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摘要：对碳纤维加固技术进行了介绍，从材料、特点和适用范围对碳纤维加固技术进行了说明，分析了碳纤维补强加固的原理，提出了碳纤维加固技术的工艺流程及操作要求，指出了碳纤维加固技术具有较大的经济效益，应用前景光明。
由于受施工质量及交通运输量的大幅度增长和各种自然环境因素的综合影响，已建成的混凝土桥梁结构可能会出现承载力不足、混凝土表面裂缝等问题，但是这些桥梁绝大部分是尽可能通过加固改造而继续使用的。碳纤维加固修补结构技术是一种新型的结构加固技术，它是利用树脂类粘结材料将碳纤维布粘贴于混凝土表面，以达到对结构及构件加固补强的目的。碳纤维材料(CFI )用于混凝土结构加固修补的研究始于20世纪80年代美、日等发达国家，我国起步较晚，于90年代后期在我国迅速发展起来。
1 .材料
碳纤维一般是直径为5 ～20,um的连续纤维，基材由树脂和固化剂组成，用树脂(内加固化剂)浸润碳纤维，待树脂固化后便形成了碳纤维增强塑料(简称CFRP)。碳纤维根据原料及生产方式的不同，主要分为聚丙烯腈(PAN)基碳纤维及沥青基碳纤维。碳纤维产品包括PAN基碳纤维(高强度型)及沥青基碳纤维(高弹性型)。
2 .特点
1)强度高。
碳纤维片材的抗拉强度一般都在3 500 MPa以上，远高于钢材；抗拉弹性模量为230 000 MPa-430 000 MPa，亦高于钢材。因此它的比强度可达到2 000 MPa／(g·cn1-3)以上，而Q235钢的比强度仅为59 MPa／(g·crn )左右，比模量也比钢材高。
2)施工简便、快捷。
使用碳纤维加固构件不需大型施工机构及周转材料，易于操作，施工周期短，经济性好。
3)抗酸碱盐类介质的腐蚀，应用面广。
加固后能大大提高结构的耐腐蚀性及耐久性，可以应用于各种工作环境的构件加固。
4)可以有效的封闭混凝土结构的裂缝，延长结构的使用寿命。
5)易于保持结构原状，基本不增加结构自重及截面尺寸。
3 .适用范围
碳纤维加固技术应用广泛，适用于各种结构类型、各种结构部位的加固修补，如梁、板、柱、屋架、桥墩、桥梁、简体、壳体等结构，要求基层混凝土的强度等级不低于C15。
4 .碳纤维的补强、加固原理
粘贴碳纤维结构加固技术是指采用高性能粘结将碳纤维布粘贴在建筑结构构件表面，使两者共同工作，提高结构构件的(抗弯、抗剪)承载能力。用于建筑结构加固的碳纤维材料具有优良的力学性能，其抗拉强度约为普通钢材的10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ftl~b强、加固的目的。
5 .工艺流程及操作要求
工艺流程为：卸荷一基底处理一涂底胶一找平一粘贴一保护。
5．1 卸荷
加固前应对所加固的构件尽可能卸荷。
5．2 基底处理
1)混凝土表层出现剥落、空鼓、蜂窝、腐蚀等劣化现象的部位应予以凿除，对于较大面积的劣质层在凿除后应用环氧砂浆进行修复。2)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，构件基面的混凝土要打磨平整，尤其是表面的凸起部位要磨平，转角粘贴处要进行倒角处理并打磨成圆弧状(R≥20 1Ttrn)。3)用风机将混凝土表面清理干净，并保持干燥。
5．3 涂底胶1)按主剂：固化剂=3：1的配合比配制底胶。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，一般情况下20 min～ 50 mim内用完。2)将底胶均匀涂刷于混凝土表面，待胶固化后(固化时问视现场气温而定，以指触干燥为准)再进行下一道工序施工。一般固化时间为6 h-24 h。
5．4 找平
混凝土表面凹陷部位应用修补剂填平，模板接头等出现高度差的部位应用修补剂填补，尽量减小高度差。转角处也应用修补剂修补成光滑的圆弧，半径不小于20 lnln，待修补剂表面指触干燥后方可进行下一步工序。
5．5 粘贴
1)按设计要求的尺寸裁剪碳纤维布。
2)调配、搅拌粘贴材料粘结剂(使用方法与底胶相同)，然后均匀涂抹于待粘贴的部位，在搭接、混凝土拐角等部位要多涂刷一些。涂刷厚度要比底胶稍厚。严禁出现漏刷现象，特别注意要粘贴碳纤维的边缘部位。
3)粘贴碳纤维布，在确定所粘贴部位无误后，用特制工具反复沿纤维方向滚压，去除气泡，并使粘结胶充分浸透碳纤维布；并用刮板刮涂碳纤维布表面粘结胶，使之均匀。多层粘贴应重复上述步骤，待碳纤维布表面指触于燥方可进行下一层的粘贴。
4)在最后～ 层碳纤维布的表面均匀涂抹粘结胶。用工具反复沿纤维方向滚压，并用刮板刮涂碳纤维布表面粘结胶，使之均匀。
5)碳纤维布沿纤维方向的搭接长度不得小于200 nlnl。
5．6 保护加固后的碳纤维布表面应采取抹灰或喷防火涂料进行保护。
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