資源描述：
《淺議橋梁加固工程中碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料應(yīng)用》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、淺議橋梁加固工程中碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料應(yīng)用 摘要：橋梁的加固主要采用纖維復(fù)合材料，這種材料具有很高的強(qiáng)度，材料的材質(zhì)也很輕，材料本身的耐腐蝕性也很強(qiáng)，是一種新型的高性能材料。在最近幾年這種材料應(yīng)用在橋梁加固工程中，能夠加固補(bǔ)強(qiáng)混凝土的結(jié)構(gòu)，具有非常廣泛的應(yīng)用前景。文章主要研究橋梁加固工程中碳纖維復(fù)合材料的應(yīng)用，以供后期使用參考。關(guān)鍵詞：碳纖維復(fù)合材料；加固；施工；應(yīng)用；分析橋梁加固工程需要尋找高性能、重量輕、具有長時(shí)間的耐久性的加固材料。碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材具有這樣的功能，是一種具有發(fā)展?jié)摿Φ膹?fù)合材料。1橋梁加固方式1.1粘貼鋼板加固法。粘貼鋼板加固法是一種傳統(tǒng)的加固
2、方法，如果橋梁的承載能力不足或者主鋼筋出現(xiàn)嚴(yán)重腐蝕的現(xiàn)象，主梁就會(huì)產(chǎn)生橫向的裂縫，這就需要采用錨栓及粘結(jié)劑，把鋼板錨固定在混凝土結(jié)構(gòu)中承受拉力很弱的地方，把鋼板和橋梁結(jié)構(gòu)粘合在一起，形成一個(gè)統(tǒng)一的結(jié)構(gòu)，達(dá)到共同受力的目標(biāo)，增強(qiáng)橋梁的承載能力。1.25增大截面加固方法。增大界面的加固方法也是一種傳統(tǒng)的加固方法，主要應(yīng)用在梁柱的強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定性和抗裂性的性能不足的情況，需要增加構(gòu)建的截面增加鋼筋的配備，提高鋼筋的利用效率，這種方法能夠加大鋼筋混凝土截面增加的了配主筋，柱的截面也同樣能夠增大，柱子的承載力也都相應(yīng)的增加。這種方式應(yīng)用的非常廣泛。1.3體外預(yù)應(yīng)力加固法。
3、體外預(yù)應(yīng)力的加固方式，是針對鋼筋混凝土或預(yù)應(yīng)力混凝土梁或板出現(xiàn)預(yù)應(yīng)力不足的情況下，采用的一種體外預(yù)加力的方式進(jìn)行加固，采用這種方式能夠消除一部分的橋梁的自重力，起到直接卸載的作用，提高了橋梁的承載力度。這種加固的方式具有一定的優(yōu)點(diǎn)。首先在橋梁的自重力很小的情況下，能夠改善原始結(jié)構(gòu)的受力狀態(tài)，提高的結(jié)構(gòu)的剛度和承重性能。其次在橋梁的承重能力比較小的情況，節(jié)省了墩臺(tái)及基礎(chǔ)的加固施工。最后，對于那些預(yù)應(yīng)力的加固的方法，可以做為橋梁的臨時(shí)加固的手段，能夠提高橋的的承載力。2碳纖維加固技術(shù)分析碳纖維是一種高性能的復(fù)合材料，采用這種方式進(jìn)行加工，是把碳纖維片材浸含在樹脂系粘貼
4、劑中，粘貼在混凝土構(gòu)件的表面，表面的拉力變大，混凝土本身的承載力也達(dá)到了要求，實(shí)現(xiàn)了結(jié)構(gòu)和承載力的加強(qiáng)。2.15碳纖維的性能。對碳纖維進(jìn)行分析，按照力學(xué)的性能進(jìn)行分析，包括：高模量（I型）碳纖維，這種材料的拉伸模量很高，同時(shí)具有很長的伸縮效率。高強(qiáng)度（II型）碳纖維這種材料的拉伸強(qiáng)度能夠達(dá)到3000MPa，可以拉伸到4000MPa以上。中等模量（III）材料能夠在200-300GPa之間，極限伸長率在1.5%-2.0%，在橋梁加固中是一種常用的材料。此外，按照材料進(jìn)行分類，包括：碳纖維（CFRP），玻璃纖維（GFRP），芳綸纖維（AFRP），這三種。還可以按照排列
5、的方式進(jìn)行分類，包括：單向纖維片材和雙向纖維片材。2.2加固用碳纖維的力學(xué)性能指標(biāo)。對橋梁加固中應(yīng)用的碳纖維片材需要按照國家的指標(biāo)進(jìn)行測定，各種性能需要滿足下表的力學(xué)性指標(biāo)。表1碳纖維片材主要力學(xué)性能指標(biāo)很多碳纖維的性能不同，但是采用的纖維復(fù)合材料的應(yīng)力關(guān)系式相容的，受到拉力的性能呈現(xiàn)一種上升的趨勢，這是這種材料具有的重要性能。各種纖維材料的性能見圖1。在圖1中，能夠看出，很多纖維復(fù)合材料都屬于復(fù)合型的材料，鋼筋本身也是一種延性材料，對鋼筋混凝土進(jìn)行加固的時(shí)候，要考慮到脆性對建筑的影響。主要表現(xiàn)在以下兩個(gè)方面：（1）纖維復(fù)合材不具有延性，具有脆性，這種性能會(huì)限制混
6、凝土橋梁的加固施工。（2）FRP材料的脆性性能夠限制應(yīng)力的分布，這些因素影響了外貼的FRP材料的加固設(shè)計(jì)，不能夠采用鋼筋進(jìn)行替換，要研究FRP材料的脆性性能，采用正確的方式進(jìn)行施工。圖1各種纖維材料應(yīng)力一應(yīng)變關(guān)系圖52.3粘結(jié)劑等粘結(jié)材料的性能。碳纖維加固橋梁的時(shí)候，采用的粘結(jié)材料主要包括了底層樹脂、整平材料及浸漬或粘貼樹脂。這些材料的性能必須要滿足要，關(guān)于底層樹脂的作用是增強(qiáng)混凝土表面層，提高混凝土與材料的粘合程度，關(guān)于浸漬樹脂是粘貼碳纖維布的主要粘結(jié)材料，主要作用是使碳纖維絲束之間和混凝土充分粘結(jié)，以便到共同承載的效果。另外，樹脂是一種FRP復(fù)合材料，也是和混
7、凝土進(jìn)行粘合的材料，是非常值得關(guān)注的。3碳纖維復(fù)合材料加固的施工工藝5采用碳纖維復(fù)合材料對橋梁進(jìn)行加固，施工的工藝是非常重重要的，施工的環(huán)節(jié)需要仔細(xì)。因?yàn)槭┕さ馁|(zhì)量直接關(guān)系到加固的效果，體現(xiàn)出材料的參數(shù)是否能夠達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)，纖維復(fù)合材料跟混凝土表面是否粘結(jié)牢固，變形是否協(xié)調(diào)，邊界條件的差異大小，對加固的效果影響非常大。一般施工工藝流程如下：（1）關(guān)于施工準(zhǔn)備階段，需要認(rèn)真的閱讀施工的土質(zhì)，按照要求和混凝土的實(shí)際情況，設(shè)計(jì)出施工方案，做好碳纖維和樹脂材料施工前期的準(zhǔn)備。（2）對橋梁表面進(jìn)行處理，清除橋梁表面疏松、蜂窩、腐蝕物質(zhì)，露出橋梁表面的混凝土構(gòu)造層，并把這個(gè)構(gòu)造層
8、修復(fù)平整，
