关于碳纤维布应用于桥梁加固技术的探讨

摘要：近年来伴随着高速公路的快速发展，桥涵构造物的养护工作现已提到新的日程，如何为有效的保证高速公路安全服务标准是我们当前面临的需要不断改进的课题。本文重点论述了碳纤维布加固桥梁施工工艺，并对施工注意事项做了进一步探讨。

Abstract: In recent years, along with the rapid development of highway, the conservation work of bridge and culvert structures is in the new schedule. How to ensure effective highway safety standards of service is the issue that we currently face and need to continually improve. This paper focuses on the construction technology of carbon fiber reinforced bridge, and does further study on construction considerations.

关键词：高速公路；桥涵；碳纤维布加固法

Key words: highway；bridge；method to strengthen the carbon fiber cloth

中图分类号：U44文献标识码：A文章编号：1006-4311（2011）11-0100-01

1粘结碳纤维的介绍

1.1 碳纤维布碳纤维布应该为连续纤维，其品种和性能应该满足下列要求：①碳纤维布选用不大于12k（1k=1000）的小丝束聚丙烯氰基（PAN，基纤维）。不得使用大丝束纤维。②加固碳纤维布均使用碳纤维I级。③碳纤维材料与胶黏剂应进行一下适配性试验，且检验结果必须符合商标规定。④单层碳纤维布材的单位面积纤维质量不应低于200g/m2，不宜高于300200g/m2。

1.2 黏结剂①碳纤维粘结贴用胶黏剂A级胶，安全性能必须符合小标规定。不得使用饱和聚酯树脂、醇酸树脂等作为浸渍、粘贴胶黏剂。②碳纤维黏贴用底胶与修补胶与浸渍、粘贴剂相适配，其安全性能必须符合表1规定。③加固用胶黏剂应进行毒性试验，对完全固化的胶黏剂，其检验结果符合实际无毒卫生等级规定。④加固用胶黏剂中，不得使用乙二胺为改性环氧树脂的固化剂；不得在其中参入挥发性有害剂。

1.3 裂缝修补材料①裂缝修补胶浆液要求黏度小、渗透性、可灌性好；②裂缝修补胶浆液固化后收缩性好，固化时间可调节，灌浆工艺简单，固化后不应遗留化学物质。③混凝土桥梁裂缝注射和压力灌注用修补胶的安全性能必须符合表2规定。

1.4 聚合物水泥砂浆修补材料聚合物水泥砂浆适用于混凝土表面风化、剥落、钢筋及小面积的破损等缺陷的修补。

2碳纤维施工工艺

2.1 施工流程（图1）

2.2 操作要点

2.2.1 混凝土基底处理①将混凝土构件表面的残缺、破损部分清除干净，检查外露钢筋是否锈蚀，进行必要的除锈处理。②裂缝修补：缝宽小于0.2mm的裂缝，用环氧树脂进行表面涂抹封闭；大于0.2mm的裂缝用环氧树脂灌缝，裂缝口表面需要处理，要使工作面平顺、干燥、无油污。③对构件表面突出部分打磨平整，修复后的段差尽量平顺，棱角部分，用磨光机磨角，圆角半径≥30mm。

2.2.2 刷底层涂料①把底层涂料的主剂和固化剂按照规定比例称量准确后放入容器，用搅拌器搅拌均匀，一次调和两应以使用时间内完成为准。②在底层涂料中严禁加入溶剂，不得使用含有溶剂的毛刷或者溶剂弄湿了的滚筒刷。③涂料固化后，在表面有凸起部分用砂纸磨光。④根据施工部位的温度和湿度选择适当的底层涂料，在气温低于5℃，相对湿度RH≥85%，混凝土表面含水率＞8%，有结露可能二无有效措施时，不得施工。

2.2.3 粘贴碳纤维布①在气温5℃以上，相对湿度RH

2.2.4 养护①粘贴碳纤维后，需自然养护24小时达到初期固化，应保证固化期间不受干扰。②在每道工序以后树脂固化之前，宜用塑料薄膜等遮挡以防止风沙或者雨水侵袭。③当树脂固化期间存在气温降低到5℃以下的可能时，可采用低温固化树脂，或者采用有效的升温措施。④碳纤维粘贴后达到设计强度所需要的自然养护时间：平均气温10℃以上时，需要2小周；平均气温10-20℃以上时，需要1-2小周；平均气温20℃以上时，需要1小周；在此期间防止贴片受到硬性冲击。

2.2.5①对加固不强部件需要放火时，可在树脂固化后按作业主要要求涂刷耐火涂层。②对加固补强部件有外观需要时，可在不强后涂刷所需要色彩和质量要求涂料。③涂料应在树脂初期固化后进行，并应该遵守所需涂料的相关标准和施工规定。④对新材料新工艺的涂装，事前要做好充分研究，必要时应该进行试验，确认后方可正式使用。

3碳纤维布施工注意事项。

①碳纤维布为导电材料，使用时尽量远离电气设备及电源；②使用中尽量避免碳纤维布弯折。③纤维布配套树脂的原料应密封存储，远离火源，避免阳光直射；④树脂的配置使用场所，应保持通风良好；⑤工作场所应配备专门灭火器，并有专人负责防火安全；⑥现场施工人员根据使用树脂使用材料的情况采取相应的劳动保护措施，并遵守施工场地的其他安全规定。

参考文献：

[1]冯正霖，李华，张春岩等.公路养护技术规范（JTJ 073-96），人民交通出版社，1997.2.

[2]王英才，黄平明，金泰丽，许爽等.公路桥涵养护规范（JTG H11-2004），人民交通出版社，2004.9.

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