cfrp材料在橋梁加固工程中應(yīng)用

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1、CFRP材料在橋梁加固工程中應(yīng)用  摘要:文章在簡單描述了CFRP的優(yōu)點基礎(chǔ)上,分析了CFRP材料在橋梁加固工程中的應(yīng)用情況,并且指出了此項材料使用在橋梁工程中遇到的問題,以及CFRP材料在橋梁加固工程上的并且簡單介紹了未來的應(yīng)用前景。關(guān)鍵詞:碳纖維復(fù)合材料;橋梁加固;粘貼新型的纖維復(fù)合材料強度高且重量輕,抗腐蝕性強,有很多傳統(tǒng)的鋼板沒有的優(yōu)點。最近幾年使用纖維復(fù)合材料取代鋼板,使得加固技術(shù)有了本質(zhì)上的變化。下文簡單介紹了碳纖維增強復(fù)合材料在橋梁加固工程中的具體應(yīng)用。1碳纖維增強復(fù)合材料加固橋梁的優(yōu)點6CFRP材料加固橋梁優(yōu)點顯著,使用C

2、FRP材料加固結(jié)構(gòu)主要是將其粘貼在或者是植入結(jié)構(gòu)組織的受拉區(qū)表面,通過使用其超高性能抵抗結(jié)構(gòu)中承受的拉應(yīng)力。和粘貼鋼板加固工程相比,粘貼CFRP材料加固橋梁具有以下幾方面的特點:(1)施工操作便利,不需要使用一些大型的工程機械,對環(huán)境要求不高,占用施工場地面積較小。(2)效率高強度高。其自身強度較高,在加固修補混凝土結(jié)構(gòu)操作中此項優(yōu)點能夠完好發(fā)揮。強化結(jié)構(gòu)的組織應(yīng)力,改變受力方式,完成高效加固的修補目標(biāo)。此項操作愛抗震加固與補強方面的意義十分重大。(3)良好的耐腐蝕性與耐久性,通過相關(guān)的研究實驗證明,CFRP材料在加固修補混凝土結(jié)構(gòu)時耐腐

3、蝕性與耐久性較強,對于強酸鹽堿物質(zhì)的抵抗能力較強。(4)施工質(zhì)量有保證,因為CFRP材料在固化之前較為柔軟,就算是加固的結(jié)構(gòu)表面并不平整,基本上也可以實現(xiàn)100%的有效粘貼率。除此之外就算是粘貼固化之后,發(fā)現(xiàn)表面存有氣泡,修補起來也是非常的方便,只需要將樹脂注射進氣泡當(dāng)中,占據(jù)氣泡的空間就可以了。但是粘貼鋼板卻難以達到有效的100%的粘貼率。(5)加固成本低,經(jīng)過相關(guān)研究證明,使用CFRP材料取代傳統(tǒng)鋼板的橋梁加固,能夠節(jié)約大概1/4的資金成本。2CFRP材料在橋梁加固工程中的應(yīng)用2.16CFRP材料加固工藝的操作要點。雖然CFRP材料加

4、固工藝并不復(fù)雜,但是對于施工要求卻相當(dāng)嚴(yán)格,其主要的施工要點包含了以下幾方面的內(nèi)容:(1)進行加固工作前需要了解各項加固結(jié)構(gòu)的詳細參數(shù),因為不同的參數(shù)對構(gòu)件極限的承載力以及破壞程度都有較大影響,只有掌握了各種數(shù)據(jù),設(shè)計工作才能夠保證井然有序。(2)在實際工作的結(jié)構(gòu)加固操作中,纖維是一次受力,有相應(yīng)的應(yīng)變滯后現(xiàn)象,所以在進行加固組織結(jié)構(gòu)施工的過程中需要根據(jù)設(shè)計的相關(guān)要求減輕負重,抵消或者降低組織構(gòu)件已經(jīng)出現(xiàn)的裂縫與變形,提高碳纖維的利用效率,保證碳纖維能夠在最短的時間內(nèi)加入到實際的工作中去。(3)混凝土表面的處理程度會對加固的效果產(chǎn)生的影響

5、??梢赃x擇使用鋼絲刷對混凝土的表面進行清理,除去灰塵以及混凝土碎屑,顯示出混凝土干凈的表面;使用砂輪機將表面完成打磨操作,并且除去剩下的混凝土粉末,在底層涂上一層粘結(jié)劑,涂抹之前需要先用丙酮將其清洗一遍。(4)涂底層膠。在混凝土基面干燥之后,對其涂上一層底膠,保證底膠能夠滲進混凝土表面的空隙當(dāng)中,確保碳纖維和混凝土之間的結(jié)合緊密程度。一般在選擇面積時,需要保證使用標(biāo)準(zhǔn)量對厚度進行相應(yīng)的控制,使用毛刷和滾筒把底部的膠均勻的覆抹在混凝土的表面,在涂抹操作結(jié)束之后,大致7天以后開展下一步操作。(5)粘貼CFRP材料。把CFRP根據(jù)之前設(shè)計好的尺

6、寸進行裁剪,裁剪完成之后粘貼在樹脂的涂層之上,使用滾輪或者橡皮刮刀按著纖維自然方向用力進行推平,把當(dāng)中的氣泡消除,保證碳纖維材料能夠完全融合在樹脂中,在一些連接部位,需要保證兼顧程度,因此需要多涂刷一些。除此之外,施工人員需要注意的是,在粘貼CFRP時,一定要將混凝土的基面擦洗干凈,粘結(jié)劑需要均勻的涂刷,粘貼的過程中配合滾輪進行來回的滾實,保證不會出現(xiàn)起鼓的現(xiàn)象。2.26CFRP材料運用在我國的橋梁加固工程中。我國真正開始使用CFRP材料在橋梁加固工程中,是從上個世紀(jì)90年代后期開始的。分析這些年的應(yīng)用情況,可以發(fā)現(xiàn)CFRP材料用在橋梁工

7、程的頻率越來越多。像是南京機場路高架橋空心板的補強修復(fù)以及盧溝新橋的補強修復(fù)等等。所以,伴隨著碳纖維材料廣泛使用在橋梁結(jié)構(gòu)加固工程上,我們需要更多的碳纖維材料加固理論支撐實際的操作。3CFRP材料在實際橋梁工程運用中存在的問題因為我國使用這項技術(shù)發(fā)展的時間較短,不管是經(jīng)驗或是數(shù)據(jù)理論都有待加強,這些客觀原因造成CFRP材料在橋梁工程中的應(yīng)用還有各種問題需要解決,總結(jié)主要的問題有以下幾點:3.1CFRP的抗疲勞問題。特別是纖維薄布和砼組織界面的疲勞破壞與環(huán)境影響問題?,F(xiàn)如今關(guān)于這項問題的研究在國際上還只是處于剛剛起步的階段,我國對于這項問題

8、的研究也是近兩年開始入手操作。3.2CFRP材料的老化問題。CFRP材料在大氣下暴曬,或者受到了液體的浸泡和化學(xué)物質(zhì)的侵蝕等等,會出現(xiàn)老化情況,這種老化會造成力學(xué)性能出現(xiàn)變化,因此研究出防止C

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