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纖維布范文第1篇

關鍵詞：芳綸纖維布, 橋梁加固

Abstract: in order to ensure the bridge often is in good technical condition, improve the service level, prolong the service life of the old bridge reinforcement, repair is an essential task. Paste the aramid fiber cloth method is a new method of the bridge reinforcement in construction.

Keywords: aramid fiber cloth, bridge strengthening

中圖分類號：U445.7+2 文獻標識碼：A文章編號：2095-2104(2013)

隨著我國改革開放的深入和社會主義市場經濟體制的建立，公路交通作為我國經濟建設中重點投資建設的行業，正以前所未有的規模和速度向前發展，截止到2002年，我國已建成永久性公路橋梁29.9萬余座，總長度達1161.2萬延米以上，其大橋1900座，171.86延米，大橋15891座，276.12延米。我國依靠自己的力量，建成了不同形式的大跨徑懸索橋、斜拉橋、拱橋、連續剛構橋，取得了成功的經驗。已建成和即將建成的一批大跨徑橋梁，技術復雜，科技含量高，施工難度大，標志著我國橋梁技術已進入世界先進行列。

在新橋大量建造的同時，大量服役橋梁能否繼續使用已成為公路建設決策部門的一件大事。特別是20世紀70年代以前修建的大量低標準公路橋梁已達到或接近設計年限。在風、雨、洪水、冰凍、溫度變化和濕度等自然因素侵蝕下，甚至在地震、撞擊和超載營運的嚴重損害下，許多橋梁的結構性能發生了巨大變化，有些橋梁已出現了不同程度的損傷，甚至其承載能力已大大降低而逐漸演變為危橋。到20世紀末，我國公路危橋數量已達4451座，總長度達16萬延米。為保證橋梁經常處于完好的技術狀態，提高其服務水平，延長其使用年限，對舊橋進行維修加固是一項必不可少的工作。粘貼芳綸纖維布法就是當前橋梁加固施工中的一種新方法。

1橋梁概況

老橋修建于1968年，為10×8.8m+2×13.3m+10×8.8m空心板橋，橋面凈寬7米，全寬7.6米，下部采用樁柱式墩臺，原設計荷載汽-15，掛-80。

2結構現狀

該橋由于建造的時間較早，隨著使用年限的增長、超載車輛頻繁過橋，致使蓋梁出現損傷、開裂、混凝土剝落等病害。老橋空心板底箍筋位置出現裂縫；

3總體加固思路

該橋所處地理位置，交通量大，超載車輛多。鑒于目前橋梁存在的病害，對該橋進行加固，以利于結構的長期安全使用，總體加固思路如下：采用板底粘貼芳綸纖維布法對空心板進行補強加固，以提高其承載能力。

4加固方案

4.1安全措施

由于車流、人流量大，為保證群眾安全和施工安全，首先在橋兩端距橋頭各50米和200米處，設置“大橋施工、禁止通行、注意安全、請繞行”等反光警示標志標牌，并在橋兩端懸掛請群眾諒解的條幅；其次在橋兩端橋面全寬范圍內，設置彩鋼瓦并懸掛警示燈，并在彩鋼瓦上涂刷警示標語；再次在橋下橋兩側各10米范圍內，懸掛彩條旗，埋置標志標牌，禁止人畜進入；最后在橋兩端晝夜安排人員值班，提醒、阻止行人、車輛過橋。

4.2搭設安全支架和吊架

根據工期進度的要求，為了能夠完全展開工作面，安全快速完成工程任務，用6m鋼管和碗扣支架搭設滿堂支架，支架每側寬出橋面2.0m，支架共寬12m，長202.6m，支架平面間距1.2m，層間距0.6m，并增加鋼管斜撐予以加固，全橋共需碗扣支架150噸，6m鋼管7400根，卡扣22200個。支架頂面鋪設3000塊竹排。對于河岸上安裝滿堂支架的地基，采用3％的灰土進行壓實處理，對于在水中施工的第8～14孔，滿堂支架搭設在施工平臺上，施工平臺用φ15～φ20長6米的圓木打入水中作基礎，圓木平面間距為2m×2m，在圓木上鋪設15cm×15cm的方木作為橫梁，橫梁上鋪設6cm厚木板作為施工平臺，施工平臺四周扯掛安全防護網。

