碳纤维布范文精选

摘 要 本文讲述了目前我段对危旧桥加固采用碳纤维布进行加固的探索。为提高旧桥的承载能力，确保交通运输的安全，本文就使用碳纤维布加固的施工方法和工艺进行了论述。

关键词 危旧桥梁；维修；加固

中图分类号U445 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2013）91-0103-02

公路桥梁是跨越沟壑、河流、道路、铁路暴露在大自然中的构造物，由于受到环境影响，使大气中的有害物质及易腐蚀的物质侵蚀混凝土构件。又因近几年工业的发展，车辆急剧增重，且排放高腐蚀废气，再加上乱采砂石，使桥梁耐久能力受到更严苛的挑战。造成部分桥梁荷载降低，技术状况下降，使用寿命减弱。旧桥维修加固，提高承载能力，确保桥梁的安全运营是目前和今后面临的任务。本文论述了我段目前桥梁存在的问题和采取的加固措施。

1 碳纤维布加固概述

碳纤维材料用于旧桥加固修补在我国技术起步比较晚。但随着我国交通事业的发展，现有桥梁中有相当一部分由于当时车辆载重小、设计荷载标准低等原因，难以满足当前规范使用的需求，碳纤维加固修补结构技术作为一种新型的结构加固技术快速发展起来。碳纤维布它具有高强度、重量轻、高耐久性（防锈性）等特性，粘贴在即有的混凝土构造物的梁、柱、梁板等受弯曲受拉面的表面，提高补修构造物的强度、耐力，改善构造物的耐震性能和耐久性能。

2 施工工艺和方法

2.1主要材料及其性能

[摘 要]本文简单介绍了碳纤维布加固技术、并举例了其在实际工程中的应用，说明了用碳纤维布加固钢筋混凝土构件是一种行之有效的办法。

[关键词] 碳纤维布；环氧树脂；加固；钢筋混凝土构件

一、 引言

在工业和民用建筑中，钢筋混凝土（RC）结构在长期使用中，由于设计标准偏低、使用载荷提高、环境化学因素引起的性能劣化等原因，一些钢筋混凝土构件需要加固的情况日渐增多，现已成为建筑结构安全评估和安全保障的重要环节。

在各种加固方法中，用碳纤维增强树脂（CFRP）布或板加固钢筋混凝土构件的方法，在20世纪80年代中后期美、日、欧等发达国家应用以来，现已在我国得到迅速的发展和普及。由于CFRP加固具有很好的比强度、比刚度、耐腐蚀、耐久性强、非磁性、重量轻、耐磨损、抗老化、施工方便和施工工期短等优点，所以现广泛应用于各类工程和民用建筑中。

二、 碳纤维布加固技术简介

碳纤维布加固技术是利用专用结构胶将碳纤维布粘贴在混凝土表面，形成复合结构，CFRP通过与混凝土之间协同工作，对构件或结构起到加固及改善受力性能的作用。

1. 碳纤维介绍

摘要： 碳纤维布加固技术，不但能提高结构的抗剪、抗弯能力，而且施工简单、方便。本文结合工程实例，叙述碳纤维布加固混凝土梁柱的施工工艺流程和质量控制等方面的施工技术。

Abstract： Carbon fiber reinforcement technology not only can improve the shear and bending capability of the structure， and also its construction is simple and convenient. This paper， combined with engineering examples， describes construction process of reinforcing concrete beams by carbon fiber reinforcement technology and quality control technology.

关键词： 碳纤维布；加固；施工技术

Key words： carbon fiber；reinforcement；construction technology

中图分类号：TU74 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2013）25-0099-02

1 工程概述

某市医院外科住院大楼工程为十一层钢筋砼框架结构，砼设计强度地下室至六层为C40，六层以上为C30。一至三层砼施工完毕后，由于种种原因，砼标准养护的试块28天强度未达到设计要求，经检测单位回弹、取芯检测仍未达到设计要求。设计人员根据回弹结果对结构局部框架梁、柱验算表明，结构不能满足设计要求，必须加固处理。

2 加固方案的选择和加固计算

摘要：对1榀达到极限承载力的钢筋混凝土框架进行了CFRP加固，对加固后的框架结构进行了模拟地震作用的水平低周反复荷载试验，分析了被加固框架的受力性能及位移延性，研究了已严重损伤的混凝土框架结构经碳纤维加固后的抗震性能。试验结果表明，严重损伤框架结构经碳纤维加固震后，其极限承载能力、耗能能力及延性等抗震性能有明显提高。

