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预应力碳纤维布加固原理

1、预应力碳纤维布加固方法

预应力纤维布加固系统由三部分组成：锚具、碳纤维布、碳纤维胶。其工作原理是将纤维布张拉至设计值，用粘结材料将其粘贴到混凝土板梁的受拉面，使其与混凝土结构共同受力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。

2、预应力碳纤维布施工工艺

（1）施工准备：在加固表面按照设计施工放样，准确确定预应力碳纤维布和两端锚具位置。放样采取钢尺***，根据支座位子确定实际钻孔以及混凝土清理位置。

（2）混凝土粘贴表面处理：桥梁钢筋混凝土结构长期直接暴露在头一定湿度的空气中，在粘贴碳纤维布加固施工中，需打凿掉脆化疏松层，提高粘结力。对混凝土粘贴面的脆化疏松层，应采用硬质金刚石磨轮打磨掉且完全露出新面，并用钢丝刷清楚输送浮层。为了保证预应力碳纤维布与混凝土之间的设计间隙，实现碳纤维布受力张拉时平直均衡无阻碍，对混凝土高凸面应采用金刚石打磨片打磨，对混凝土低凹面应采用环氧修补胶修补。假如粘贴时混凝土湿度较大，对混凝土粘贴面尚须进行人工干燥处理。4、超筋***，加固量过大，受拉钢筋屈服前，受压区混凝土被压坏。

（3）钻植胶锚螺栓：施工放线次啊要钢筋探测仪标定螺栓钻孔位置，假如遇到钢筋需移位，应通知技术人员记录编号，并安排现场修整支座板安装孔。采用电锤钻孔时应保证钻孔中心线与混凝土梁面垂直，钻孔中心位置偏差不超过3mm。采用化学胶管或植筋胶植入螺栓时，应保证孔内胶液饱满且螺栓垂直于梁面。性能：短切玄武岩纤维拥有高轴向的抗拉强度和高模量的优异性能，其抗拉强度为1050-1250MPa，弹性模量大于34GPa。

（4）安装锚具支座与预应力碳纤维布：将锚固板安装至张拉板上，调整张拉钢板，使碳纤维布的纵向轴线通过锚具中线，以保证碳纤维布截面内力分布均匀。待调整好平整度后，将碳纤维布的两端固定在锚固板上，取下另一段的锚固板，放置在干净的塑料布上，以便于在梁上涂刷浸渍胶。将配置好的浸渍胶均匀涂刷在构件的粘贴面，应保证涂刷厚度均匀。为了保证预应力碳纤维布与混凝土之间的设计间隙，实现碳纤维布受力张拉时平直均衡无阻碍，对混凝土高凸面应采用金刚石打磨片打磨，对混凝土低凹面应采用环氧修补胶修补。

（5）张拉预应力碳纤维布与压紧条安装：将锚固板安装在构件的另一端的张拉板上，轴承压在锚固板上，安装千斤顶并调整处于水平位置，加压张拉至设计张拉应力值的15%，刻录锚具张拉移动起始线。加压张拉至设计张拉应力值的30%，检测锚行程位移是否对应预张拉时的刻录线。分段加压张拉至设计张拉应力值的50%、70%、90%、100%，检测锚具行程位移是否满足理论伸长量的要求，按规范要求张拉端锚具行程位移与理论伸长量误差应不大于±6%。加压或减压时，千斤顶行程速度应控制在20mm/分钟以内，严禁快速冲、放千斤顶行程。所有张拉都应在碳布胶适用期内完成。当张拉应力值和张拉端锚具行程位移满足要求后，将拉杆上面的锁固螺栓扭紧到位，使锚固端的碳纤维布与混凝土梁表面紧密结合，停顿5分钟没有其他异常情况后在碳纤维布表面再刷一层浸渍胶，使碳纤维布完全被树脂浸润，并用刷子沿纤维方向挤压，除去碳纤维下面的水泡。随后在锚固区域粘贴附加锚固U型箍或压条，压紧条安装时需与混凝土面保持1cm左右的缝隙以防止剥离***，之后拆除千斤顶和锚具张拉支架。使用预应力加固技术后的碳纤维布相较于普通碳布，强度方面更为优越。

（6）固化养护与拆卸夹具：应碳纤维布在施工环境温度和材料特性合理控制固化时间，当施工环境温度低于25℃时，固化时间相对延长。在浸渍胶凝固后，检查碳纤维布的粘贴质量，在构件上覆盖一层塑料薄膜，养护后松开张拉机具，裁除多余的碳纤维布，将张拉机具卸除。碳纤维是含碳量在90%以上的高性能纤维材料，是由有机纤维原丝在1000℃以上的高温碳化形成。

浅谈粘贴碳纤维布桥梁加固法碳纤维复合材料加固修复混凝土结构技术是近年来在发达***兴起的一项新型加固技术， 该项技术是将碳素纤维这种纤维应用于土木工程， 利用树指类材料把碳纤维粘贴于结构或构件表面， 形成复合材料体 CFRP， 通过其与结构或构件的协同工作， 达到对结构构件补强加固及改善受力性能的目的。玄武岩纤维板坐补强桥梁混凝土结构时，不需要增加螺栓和柳钉固定，对原混凝土结构扰动较小，相较于置换混凝土加固法、化学灌浆施工等加固方法，环氧树脂玄武岩纤维板工艺简单方便。

施工要点

（1） 碳纤维布应按顺序依次粘贴于工作面， 并用手轻压， 采用***的消泡辊顺纤维方向从中间向两边或沿一边多次辊压， 挤出气泡， 使浸渍树脂充分浸透碳纤维布。

（2） 粘贴的混凝土表面应打磨平整， 除去表面浮尘和油污， 露出混凝土结构新面， 转角粘贴处应进行倒角处理并打磨成圆弧， 圆弧半径不小于 20mm， 对于混凝土表面凹陷部位应用找补材料填补平整。

维修碳纤维布加固的局限性

维修碳纤维布加固技术也一样，有它的局限性

1、维修碳纤维布的价格不低，对于部分有预算限制的加固工程比较局限。

2、粘贴维修碳纤维布的时候，如果收到的力超过了极限值会出现断裂。

3、目前碳纤维布市场鱼龙混杂，普通难以辨别优劣，还需要***人士区分。

碳纤维布材料会有应力滞后的缺点，导致性能浪费，只能发挥20%。

维布也称为碳纤维布、碳纤维布、碳纤维编织布、碳纤维预浸料、碳纤维布、碳纤维布、碳纤维胶带、碳纤维片(预浸料)等。厂房加固修补墙体一般都是粘钢或者粘贴碳纤维布，柱子的加固方式一般也是粘钢，或者粘贴碳纤维、包钢，等。一般受损伤较严重的地基或者承重柱，都采用混凝土置换的方法，使原来的破损的混凝土打掉，重新建模灌浆。房屋鉴定由专门的机构对房屋的安全性做出科学的评价，确保居住人的生命财产安全。植筋加固一项针对混凝土结构较简捷、有效的连接与锚固的技术；可植入普通钢筋，也可植入螺栓式锚筋；另外，如碳纤维需沿基纤维方向绕构件转角处粘贴时，转角粘贴处要进行倒角处理并打磨成圆弧状，圆弧半径不应小于20mm。现已广泛应用于建筑物的加固改造工程。碳纤维增强布是一种单向碳纤维增强产品，通常选用12K碳纤维丝编织而成。