4.3施工用料

4.3.1芳綸纖維布

芳綸纖維布采用美國Tercel Aslan Industrial Corp公司生產的TF920芳綸纖維布。它具有抗拉強度高、斷裂延伸率低、彈性模量高、不導電、抗化學腐蝕性能好、低熱縮、高韌性、抗剪強度高等特性。經國家建筑材料測試中心檢測，各項指標符合GB/T3354-1999定向纖維增加塑料拉伸性能試驗方法和GB/T9914.3-2001單位面積質量測定的要求。芳綸纖維布的性能指標如下：

4.3.2浸潤樹脂

浸潤樹脂采用美國Tercel Industrial Corp公司生產的TC210浸潤樹脂。它具有正拉粘結強度、拉伸剪切強度、拉伸強度、壓縮強度、彎曲強度、彈性模量高和伸長率大等特性。經國家建筑材料測試中心檢測，各項指標符合中國工程建設標準化協會CECS146：2003標準指標要求。TC210浸潤樹脂的性能指標如下：

4.4施工工藝

4.4.1準備工作

用磨光機將粘貼面打磨除去砼表面1-2mm表面風化層，對于松散和強度低的砼采用手鑿鑿除，直到強度滿足施工要求為止。用鼓風機吹去表面浮塵和殘余砼，然后用脫脂棉沾丙酮檫試表面。

對混凝土表面氣孔、凹陷部位用環氧膠液（質量配合比為環氧樹脂E-44（6101）：乙二胺（EDA）：鄰苯二甲酸二丁脂：690號活性溶劑：丙酮=100：8：10～20：15～20：0～5）填平，確保混凝土表面相對平整。修補后粘貼面用1米直尺檢測，保證平整度在2mm以內。用滾筒刷將底膠按90g/m2用量均勻涂刷于板底混凝土表面，待膠固化后再進行下一道工序。

4.4.2裁剪芳綸纖維布

按設計要求的尺寸將芳綸纖維布平鋪在表面干燥的厚塑料布上用剪刀裁剪芳綸纖維布。裁剪完畢后把芳綸纖維布平鋪在厚1cm的竹膠版上，將浸潤樹脂按900 g/m2用量將芳綸纖維布充分浸透，并且涂刷均勻。通過現場施工，通常在氣溫20℃的晴天時，芳綸纖維布在陰涼處涼曬50分鐘即可進行粘貼芳綸纖維布。

對于本工程中粘貼的纖維布，按8人一組施工即可。2人將所粘貼的纖維布展平慢慢拖起，并緊靠粘貼的空心板面，2人用30cm長的硬質圓塑料壓輪（壓輪截面為鋸齒形，鋸齒凸起部分表面圓滑，無棱角）推壓纖維布使之粘貼在板面上，粘貼要保持平直。4人緊跟其后順著芳綸纖維布粘貼方向用塑料刮板使勁擠壓纖維布，使其緊貼粘貼板面，保證粘貼纖維布表面無折皺、無氣泡、無空洞、無歪斜。在受力方向上的搭接長度不得小于100mm。

待第一層纖維布浸潤樹脂固化后，通常在粘貼12個小時后，用滾筒刷將底膠按100g/m2用量均勻涂刷于第一層纖維布表面，待膠固化后用同樣的方法進行第二層纖維布的施工。第二層纖維布膠固化后，按70g/m2用量在第二層纖維布表面均勻涂刷一層保護層膠。

粘貼結束后，應檢查粘貼效果和質量，發現纖維布空洞缺陷及時用注射器注膠補救，確保工程質量。

5施工現場管理

化學灌漿材料多屬易燃品，應密封儲存，遠離火源；在配制及使用現場，必須通風良好，操作人員應穿工作服。戴口罩、乳膠手套和眼睛，并嚴禁在現場進食；工作現場嚴禁煙火，必須配備消防設施。

纖維布范文第2篇

近年來，隨著地質災害、自然災害和人為災害的不斷增多，人們對建筑物的安全性、適用性和耐久性的要求不斷提高。在新建房屋不斷增加的同時，對現有結構的維護和補強加固也引起了工程界的廣泛重視。

在建、舊有建筑一旦出現安全隱患，需要及時做出相應的加固補救措施，防止因加固方法不對而引起的工程質量事故。這些事故的發生均對國家和業主造成不必要的損失，產生不良的社會影響。因此，準確分析事故，合理地處理事故，是當前建筑領域面臨的一個重要問題。

