固補(bǔ)強(qiáng)的目的。
工藝原理
加固機(jī)理是將碳纖維布采用高性能的環(huán)氧類(lèi)粘結(jié)劑粘結(jié)于混凝土構(gòu)件的表面，膠結(jié)材料作為它們之間的剪力連接媒介，形成新的復(fù)合體，使增強(qiáng)貼片與原有鋼筋共同作用，增大了結(jié)構(gòu)抗拉及抗剪能力，可有效提高結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度，延性及抗裂性。利用碳纖維布良好的抗拉強(qiáng)度達(dá)到增強(qiáng)構(gòu)件承載能力及剛度的目的。
材料
CFRP加固修補(bǔ)混凝土結(jié)構(gòu)所用材料主要為碳纖維布與粘貼用樹(shù)脂。
1、碳纖維布的抗拉強(qiáng)度應(yīng)按纖維的凈截面面積計(jì)算，凈截面面積取碳纖維布的計(jì)算厚度乘以寬度。碳纖維布的計(jì)算厚度取碳纖維布的單位面積質(zhì)量除以碳纖維密度。單層碳纖維布的單位面積碳纖維質(zhì)量不宜低于150g/㎡，且不宜高于450g/㎡。在施工質(zhì)量有可靠保證時(shí)，單層碳纖維布的單位面積碳纖維質(zhì)量可提高到600g/㎡。
2、粘結(jié)劑要有足夠的粘結(jié)性能，工藝過(guò)程中各部位所使用的環(huán)氧樹(shù)脂膠結(jié)材料的種類(lèi)、型號(hào)，應(yīng)根據(jù)施工時(shí)的溫度、濕度進(jìn)行選擇。應(yīng)正確掌握主劑和固化劑的配比，使?jié)B透性、粘稠度、固化速度等方面能滿(mǎn)足不同季節(jié)施工的需要。采用碳纖維片材對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)加固時(shí)，應(yīng)采用與碳纖維片材配套的底層樹(shù)脂、找平材料、浸漬樹(shù)脂或粘結(jié)樹(shù)脂。
3、在受彎加固和受剪加固時(shí)，被加固的混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件，其現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)混凝土強(qiáng)度等級(jí)不得低于C15，且混凝土表面的正拉粘結(jié)強(qiáng)度不得低于1.5MPa。采用封閉粘貼碳纖維片材加固混凝土柱時(shí)，混凝土強(qiáng)度等級(jí)不應(yīng)低于C10。
4、主要機(jī)具：角向磨光機(jī)、砂紙、剪刀、鑿子、榔頭、臺(tái)秤、卷尺、水平儀、鉛錘、滾筒、刮板、攪拌容器、橡膠抹子、滾洞刷子、攪拌器、防護(hù)眼鏡、橡膠手套、口罩等。
特點(diǎn)
1、材料高強(qiáng)高效，便于加工成多種尺寸，適用面廣，質(zhì)量易保證。
2、施工便捷，工效高，沒(méi)有濕作業(yè)，不需現(xiàn)場(chǎng)固定設(shè)施，施工占用場(chǎng)地少。
3、耐腐蝕及耐久性能。
4、自重較輕，加固修補(bǔ)后，基本不增加原結(jié)構(gòu)自重及原構(gòu)件尺寸。
適用范圍
1、適用于各種結(jié)構(gòu)類(lèi)型、各種結(jié)構(gòu)部位的加固修補(bǔ)，如梁、板、柱、屋架、橋墩、橋梁、筒體、殼體等結(jié)構(gòu)。
2、基層混凝土的強(qiáng)度等級(jí)不低于C15，長(zhǎng)期使用的環(huán)境溫度不高于60℃的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，都可采用碳纖維加固施工工法加固、補(bǔ)強(qiáng)。
施工準(zhǔn)備
1、應(yīng)認(rèn)真閱讀設(shè)計(jì)施工圖。在進(jìn)行混凝土表面處理和粘貼碳纖維布前，應(yīng)按加固設(shè)計(jì)部位放線定位。
2、應(yīng)根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況和加固構(gòu)件混凝土的補(bǔ)強(qiáng)荷載要求，制定相應(yīng)施工方案和施工計(jì)劃。
