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用粘贴碳纤维片材的方法修补、加固砼结构是自80年代末90年代初在发达国家兴起的新技术。由于碳纤维片材的体积质量仅为钢板的1/8，而强度则是钢板的7-10倍，且具有钢材所不能比拟的耐腐蚀和可加工性。这种材料在市场展现后，便以其高强，防腐耐久，施工便捷，使用面广，以及经济性好等多方面的显著优势，迅速得到用户广泛认同。

一、碳纤维布的主要特点

1.基本特性

碳纤维布是由高强度、高弹性模量的连续碳纤维按单一方面编织成的布状材料。施工时采用环氧树脂或专用结构胶将碳纤维布直接粘贴在需补强加固部位的混凝土构件表面，树脂固化后与原构件形成新的受力整体，使高性能的碳纤维与原构件共同起到运载承重作用，从而达到加固的目的。

2.物理性能

碳纤维布的重量轻，其比重仅为钢筋的1/5，使用后基本不会增加被加固结构的重量；另外它的强度高，其抗拉强度可达到3000MPa-4000MPa，超过普通钢板的10倍；同时良好的弹性还可以有效降低钢筋混凝土中钢筋的应力。

3.化学性能

碳纤维布的化学结构稳定，本身不受酸、碱、盐及各类化学介质的腐蚀，有良好的耐寒和耐热性，非常适合露天及有盐碱等腐蚀性环境下使用。

4.施工性能

碳纤维布质地轻柔，可以适应于各种形状的被加固结构。同时运输和施工都很方便，不需要大型设备或其他专用设施，因此可以大幅降低工程费用，有效地缩短工期。

二、工程概述

1.主要病害

主梁裂缝。由于弯矩作用，腹板在跨中范围普遍出现竖向裂缝：由于剪力作用，腹板在支座范围普遍出现斜裂缝；由于支座处的冲击力和梁端支座处混凝土强度不足，致使个别梁在支点至端头范围，腹板出现的斜向裂缝，墩上的梁腹板端头也有此类病害。

2.维修加固原则

根据桥梁结构理论计算、荷载试验及桥梁技术状况调查，按以下原则对桥梁加固计算：通过维修加固补强，提高桥梁承载力，满足桥梁使用要求；消除桥梁现有病害，提高其耐久性；使改造后的桥梁达到一、二类桥梁要求。

三、碳纤维加固补强的施工工艺

碳纤维材料的粘贴工艺十分重要。优良的施工工艺，先进的管理方法及严格的质量检验时确保碳纤维材料与混凝土结构可靠粘贴、共同工作的保证。碳纤维材料补强加固施工工艺流程及技术控制如下：

1.混凝土结构的表面处理

清除混凝土构件表面的疏松、软质、脆裂、松脱等缺陷，要达到表面坚实；构件露筋需作除锈、防锈处理；对混凝土结构产生的裂缝，缝宽小于0.20。时用环氧树脂涂抹封闭，当缝宽大于0.20。时用环氧树脂灌缝。

2.粘贴碳纤维材料基层处理

对混凝土构件残缺部分用高于原混凝土强度一个等级的混凝土修补平整。混凝土构件表面的模板段差、浆楞等须打磨形成平顺的斜面，转角处应打磨或填充成表面光滑的圆角，保持被补表面的彻底清洁。

3.涂刷界面剂

在处理好的混凝土构件表面涂刷环氧树脂涂料，底层树脂要具有良好的渗透性、稠度和固结速度，以能满足不同季节和不同环境下的施工要求。

4.构件表面的残缺修补

底层界面剂涂刷后，将构件表面的凹陷填平。对表面仍存在的凸凹糙蚊，再打磨平整。

5.粘贴碳纤维材料

每道粘贴工艺都要有利于紧密粘贴的原则。将剪裁好的碳纤维材料粘贴在混凝土构件表面，粘贴后再在其表面涂刷一层粘结树脂，在粘贴之前、后和粘贴过程中所使用的环氧树脂应根据不同的温度、湿度选择好材料种类，掌握好主剂和固化剂之间的材料种类，掌握好主剂和固化剂之间恰当的配比。要尽可能地减少碳纤维粘贴后发生“空鼓”现象。严格掌握贴片位置和正确搭接，严格掌握好每一道工序的时间间隔，防止碳纤维片的起鼓，脱开和错位。尤其要注意做好脱泡和环氧树脂浸透的有效性。

6.养护

碳纤维材料粘贴后，视温度条件，在自然条件下养护7天。

7.涂装

补强加固作业完成后，碳纤维材料表面可根据需要，涂刷各种性能和不同颜色的涂装，增加补强的效果。

综上所述，粘贴碳纤维复合材料新技术是加固钢筋混凝土结构行之有效的方法，值得推广应用。通过对桥梁进行加固前后对比试验，力学性能显著得到提高，据试验研究统计，粘贴一层碳化纤维单向布的梁板，其抗弯性能可提高5-8%。此技术与其他粘钢、喷射混凝土等加固技术相比，具有自重小、施工简便、施工周期短和耐久性好等特点。