2 現有的混凝土結構加固技術

近20年來，加固方法得到了極大的發展，其方法有許多種，從傳統的加大截面加固法、外包型鋼加固法和預應力加固法等到粘貼碳纖維加固法等，都有了很大進步。目前常用的有以下幾種:

（1）加大截面加固法 采用鋼筋混凝土或鋼筋網砂漿層，來增大原混凝土結構截面面積，達到提高構件承載力的目的。

（2）增設支點加固法 增設支點加固法是用增多支撐點來減小結構計算跨度，達到減小結構內力和提高其承載能力的加固方法。

（3）預應力加固加固法 采用外加預應力拉桿或型鋼撐桿對結構構件或整體進行加固的方法。

（4）粘貼鋼板加固法 利用結構膠，將鋼板粘貼到混凝土表面，形成混凝土―膠―鋼板這樣一種復合體系。

（5）玻璃鋼加固法 外貼玻璃鋼加固法原理與粘貼鋼板加固基本相同。

（6）噴射混凝土技術加固法 噴射混凝土是借助噴射機械，利用壓縮空氣和動力，將一定比例配合的拌合料，通過管道輸送并以高速噴射到受噴面上凝結硬化而成的一種混凝土。

（7）碳纖維加固法 碳纖維加固法通過使用輕質高強的碳纖維布粘貼結構相應的部位來達到補強加固的目的。

（8）高強不銹鋼絞線網加固法 采用高強不銹鋼絞線網和滲透性聚合物砂漿對混凝土結構進行抗彎及抗剪加固均可取得很好的加固效果，不僅抗彎承載力和抗剪承載力可以得到顯著地提高，而且抗彎剛度也能夠得到顯著地提高。

3 研究內容

為了研究碳纖維布及鋼絞線網對受剪加固后梁的各項性能，尤其是在二次受力下加固梁的性能我們進行了試驗研究。采用外貼CFRP布及高強不銹鋼絞線網-滲透性聚合砂漿的方法對鋼筋混凝土簡支梁進行斜截面抗剪加固。7根試驗梁,1根對比梁。根據實際工程情況，在加固區域正常配置了箍筋。加固前將除對比梁以外的所有實驗梁進行預裂。DBJ0未加固。CJ1至CJ3采用碳纖維布進行了加固，CJ3為卸載后再加載，CJ1、CJ2均為二次受力加固。初始加載值均根據DBJ0所測出的極限荷載來確定。SJ1至SJ3采用高強不銹鋼絞線網進行加固，加固的方式均與碳纖維布的加固方式相同。

4 試驗結果與分析

試驗中需要對6根梁進行初始施壓，其初始荷載的大小根據鋼筋的屈服為界限確定。表1給出了初始荷載的主要實驗數據。

構件加固后重新加載至破壞的試驗結果由表2列出。實驗結果表明，采用CFRP布對鋼筋混凝土梁進行抗剪加固，對于提高構件的正截面承載能力具有一定的效果，這與國內外現有的研究結論相一致。但本試驗中鋼絞線網對抗剪加固沒起到任何作用，其原因可能與工藝及施工質量有關。因而在后面的數據處理中沒有對鋼絞線網的結果做過多說明。

加固前后梁的跨中、左支座及右支座荷載與撓度的關系曲線如圖1-圖3。從試驗梁的荷載－撓度曲線圖中可以看出，加固梁的撓度均小于對比梁的撓度,可見粘貼碳纖維布的抗剪加固方法可以有效減小梁的撓度。因此，經CFRP加固后的梁的整體剛度和變形能力在一定程度上都有明顯的提高。

當加固施工時，很難對原結構進行完全卸載，而且在加固施工前結構構件已經存在損傷，因而考慮梁的預損傷對加固效果的影響是很必要的。因此，試驗中模擬實際情況，先加載至160kN，梁出現裂縫且裂縫寬度大于允許最大裂縫寬度后，保持荷載，粘碳纖維布直到膠達到強度再加載，即二次受力鋼筋混凝土梁。并和卸載粘碳纖維布進行了比較，從圖1-圖3可知，卸載的梁CJ3的撓度小于不卸載的梁CJ1,CJ2的撓度。說明如果建筑物加固，最好將使用荷載完全卸掉后再粘碳纖維，這樣能使碳纖維得到充分利用，加固效果好。