3、應(yīng)對(duì)所使用的碳纖維布、配套樹(shù)脂、機(jī)具等做好施工前的物質(zhì)準(zhǔn)備工作。
4、進(jìn)場(chǎng)后的碳纖維布、配套樹(shù)脂應(yīng)抽樣送檢，合格后方可施工。
5、施工宜在環(huán)境溫度為5℃以上的條件下進(jìn)行，并應(yīng)符合配套樹(shù)脂要求的施工使用溫度。當(dāng)環(huán)境溫度低于5℃時(shí)，應(yīng)采用適用于低溫環(huán)境的配套樹(shù)脂或采取升溫措施。
工藝流程及操作要求
工藝流程為卸荷→構(gòu)件表面處理→涂底膠→找平→粘貼→保護(hù)。
1、卸荷：加固前應(yīng)對(duì)所加固的構(gòu)件盡可能卸荷。
2、構(gòu)件表面處理
2.1 將混凝土構(gòu)件表面的殘缺、破損部分清除干凈并達(dá)到結(jié)構(gòu)密實(shí)部位。
2.2 檢查外露鋼筋是否銹蝕，如有銹蝕，需進(jìn)行必要處理。
2.3 對(duì)經(jīng)過(guò)剔鑿、清理和露筋的構(gòu)件殘缺部分，用高于原構(gòu)件混凝土強(qiáng)度的環(huán)氧砂漿進(jìn)行修補(bǔ)、復(fù)原、達(dá)到表面平整。
2.4 應(yīng)按設(shè)計(jì)要求對(duì)裂縫進(jìn)行灌漿或封閉處理：縫寬小于0.20mm 的裂縫，用環(huán)氧樹(shù)脂進(jìn)行表面涂抹密閉；大于或等于0.20mm 的裂縫用環(huán)氧樹(shù)脂灌縫。
2.5 對(duì)貼片范圍的定位、劃墨線、按修復(fù)、補(bǔ)強(qiáng)設(shè)計(jì)要求進(jìn)行。
2.6 被粘貼的混凝土表面應(yīng)打磨平整，除去表層浮漿、油污等雜質(zhì)，直至完全露出混凝土結(jié)構(gòu)新面。轉(zhuǎn)角粘貼處應(yīng)進(jìn)行導(dǎo)角處理并打磨加以圓化。圓化半徑對(duì)于梁不應(yīng)小于20mm；對(duì)于柱不應(yīng)小于25mm。
2.7 清洗打磨過(guò)的構(gòu)件表面，并使其充分干燥。
3、涂底膠
3.1 按主劑∶固化劑=2∶1的比例將主劑與固化劑先后置于容器中，用彈簧秤計(jì)量，電動(dòng)攪拌器均勻攪拌，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際氣溫決定用量并嚴(yán)格控制使用時(shí)間。一般情況下1h內(nèi)用完。
3.2 用滾筒刷將底膠均勻涂刷于混凝土表面，待膠固化后（固化時(shí)間視現(xiàn)場(chǎng)氣溫而定，以指觸干燥為準(zhǔn)）再進(jìn)行下一工序的施工。一般固化時(shí)間為2～3d。
4、找平
4.1 混凝土表面凹陷部位應(yīng)用環(huán)氧膩?zhàn)犹钛a(bǔ)平整，模板接頭等出現(xiàn)高度差的部位也應(yīng)填補(bǔ)，盡量減小高度差，再用砂紙打磨平整。
4.2 轉(zhuǎn)角處也修補(bǔ)成光滑的圓弧且半徑不小于10mm。在找平材料表面指觸干燥后，進(jìn)行下一工序的施工。
5、粘貼
5.1 按設(shè)計(jì)要求的尺寸及層數(shù)裁剪碳纖維布，除非特殊要求，碳纖維布長(zhǎng)度一般應(yīng)在3m之內(nèi)。
5.2 調(diào)配、攪拌粘貼材料浸漬樹(shù)脂，均勻涂抹于待粘貼的部位，在搭接、混凝土拐角等部位多涂刷一些。
5.3 粘貼碳纖維布，在確定所粘貼部位無(wú)誤后剝?nèi)ルx型紙，用特制滾子反復(fù)沿纖維方向滾壓，去除氣泡，并使浸漬樹(shù)脂充分浸透碳纖維布。多層粘貼應(yīng)重復(fù)上述步驟，待碳纖維布表面指觸干燥方可進(jìn)行下一層的粘貼。
5.4 在后一層碳纖維布的表面均勻涂抹浸漬樹(shù)脂。
5.5 碳纖維布沿纖維方向的搭接長(zhǎng)度不得小于100mm，碳纖維端部固定用橫向碳纖維或粘鋼固定。
6、保護(hù)：加固后的碳纖維表面應(yīng)進(jìn)行抹灰保護(hù)。在碳纖維表面的樹(shù)脂固化之前，撒一層干燥粗砂，再采取抹灰措施。當(dāng)設(shè)計(jì)有耐火極限的要求時(shí)，按選用的防火涂料進(jìn)行施工，并保證防護(hù)材料與碳纖維片材之間有可靠的粘結(jié)。
