砼结构碳纤维补强加固施工工法主要完成人:张海波、刘阳、于文轩、杨斌、王萍1 前言近年来,由于受施工质量及各种自然环境、人为因素的综合影响,已建成的混凝土结构可能会出现承载力不足、混凝土表面裂缝等问题,影响结构的正常使用。这 些 问 题 大 部 分 是 能 通 过 加 固 改 造 解 决 的 。 碳 纤 维(carbonfiberreinforeedpolymer 简称 CFRP)具有抗拉强度高、密度小、耐腐蚀性和耐久性好等优点。结构碳纤维加固方法是利用树脂类粘结材料将碳纤维片材(碳纤维布和碳纤维板的总称)粘结于混凝土表面,以达到结构及构件加固补强的目的,是近年来应用比较先进的加固方法。我公司自 1999 年承担湖北省建设厅''碳纤维用于混凝土结构加固应用研究〃课题后,通过若干年工程的检验,对该项施工工艺运用娴熟,特将此编写为工法。2.工法特点2. 1 补强材料薄、重量轻,强度高:碳纤维片材基本不增加原结构尺寸及自身重量。其抗拉强度是普通 HRB335 钢的 7〜10 倍,且具有优异的补强效果。2. 2 抗腐蚀:能有效地防护构件的混凝土和钢筋免受酸、碱、盐、水等介质的腐蚀,应用面广。2.3 耐久性能好,耐磨损、抗老化:碳纤维片与环氧树脂胶结材料本身及经其补强的混凝土构件可以长期承受紫外线辐射。碳纤维复合材料的疲劳强度约为静荷强度的 70%〜80%,并在破坏前有变形显著的征兆。2. 4 保持结构原状,外形美观:碳纤维片材便于随构件原形裁剪、贴附。修复补强不增加构件高宽尺寸及体积,且表面可以涂刷、粘贴饰面材料、防火材料。2.5 施工简便,快捷:传统加固补强施工工艺如粘钢、外包混凝土方法必须进行大量混凝土剔凿、钢筋绑扎、焊接、浇筑混凝土以及大型机械设备吊装等作业,而碳纤维片加固补强施工对施工空间要求很低,便于在狭小空间作业,施工快捷,对周围的干扰很小。3•适用范围工业与民用建筑中钢筋混凝土梁、板、柱、剪力墙结构,桥梁涵洞、隧道、衬砌、钢筋混凝土烟囱、筒仓、池罐侧壁等,因结构损伤承载力不足及改变,且钢筋混凝土结构强度等级不小于 C15,且长期使用的环境温度不高于 60°C 的钢筋混凝土结构,都可采用碳纤维加固施工工法加固、补强。4.工艺原理碳纤维加固是采用碳纤维片材(抗拉强度极高的碳纤维丝在高温下'拉拔〃成型,单向排列成束,并经环氧树脂胶预浸而成的碳纤维增强复合片材),以环氧树脂作为胶结材料,将纤维片材沿受力方向或垂直于裂缝方向粘贴在受损结构上,胶结材料作为...