加固一般都存在新加部分應力滯后的問題，為了使新老結構盡可能的共同受力，加固前先卸去原結構所承受的荷載，加固后再重新施加是較好的方法。

5 小結

本文根據對碳纖維布及鋼絞線網加固抗剪梁進行的試驗研究，其結果表明：

（1）碳纖維布能有效的提高鋼筋混凝土梁的承載力。

（2）加固后梁的主裂縫條數增多，且相應荷載的裂縫寬度變小，裂縫開展比較緩慢。

纖維布范文第3篇

關鍵詞: 玄武巖纖維布;加固;混凝土;梁;抗彎;破壞

第一作者簡介:余少華，男，江西省交通設計院，南昌，330002.高級工程師，主要從事公路交通勘察設計工作，研究方向橋梁結構

1 前言

外貼纖維復合材料加固法是采用纖維增強塑料片材對混凝土構件進行修復加固的新技術，也是當今世界各國正在積極探索的研究方向。目前我國土木工程中常用的是碳纖維增強復合材料，玻璃纖維增強復合材料和芳綸纖維增強復合材料[1、2]。新型玄武巖纖維[3]有較高抗拉強度和彈性模量;抗沖擊性能好，可廣泛用于軍事裝備，防爆設施和橋梁墩柱的加固工程；抗疲勞抗動載性能好；同時還有優越的物理學性能，具有較強的耐酸、耐堿和耐化學腐蝕性能和電絕緣性能,良好的粘合性、耐熱性等，非常適于土木工程結構或構件使用,在混凝土結構抗震加固方面應用是一個理想的選擇[4-6]。

本文以探討模擬橋梁T型混凝土梁外貼連續玄武巖纖維布加固的抗彎效果為研究目的，預制3組共9片T形簡支混凝土試件梁，分別采用試驗梁體直接貼布狀態下的抗彎和恒載作用下梁底腹板貼布后抗彎過程，觀測構件在各受力階段的力學性能指標和現象，對粱的跨中撓度、承載力、裂縫形態、破壞特征和纖維布應變等進行了研究，并分析對比了幾種因素對加固效果的影響。籍此研究結果有助于玄武巖纖維布在橋梁、建筑等加固工程技術的應用。

2 試驗材料

2.1 混凝土T形梁

2.1.1試件的尺寸

試驗共澆注9根鋼筋混凝土T形簡支梁，試件的尺寸為：梁高32.5cm、翼緣厚度4cm、翼緣寬39.5cm、腹板厚度為4.5cm（如圖1所示），計算跨徑4875mm。混凝土設計強度均為C25。試驗中采用HRB335級鋼筋及光圓鋼筋：縱筋采用、架立筋采用。

圖1鋼筋混凝土T形簡支梁橫、縱截面配筋圖（單位:cm）

2.1.2試件梁的制作

所有試件均在預制梁廠進行澆筑、養護。采用鋼模板進行一次性澆筑，在澆筑構件的同時，每個構件預留150mm×150mm×150mm的立方體試塊3塊，24小時后拆模。在每個構件試驗前一天或當天進行抗壓試驗測得混凝土立方體抗壓強度為25.4―26.8MPa,其余強度指標按有關規定進行換算。試件在拆模后連續7天每日澆水，之后自然養護。

2.2 玄武巖纖維布

采用橫店集團上海俄金玄武巖纖維有限公司生產的玄武巖纖維布BUF9-300,其技術參數如下表:

表1 玄武巖纖維布技術參數

產品規格 單位面積重量 名義設計厚度 抗拉強度 彈性模量 延展率 比重

BUF9-300 300 g/m2 0.109 mm ≥2100 MPa ≥93 GPa ≥93.1% 2.7 g/cm3

2.3 粘貼膠

試驗采用的粘結膠是湖南固特邦公司生產的JN-C碳纖維加固專用膠，系A、B兩組分改性環氧樹脂類膠粘劑，由JN-CS碳纖維粘貼底膠、JN-CE碳纖維粘貼找平膠、JN-C3P碳纖維浸漬粘貼膠三個膠種組成，分別在加固施工各工序中使用，其具體的參數性能如下表:

表2 加固專用膠性能

3 試驗

3.1試驗方案

試驗主要考慮了加固纖維布和梁體受力后等因素對鋼筋混凝土梁的受彎破壞特征、極限承載力、撓度等力學性能的影響。加固的效果主要是體現在梁體剛度的變化以及裂縫形態兩個方面，為此我們設計了三組試驗：第1組梁體編號L1～L3中進行的是梁未貼布加固直接加載試驗，即未加固時正常使用狀態下的承載力和極限承載力狀態下的承載力分析；第2組梁體編號L4～L6是在不進行應變等效的情況下粘帖一層玄武巖纖維布進行加固后加載試驗，第3組梁體編號L7～L9在進行應變等效的情況下粘帖一層玄武巖纖維布，即加載方式是加載裂縫出現后貼布加固再二次加載試驗。

3.2玄武巖纖維布的粘貼工藝

外貼纖維布加固混凝土結構，纖維布的粘帖技術對其加固效果有很大影響。結合國內外在纖維布粘帖工藝方面的研究和實踐成果，試驗中采用了如下的常用纖維布加固施工流程：準備工作基底處理涂刷底膠、找平膠和浸潤樹脂粘帖纖維布養護。

本試驗考慮了試件的二次受力，對于二次受力加固的試件。在試驗過程中為防止膠和纖維布因自然重力下垂，試驗用表面光滑的木板，并在板上貼一層硬質塑料布防止纖維布和木板直接膠結在一起，粘帖完纖維布之后立即貼上木板并用木棍把木板支撐住，使纖維布和試件粘結良好，所有貼布試件兩端均用兩個U型玄武巖纖維布進行錨固，在粘帖U型箍處進行輕微倒角，使U型箍和試件充分的接觸。

3.3 試驗裝置布置

試驗采用簡支兩點對稱加載形式，通過分配梁在三分點上加載。

3.4 加載方式

3.4.1 未加固試件梁受彎極限承載力試驗

該組試驗主要測試未加固梁試件L1～L3的力學性能。首先計算梁截面抗彎強度及開裂彎矩，進而求解出極限承載力和開裂荷載的理論值如下式所示： 。

由于是在三分點上進行兩點加載故：。

根據理論計算公式：、

對預加載程度考慮了4種水平，分別預加開裂荷載、、、，在達到每級荷載水平后測量結構的撓度、應變及裂縫寬度等力學性能。

試驗時在主梁腹筋彎起點處進行加載。在開裂前以1kN進行加載，待達到開裂荷載之后以每級0.5kN加載至，至之間以每級2.5kN進行加載，至之間以每級1.5kN進行加載。每級荷載加載間歇為10分鐘，以確保試件得到充分的變形直到穩定。

3.4.2 直接加固試件梁受彎極限承載力試驗

第2組中梁體L4～L6是研究在加載卸載過程下對試件梁進行直接貼布后，梁體在達到承載力極限狀態下的極限荷載以及正常使用極限狀態下的極限荷載等相關力學特性。

首先對試件梁進行貼布待膠體完全固結時以2kN進行加載至正常使用極限狀態，而后加載至構件破壞。混凝土構件達到下列破壞標志之一時，即認為達到承載力極限狀態：受壓區混凝土壓碎；玄武巖纖維布被拉斷；玄武巖纖維布與混凝土發生剝離破壞。

3.4.3 模擬活載作用后卸載至恒載作用時的加固梁受彎試驗

第3組試驗時在主梁腹筋彎起點處進行加載。在開裂前以1kN進行加載，待達到開裂荷載之后以每級0.6kN加載，結構變形充分后粘貼纖維布。待膠體完全固結后以2kN進行加載直結構達到正常使用極限狀態；而后以2kN進行加載直至構件破壞。