注意事項(xiàng)
采用粘貼碳纖維片材加固混凝土結(jié)構(gòu)時(shí)，應(yīng)由專(zhuān)業(yè)施工隊(duì)伍進(jìn)行施工。
施工過(guò)程中應(yīng)避免碳纖維片材彎折。

碳纖維布加固施工材料的報(bào)價(jià)受到哪4個(gè)方面的影響？
目前，在眾多加固工程中都會(huì)優(yōu)先使用碳纖維布加固材料，碳纖維材料質(zhì)量?jī)?yōu)勝，施工難度較低，而且裁剪方便，諸如此類(lèi)的優(yōu)點(diǎn)還有很多，碳纖維材料分為兩種，一種是碳纖維布，還有一種是碳纖維板，現(xiàn)在使用頻率較多的是碳纖維布。
碳纖維布加固材料的施工報(bào)價(jià)受到多個(gè)方面因素的影響，接下來(lái)的時(shí)間，小編就來(lái)帶著大家一起走進(jìn)碳纖維布，看看具體都是哪些因素影響的碳纖維布加固材料的施工報(bào)價(jià)。
一、碳纖維布的規(guī)格
碳纖維布的規(guī)格較多，由于每個(gè)客戶(hù)的使用需求都有所不同，對(duì)碳纖維布材料的尺寸大小要求也有特殊的要求，故而廠家為了迎合更多消費(fèi)者的需求，會(huì)生產(chǎn)多種規(guī)格的碳纖維布，以期盡可能滿(mǎn)足更多客戶(hù)的購(gòu)買(mǎi)需求。不同規(guī)格的碳纖維布材料其市場(chǎng)售價(jià)也是不同的，一般情況下，在其他條件不變的情況下，碳纖維布的價(jià)格和其面積大小也有一定的關(guān)系。
二、粘貼層數(shù)
一般情況下，我們?cè)谡迟N碳纖維布時(shí)會(huì)粘貼2到3層，粘貼的層數(shù)不同，材料成本和工人工資成本也都是不同的，如果是按照單位粘貼面積收費(fèi)，粘貼三層比粘貼兩層的施工費(fèi)用要多30%左右。
在加固施工的過(guò)程中，具體粘貼幾層碳纖維布材料，要看施工現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際需求，有些質(zhì)量問(wèn)題嚴(yán)重的建筑物，粘貼2層碳纖維布無(wú)法實(shí)現(xiàn)加固目標(biāo)，對(duì)此只有粘貼3層碳纖維布，確保能夠保證終的加固質(zhì)量。
三、材料質(zhì)量等級(jí)
所有的加固材料質(zhì)量都分為三六九等，即使是同一價(jià)格區(qū)間的碳纖維布，不同廠家生產(chǎn)的碳纖維布價(jià)格也存在較大的差異，不管客戶(hù)對(duì)加固施工質(zhì)量的要求如何？都要避免使用劣質(zhì)的加固材料。
現(xiàn)在有很多商家會(huì)以次充好，以圖蒙混過(guò)關(guān)，如果是對(duì)碳纖維布材料不懂行的門(mén)外漢前去采購(gòu)，很有可能會(huì)上當(dāng)受騙。施工單位安排的采購(gòu)專(zhuān)員，務(wù)必是經(jīng)驗(yàn)豐富的材料檢驗(yàn)專(zhuān)家和談判專(zhuān)家，確保花費(fèi)少的資金，購(gòu)買(mǎi)到質(zhì)量的碳纖維布。
四、客戶(hù)的加固需求
不同的客戶(hù)對(duì)加固的要求不同，這也與建筑物的使用功能有關(guān)，比如，如果建筑物是作為商業(yè)用途，或者作為居住用途，這兩種不同的用途，對(duì)其的加固要求也是存在差異的。
很多客戶(hù)在和施工單位取得聯(lián)系時(shí)，都想要時(shí)間知道施工報(bào)價(jià)，其實(shí)影響建筑物進(jìn)行加固維護(hù)終的報(bào)價(jià)因素較多，施工單位也只能給出一個(gè)大概的報(bào)價(jià)范圍。如果客戶(hù)確定要對(duì)建筑物做加固施工，還是找一家等級(jí)較高、知名度較高、口碑優(yōu)勝的加固施工單位，選擇這類(lèi)施工單位，雖然后給出的施工報(bào)價(jià)會(huì)相應(yīng)較多一些，不過(guò)，終的施工質(zhì)量也能夠讓客戶(hù)滿(mǎn)意和認(rèn)可。