关键词：框架结构；抗震性能研究；水平低周反复试验；碳纤维布加固

目前已进行的碳纤维加固研究主要是针对简支梁、柱等单个构件及节点加固后的受力性能进行的研究[1-3]，而加固震后严重损伤甚至破坏的钢筋混凝土框架的研究很少。本文针对1榀进行模拟地震作用的水平低周反复荷载试验最大承载力、形成机构体系的钢筋混凝土框架模型进行CFRP布加固，再进行水平低周反复荷载的试验至破坏。

1试验概况

1.1试件概况

图1为1榀按1:3的缩尺模型设计的钢筋混凝土框架，经模拟地震作用的水平低周反复荷载试验，已达到最大承载力、形成机构体系。其裂缝分布如图2所示，其中，柱端裂缝最大宽度达3mm。

1.2加固方案设计

对图1所示的已严重损伤的框架KJ-1进行加固（加固后命名为KJ-1A），按照施工工艺[4]，梁顶粘贴长800mm×宽50mm碳纤维布一层，弯剪区按100mm宽@100mm粘贴U型箍，裂缝处粘贴U型箍，加载点处粘贴2个U型箍。柱的两端均按100mm宽@100mm粘贴环形箍三道；柱上下端的内外侧在竖直方向粘贴长600mm×宽120mm的碳纤维布；为防止柱侧竖向碳纤维布在柱底剥离，在柱脚两侧基座上分别粘贴100mm宽的U型箍各一道。节点处粘贴水平方向长400mm×宽50mm，竖直方向长300mm×宽50mm的十字形碳纤维布。为防止水平碳纤维布与梁剥离，梁两端外伸部分均加100mm宽U型箍。试件加固如图3所示。

摘要：随着社会的发展与进步，重视碳纤维布的应用具有重要的意义。本文主要介绍碳纤维布在桥梁维修中的应用的有关内容。

关键词碳纤维布 桥梁 维修 应用 工艺

Abstract: along with the development of social development and progress, pay attention to the application of carbon fiber cloth is of great significance. This paper mainly introduces the carbon fiber cloth in bridge maintenance of the relevant contents of the application.

Key words carbon fiber cloth bridge maintenance application process

中图分类号：K928.78文献标识码：A 文章编号

引言

美国、日本等国于20世纪80年代开始对碳纤维布加固技术进行试验研究。目前已经将此技术大量投入应用。近年来，中国在这方面的研究和应用也做了大量工作，生产出一系列的碳纤维复合材料，在降低工程费用的同时也总结出了较成熟的设计方法和施工经验，为广泛推广该技术创造了有利条件。

1、工程概况

摘 要：在桥梁加固维修中，碳纤维布是一种新型的加固材料，具有施工简单、加固效果好、施工对桥梁的正常通行影响较小等优点，可以使公路使用寿命延长。基于此，本文对碳纤维布在桥梁加固维修中的应用进行探讨。

关键词：碳纤维布 桥梁加固 维修

当前，桥梁老化、桥梁裂缝、桥梁破损等病害问题普遍存在。虽然这些桥梁都出现了病害，但是还具有使用价值，如果重新建设，需要花费大量的资金，造成资金浪费。为了保证桥梁的荷载等级和承载力，需要对桥梁进行加固。碳纤维布作为一种新型的加固方法在控制裂缝发展、提升桥梁的抗剪能力方面具有良好效果。

1.案例介绍

某桥梁于90年代建立，设计一级公路标准。公路桥梁由双向车道构成，最后形成两个半幅桥，在桥的中间设有分车道，桥的宽度和长度分别23.8m，91m，桥梁上部结构采用空心板梁，下部结构使用双柱式钻孔灌注桩墩台，桩径除了两个桥台为φ1.3m，其他墩的直径为φ1.2m。

2.造成的危害

比较容易导致主梁出现裂纹，受弯距作用的影响，腹板跨中范围内易于出现竖向的裂纹；受剪力作用的影响，腹板支座范围内易于出现斜向的裂纹；梁端支座处的混凝土强度较低、受支座处冲击力等影响，有的梁支点到端头的范围内腹板出现斜向裂纹，还有几个桥墩的梁腹板出现裂纹。对梁结构理论进行了充分的论证、认真核查桥梁技术以及荷载试验，维修梁腹板出现的裂纹可以采取以下几种办法：①采取维修加固补强技术来提升桥梁的承载能力，使其符合桥梁的使用标准；②将桥梁的现有危害处理好，使桥梁的耐久性得到提高；③对桥梁进行改造，使其改造后可以达到一、二类梁的标准。