4 試驗結果及其分析

4.1 粘貼纖維布對梁體的撓度影響

上述梁抗彎撓度試驗結果總匯表3列示如下。

三組試驗結果荷載―撓度關系表明作為對比參照的第1組中梁L1～L3在縱筋屈服時跨中撓度分別為7.9mm、8.4mm及8.0mm，之后撓度急劇增長，破壞時跨中撓度分別為100.5mm、105.5mm 及100.4mm，平均值為102.1mm。與對比梁相比所有加固梁L4～L9的跨中撓度較為緩慢，其中第2組L4～L6號梁破壞時的撓度為61.4mm、65.6mm及66.7mm，平均值為64.6mm，較對比第1組降低了36.7%；第3組L7～L9號梁破壞時的撓度分別為74.1mm、72.8mm及70.8mm，平均值為72.6mm，較對比第1組降低了28.9%。對比分析可見，粘貼玄武巖纖維布加固使構件的抗彎剛度有了明顯的提高，加載后貼布比直接貼布加固后梁體的剛度有所降低。以上分析可知，玄武巖纖維布加固梁的剛度在不同階段提高的程度不同，在受拉區混凝土開裂之前，混凝土梁的荷載-撓度曲線近似為直線，混凝土的剛度

表3梁抗彎撓度試驗結果

保持不變；受拉區混凝土開裂之后，開裂時第1至第3組的平均撓度值分別為2.17mm、1.70mm及2.20mm，由于玄武巖纖維布的存在抑制了裂縫的開展，因此梁的剛度有了一定程度的提高；縱筋屈服后，曲線再次出現拐點，玄武巖纖維布在梁體受彎中發揮的作用逐漸增大，一方面是由于玄武巖纖維布在鋼筋屈服后承受所有的拉應力，代替了鋼筋的作用；另一方面玄武巖纖維布對裂縫擴展具有較明顯的抑制作用，因此混凝土梁在這一階段的抗彎剛度有了顯著的提高。

4.2 粘貼纖維布對梁體承載力的影響

在所有梁體加載至正常使用極限狀態時，第1組中L1～L3號梁所對應的荷載值分別為35.3kN、37.4kN及36.0kN，平均值為36.2kN；第2組中L4～L6號梁所對應的荷載值分別為43.3kN、43.5kN及43.0kN，平均值為43.3kN，承載力提高了19.6%；第3組中L7～L9號梁所對應的荷載值分別為37.0kN、37.5kN及35.5kN，平均值為36.7kN，承載力提高了5%；說明加載出現裂縫后貼布對梁體進入正常使用階段狀態時的承載能力并無顯著的提升。相應的進入承載力極限狀態時第2組的平均極限承載力提高了14.6%，第3組的平均極限承載力提高了6.5%。

4.3 粘貼纖維布對梁裂縫形態的影響

正常使用極限狀態對應于結構或結構構件到達正常使用或耐久性能的某項規定限值。當結構或構件出現下列之一時，即認為超過了正常使用極限狀態：影響正常使用或外觀變形；影響正常使用或耐久性的局部損壞；影響正常使用的振動；影響正常使用的其它特定狀態。對于本試驗采用允許最大裂縫寬度作為判別鋼筋混凝土T梁進入正常使用極限狀態的依據，即鋼筋混凝土受彎構件在荷載組合作用下，出現的最大裂縫寬度不應超過0.2mm。

所有試驗梁在純彎段內均出現明顯的彎曲裂縫，與對比梁第1組相比，加固梁在加載過程中裂縫發展較為緩慢，裂縫數量較多而且比較密集，寬度遠遠小于對比梁。另外，在荷載增加至一定階段，加固梁純彎段多數裂縫底部出現了分叉現象并向水平方向發展，故隨著荷載的持續增加，加固梁將發生混凝土保護層剝離破壞。根據表4試驗裂縫實測結果數據可知粘貼玄武巖纖維布對試驗梁裂縫發展有明顯的約束作用。

表4 試驗梁裂縫實測結果

4.4 粘貼纖維布對試件梁破壞形態的影響

試驗梁的破壞模式表現為以下三種:第1組對比梁L1～L3的破壞模式屬于典型的適筋梁受彎破壞模式，鋼筋屈服后受壓區混凝土被壓碎;第2組加固試驗梁L4～L6均發生了混凝土保護層剝離破壞，同時梁底玄武巖纖維布被拉斷，這種破壞模式是由于鋼筋在屈服后隨著荷載的不斷增加玄武巖纖維布的拉應變超過其最大應變值，使其發生了斷裂,并且由于混凝土表面水平裂縫的不斷擴展最終導致梁底混凝土保護層剝落，剝落段主要出現在梁體純彎段內;第3組加固試驗梁L7～L9均在梁底跨中混凝土-膠體截面上發生剝離開，這種破壞模式一般是由于膠體作用于混凝土表面剪應力和正應力的合力作用引起的，并且在剝離后玄武巖纖維布發生斷裂。所有加固梁的破壞模型均表現為脆性破壞。

