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第４６卷第２３期山西建筑Ｖｏｌ.４６Ｎｏ.２３

２０２０年１２月ＳＨＡＮＸＩＡＲＣＨＩＴＥＣＴＵＲＥＤｅｃ.２０２０８７

文章编号:１００９￣６８２５(２０２０)２３￣００８７￣０３

碳纤维加固混凝土梁技术的对比研究

尚思同

(杭州市交通规划设计研究院ꎬ浙江杭州３１０００６)

摘要:针对碳纤维材料加固混凝土的常用方法进行系统的介绍分析ꎬ通过对比不同加固方法的技术要求、加固效果等ꎬ在对比基

础上总结碳纤维材料加固优势和需要注意的问题ꎬ推动相关加固技术的成熟和完善ꎮ

关键词:碳纤维加固ꎬ嵌入式加固ꎬ混凝土梁

中图分类号:Ｕ４４５.７２文献标识码:Ａ

随着城市化进程的推进ꎬ车辆拥挤严重ꎬ交通量迅猛增表１纤维增强材料的力学性能

加ꎬ桥梁活载增加ꎬ同时在外界环境因素侵蚀下桥梁老化严ＦＲＰ材料种类简称比重拉伸强度弹性模量延伸率

６６％

×１０ＭＰａ×１０ＭＰａ

重ꎬ桥梁通行能力令人堪忧ꎬ整体承载力普遍下降ꎬ桥梁病玻璃纤维ＡＦＲＰ２.５２~２.８９３.３~４.９７０~１１０３.２~５.７

害情况纷繁复杂ꎬ因此对于桥梁加固维修技术的要求更高ꎮ芳纶纤维ＧＦＲＰ１.３９~１.４５３.１~３.６１２０~１６５１.３~４.２

针对我国桥梁上述现状ꎬ大量学者和科研机构对桥梁维修碳纤维ＣＦＲＰ１.７５~２.１８２.２~５.６２３５~８３００.３~１.７

加固技术展开深入研究ꎬ并取得了丰富的研究成果ꎬ但桥梁２碳纤维加固技术介绍

加固并非只是在桥梁既有结构受到损伤时的修补手段ꎬ而２.１外贴碳纤维加固技术

是一套系统的需要丰富经验支持的理论ꎻ加固桥梁一般要外贴法是将加固梁体打磨平整ꎬ对于有空洞孔洞部分

考虑到气候、地质、损伤情况等因素ꎬ同时也要考虑到加固要用砂浆修补ꎬ用化学药剂丙酮或酒精清洗表面后ꎬ把

后桥梁的整体承载力、耐久性、稳定性、合理性ꎮ传统的加ＣＦＲＰ材料表面磨砂粗糙化涂抹上胶体材料粘贴在梁体上

固技术比如预应力加固法、增大截面加固法、外包混凝土加(见图１)ꎮ

固法等ꎬ加固工程量大ꎬ施工过程复杂冗长ꎬ维修加固成本

较高ꎬ部分加固方法加固效果差还需要反复维护ꎬ进一步提

升了成本ꎮ

从２０世纪中期ꎬ我国已经开始着手桥梁加固这一领CFRP材料CFRP材料

域ꎬ虽然早期桥梁工程师对于桥梁的加固具有一定重视ꎬ也图1CFRP外贴法示意图

建立了一定的桥梁加固理念ꎬ但随着桥梁技术的推进和新２.２碳纤维嵌入式加固技术

旧桥的交替发展ꎬ加固技术的发展也刻不容缓ꎬ大量优质技嵌入式加固法需要在混凝土保护层区域沿嵌入方向切

术、新材料、新工艺催生了很多优良加固手段ꎮ割嵌入槽ꎬ全部加固过程在梁体内完成ꎬ纤维与梁体接触面

碳纤维复合材料由于其抗拉强度超高ꎬ层状结构稳定ꎬ增大可以近似看作二者共同受力的整体力系ꎬ加固效果更

质量轻ꎬ耐腐蚀性好ꎬ施工方法简便ꎬ被广泛用于制作各类好ꎬ纤维不易剥出(见图２)ꎮ

高强材料ꎬ随着ＣＦＲＰ的应用范围的增加ꎬＣＦＲＰ被应用于

加固领域ꎬ２００３年我国出台了第一部ＣＦＲＰ技术规程«碳纤嵌入槽