浅谈碳纤维布加固桥涵盖板.doc

7浅谈碳纤维布加固桥涵盖板【摘要】随着近年来载重汽车吨位的不断增大我们在进行的公路日常养护工作中发现许多公路经过多年运营许多桥涵的盖板出现了混凝土开裂、风化露筋、钢筋锈蚀等严重病害桥涵盖板的承载力下降。该病害严重地影响到公路行车安全急需对发生病害的桥涵盖板进行加固处理。本文简要的谈了碳纤维技术加固桥涵盖板的工作原理、特点及施工工艺流程。【关键词】桥涵盖板病害碳纤维布加固1前言随着近年来载重汽车吨位的不断增大我们在进行的公路日常养护工作中发现许多公路经过多年运营许多桥涵的盖板出现了混凝土开裂、风化露筋、钢筋锈蚀等严重病害桥涵盖板的承载力下降。该病害严重地影响到公路行车安全急需对发生病害的桥涵盖板进行加固处理。2病害产生原因产生此类病害的原因是多方面的主要有以下几点:（1）在桥涵建设施工时存在质量问题盖板钢筋保护层厚度不够混凝土震捣不密实经常年使用表层混凝土容易风化脱落形成露筋。（2）盖板防水层开裂失效雨水不断渗入与盖板混凝土的主要成分硅酸钙发生水化反应形成游离钙、硅酸和氢氧根在毛细压作用下混凝土中的盐份被水带出淤积于混凝土表面进一步与空气中的二氧化碳反应在混凝土表面结晶形成白色硬块最后形成碱蚀。在这个过程中如果结构存在裂缝就会引起钢筋的锈胀出现钢筋锈蚀的情况。（3）我省海西地区空气中和土质中都含有一定的氯盐成分盐水渗入到盖板混凝土的缝隙里引起碱骨料反应发生盐腐蚀加速了混凝土的离析。3碳纤维加固技术3.1碳纤维加固技术的发展碳纤维又称增强复合材料用于混凝土结构的加固始于70—80年代的美国、日本。日本阪神大地震及台湾“9.11”地震后碳纤维加固技术被广泛用于震后建筑重建和补强这些都促进了碳纤维在加固补强工程中的应用。我国在这方面起步较晚但发展势头迅猛进展飞快已经有了许多桥梁加固成功的实例。如南京机场路高架桥空心板补强修复；卢沟新桥的补强修复工程等等。3.2碳纤维加固技术的工作原理、特点及优越性碳纤维增强复合材料加固修补混凝土结构技术是利用专门配制的粘结剂将碳纤维片粘贴在混凝土构件需补强加固部位表面使混凝土与碳纤维片形成一体共同工作的加固修补方式。（1）碳纤维复合材料具有优越力学性能其抗拉强度是普通Ⅱ级钢筋抗拉强度的10倍以上弹模也与钢材相当；（2）碳纤维材料不与酸碱盐等化学物质发生反应因而用碳纤维材料加固后的钢筋混凝土构件具有良好的耐腐蚀性及耐久性适合于沿海地区空气湿度大盐碱含量较高的特点；（3）碳纤维的单位体积重量仅为钢材的l／4左右制成板状后其厚度仅为1.4mm左右几乎不增加结构自重和改变截面外形。由于碳纤维布是一种柔性材料而且可以任意裁剪可以有效的封闭混凝土结构的裂缝且不改变结构形状及不影响结构外观很适合于加固桥涵盖板这类施工面较小的工程。（4）施工简便、工序简单由于其自重较轻可用小型电动工具操作操作空间要求较宽松。不像传统补强方法需要众多工种、大量劳力及大型施工设备可以在传统技术无法施工的有限作业空间内实施。通过对两种施工方案各自特点的研究比较我们段技术人员认为第二种方案更加适合本次桥涵盖板加固工程。4施工流程桥涵盖板加固工程的施工日期要安排在雨季前或雨季后以减少雨水对工程的影响。其施工工序为施工准备、混凝土表面处理、配置、涂刷底胶、配置找平胶并找平面层、粘贴碳纤维片材、保护。（1）施工准备：认真阅读设计图纸根据实际情况拟定施工计划备齐施工所需的各种材料及机具。（2）混凝土表面处理：清除桥涵盖板底面剥落、空鼓、蜂窝、腐蚀等劣化混凝土露出混凝土结构层对于较大面积的劣质层在凿除后用环氧砂浆进行修复。用混凝土角磨机、砂纸等机具除去混凝土表面的浮浆、油污等杂质将混凝土面层打磨平整尤其把表面的凸起部位磨平转角粘贴处进行倒角处理并打磨成圆弧状(R≥20mm)。用吹风机将混凝土表面清理干净并保持干燥。（3）配置、涂刷底胶：按主剂:固化剂=2:1的比例将主剂与固化剂先后置于容器中用弹簧秤计量电动搅拌器均匀搅拌根据现场实际气温决定用量并严格控制使用时间。用滚筒刷将底胶均匀涂刷于混凝土表面待胶固化后再进行下一工序施工。一般固化时间为2～3d。（4）配置找平胶（FE胶）并找平面层混凝土盖板表面凹陷部位用FE胶填平模板接头等出现高度差的部位应用FE胶填补转角处用FE胶修补成光滑的圆弧半径不小于10mm。（5）粘贴碳纤维片材：按尺寸裁剪碳纤维布调配、搅拌粘贴碳纤维材料的加固专用胶（FR胶）搅拌至色泽均匀然后用滚筒刷均匀涂抹于待粘贴的部位在搭接、混凝土拐角等部位多涂刷一些在确定所粘贴部位无误后剥去离型纸将碳纤维布拉紧展平并铺在涂有FR胶基面上用特制滚子反复沿纤维方向滚压去除气泡并使FR胶充分浸透碳纤维。碳纤维沿纤维方向的搭接长度不小于100mm碳纤维端部固定用横向碳纤维固定。多层粘贴重复上述步骤待碳纤维布表面指触干燥进行下一层的粘贴。在最后一层碳纤维