3.碳纤维布加固的特征及原理

【摘要】碳纤维布是维修加固桥梁中的新工艺、新材料，又称碳素纤维布,碳纤布,碳布,碳纤维织物,碳纤维带,碳纤维片材(预浸布)等 。其加固原理是利用其配套树脂的剪切强度将混凝土构件承载的荷载传递给碳纤维，使后粘贴碳纤维和原钢筋混凝土构件共同承受荷载作用力。本文介绍了碳纤维布在维修加固桥梁中应用及取得的优良效果，现简单介绍该材料的性能与施工工艺，也是抛砖引玉。

【关键词】碳纤维布、桥梁、维修、加固、施工工艺

中图分类号：TU74文献标识码： A

一、前言

我们大家知道凡是建筑都有自己的生命力，桥梁在大自然影响和作用下，在各种汽车的碾压下，必然降低桥梁的使用，造成对桥梁的安全性、耐久性和使用期的危害，所以我们要经常对桥梁进行维修加固，在各种维修加固方法中，随着新材料、新工艺的运用，碳纤维布方法具有方便、快捷、效果显著的特点，因而在桥梁维修加固中得到广泛应用。同时也因为碳纤维复合材料价格较底，使桥梁维修加固工程成本大大降低。

二、碳纤维布性能特征

碳纤维布具有性能强度高、质量密度小、高温下不容易变形，不容易被腐蚀、较强的抗疲劳特质、抗缓慢变形下的导电、传热和较小的热膨胀系数等等一列优良性能。

高强度碳纤维丝精纺而成碳纤维布，桥梁维修加固中容易粘合，重量轻、厚度薄，不会增加桥梁的自重及截面面积，保证桥梁维修加固工程施工质量。碳纤维布具有高柔韧性、可自由弯曲、方便缠绕折叠，容易成型，对不同种类曲面和圆形，特别是针对异形构件维修加固优势最为明显。碳纤维布若与结构胶粘剂配合使用，更加适用维修加固木质结构、混凝土结构的桥梁，桥梁的承载能力、抗震能力和使用寿命都得到大大提高。

【摘要】近年来载重汽车吨位的不断增大，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。本文通过对碳纤维布材料的力学性能指标和碳纤维布的加固原理进行分析，总结了碳纤维布的施工工艺及施工要点 ，并对工程性能进行了评价。

【关键词】桥涵盖板；病害；碳纤维布加固原理；施工工艺；工程性能评价

1 桥涵盖板病害产生原因

近年来载重汽车吨位的不断增大，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 碳纤维布性能指标和加固原理

碳纤维聚合物CFRP(Carbon Fiber Reinforced Polymer) 加固混凝土结构，是近十年来在发达国家中新兴的成熟的加固技术，也是国内工程界日渐关注和发展中的加固应用技术。

2.1 碳纤维是一种力学性能优异的新材料，它的比重不到钢的1/4,碳纤维树脂复合材料抗拉强度一般都在3 500 MPa以上，是钢的7-9倍，抗拉弹性模量为23 000 MPa-43 000 MPa，亦高于钢。因此，CFRP的比强度即材料的强度与其密度之比可达2000 MPa/(g*m3)以上，而A3钢的比强度仅为59 MPa/(g*m3) 左右，其比模量也比钢高。碳纤维和石墨纤维一般统称为碳纤维，含碳量都在95%以上，目前具有工业意义的原丝仅有聚丙烯睛纤维(PAN)和中间相沥青，各国生产碳纤维主要是以聚丙烯睛纤维为原料，经过高温碳化等特殊工艺加工成极细的纤维丝(直径5 pm--10 pm)。我国CECS 146-2003碳纤维QD片材加固混凝土结构技术规程规定的碳纤维布的主要力学性能指标要求如表1所示。

2.2 碳纤维增强复合材料加固修补桥涵盖板技术，是利用专门配制的粘结剂将碳纤维片粘贴在桥涵混凝土盖板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。碳纤维材料具有优良的力学性能，其抗拉强度一般为建筑用钢材的十几倍;但是碳纤维材料织成碳纤维布后，其中的各碳纤维丝很难完全共同工作，在承受较低的荷载时，一部分应力水平较高的碳纤维丝首先达到其抗拉强度并退出工作状态，以此类推，各碳纤维丝逐渐断裂，直至整体破坏。而使用粘结剂后，各碳纤维丝能很好地共同工作，大大提高碳纤维布的抗拉强度，故碳纤维加固首先必须使碳纤维布中的碳纤维丝能共同工作，因此粘结剂对碳纤维布的加固起着关键的作用，它既要确保各碳纤维丝共同工作，同时又要确保碳纤维布与结构共同工作，从而达到加固的目的。钢筋混凝土盖板的抗弯加固，是通过将碳纤维布粘贴于构件受拉区，代替或补充钢筋的受拉性能，从而提高构件的抗弯承载力。粘贴碳纤维后，在构件受拉区混凝土开裂前，碳纤维的应变很小;在混凝土开裂后，碳纤维布逐渐参与共同工作，应变增长加快;而在钢筋屈服后，碳纤维布充分发挥作用，应变增长迅速加快，其高强高效的性能得以充分体现。钢筋混凝土盖板的抗剪加固，是将碳纤维粘贴于构件的受剪区， 这里碳纤维的作用类似于箍筋。在构件屈服前，碳纤维的应变发展缓慢，所达到的最大应变值也较小;在构件屈服后，箍筋的作用逐渐被碳纤维代替，碳纤维的应变发展加快，应变值要高于箍筋的应变值，而箍筋所起的约束作用减小，其应变发展缓慢。

【摘要】近年来，我国交通运输事业迅速发展，许多现有桥梁已不能适应现代交通的需要，这些问题不仅会影响到桥梁的正常使用，严重的还会给国家和人民的生命财产造成威胁。碳纤维加固修补结构技术是继加大混凝土截面、粘钢之后的又一项新型、简便、有效的混凝土桥梁加固技术。

【关键词】碳纤维布；桥梁加固施工；应用

一、 碳纤维布加固的特点

碳纤维布加固原理是将碳纤维布，采用高性能的碳纤维配套树脂浸渍胶粘结于混凝土构件的表面，利用碳纤维材料良好的抗拉强度，达到增强构件承载能力及强度的目的。与传统的粘钢法等其他加固工艺相比，采用碳纤维布加固桥梁具有以下几个方面的优点：

1、采用碳纤维布加固法不增加恒载及断面尺寸，不影响结构的外观，不减小桥下净空；碳纤维布的自重一般为150-450g/m2，厚度为0.111-0.167mm，对整个结构重量及桥下净空的影响微乎其微，可忽略不计。

2、可适应不同结构的外表尺寸，成型方便，特别对于斜、弯、坡及异型结构的加固，若采用传统的粘钢法等加固措施，施工难度大，而采用碳纤维布加固法，因碳纤维布的随型性极强，可以随结构外形变化任意施工。

3、对原结构不会产生新的损伤，碳纤维加固补强系采用配套树脂等粘结材料，不需要设置锚固螺栓和开凿混凝土等，因而不会对已经损伤的结构产生新的破坏。

4、碳纤维布具有优良的耐化学腐蚀性，由于加固只使用碳纤维布和配套树脂，因而具有耐酸、碱、盐和大气环境腐蚀等性能。

摘要：近年来，随着我国经济的发展，许多桥梁逐渐不能满足现展要求，大批桥梁进行了翻建或改建，然而，考虑到经济效益等因素，全部翻建也不现实，因此，桥梁加固就应运而生了，对现有状况稍好的桥梁进行加固，可以延长桥梁的使用寿命，减少经济投入。本文就碳纤维布在桥梁加固中的使用情况，进行初步探讨。

关键词：碳纤维布 桥梁加固 计算要点 质量控制

中图分类号：K928文献标识码： A

常见的桥梁加固方法有增加截面、粘贴钢板、粘贴碳纤维布、体外加固等，碳纤维布作为一种加固技术，以其良好的力学性能、施工方便、周期短等特点，被越来越多的采用。

1、材料特点

碳纤维是由含碳量较高，在热处理过程中不熔融的人造化学纤维，经热稳定氧化处理、碳化处理及石墨化等工艺制成的，是一种力学性能优异的新材料，在我国近年来发展迅速，碳纤维复合材料已经在各个领域得到广泛的应用，主要有航空航天、汽车、新能源开发、结构加固、休闲用品等。

碳纤维布是碳纤维复合材料（CFRP）的一种，其加固原理是采用高性能粘结剂将碳纤维布粘贴在结构构件表面，提高结构的强度、刚度、抗裂性和延伸性，达到对结构进行加固的目的。

2、碳纤维布加固的优点