4.5梁底纖維布應變

玄武巖纖維布的應變發展也可分為三個階段。混凝土開裂后對玄武巖纖維布的應變的影響表現的不為明顯；混凝土開裂至受拉鋼筋屈服前階段玄武巖纖維布的應變隨著荷載的增長發展比較緩慢；鋼筋屈服后，隨著玄武巖纖維布在承擔荷載中發揮的作用越來越大，玄武巖纖維布的應變發展速度顯著加快。第2組L4～L6其玄武巖纖維布被拉斷時應變值分別達到了15108、15294和14953，分別是玄武巖纖維布極限拉應變17916的84.3%、85.4%和83.5%，說明第2組玄武巖纖維布能較顯著的發揮其自身的抗拉性能。第3組L7～L9其玄武巖纖維布被拉斷時應變值分別達到了11547、10970和10245，分別是玄武巖纖維布極限拉應變17916的64.5%、61.2%和57.2%，說明第3組由于混凝土與玄武巖纖維布膠界面處發生脫離后玄武巖纖維布能充分的發揮其自己的抗拉特性導致加固效果不如第2組明顯。

5. 結論

以上進行試驗及其分析可得出主要結論如下：外貼玄武巖纖維布加固的鋼筋混凝土梁破壞時的撓度較未加固的對比梁組有明顯降低，證明粘貼玄武巖纖維布加固鋼筋混凝土梁的可行性和有效性，但粘貼方式對加固效果有差異，出現裂縫后貼布加固的效果比未加載直接貼布加固的效果稍差；外貼玄武巖纖維布加固梁在一定的程度上能提高承載能力；粘貼玄武巖纖維布對試驗梁裂縫發展有明顯的約束作用；外貼玄武巖纖維布加固的鋼筋混凝土梁隨著荷載增大鋼筋屈服后，玄武巖纖維布在承擔荷載中發揮的作用越來越大，被拉斷時應變值可達到其極限拉應變的80%以上，其后斷裂導致梁底混凝土保護層剝落而破壞；所有加固梁體的破壞模式均為表現為脆性破壞。

參考文獻

中華人民共和國國家標準.GB/T21490-2008 結構加固修復用碳纖維片材[S].北京:中國標準出版社,2008.

中華人民共和國國家標準.GB/T21491-2008 結構加固修復用芳綸布[S].北京:中國標準出版社,2008.

纖維布范文第4篇

【關鍵詞】結構加固；碳纖維布；質量控制

上海市星火開發區銀星大樓為一幢十四層的鋼砼框剪結構大樓，建筑面積：15000M2。前幾年大樓在施工至結構封頂后中途停建，成為一幢爛尾樓。本次大樓改造后使用功能發生改變，對原大樓的基礎、柱、梁、板、墻、樓梯等都需要進行加固。結構改造加固中幾乎每層樓板、梁、柱都進行了加固，采用了包角鋼加固、貼鋼板法加固和碳纖維布加固多種方法。

筆者在參加該工程的施工過程中，對碳纖維布加固方法進行了學習和總結，認為這種加固方法是值得借鑒和推廣的。

碳纖維布加固修補混凝土結構技術是一種新型的加固技術，主要適用于因設計或施工不當、材料質量不符合要求、使用功能改變、遭受災害以及耐久性原因而需對鋼筋混凝土、預應力混凝土及素混凝土結構進行加固修補的工程。其工作原理是通過結構膠與碳纖維布、混凝土面的粘結力，使固化后的結構膠、碳纖維布與混凝土基體連接成整體而滿足碳纖維布的錨固要求。

其主要優點表現在：1、性能穩定，一般無腐蝕問題。2、重量輕，不增加結構靜載。3、強度高。4、容易手工操作，不需專門機械設備。

下面具體介紹一下碳纖維布加固修補混凝土結構的施工質量控制方法。

1 基底處理

1.1 混凝土表面如出現剝落、蜂窩、腐蝕等劣化現象的部位應予剔除，對較大面積的劣質層，在剔除后應用聚合物水泥砂漿進行修復。

1.2 裂縫部位，如有必要應先進行封閉處理。

1.3 用混凝土角磨機、砂輪（砂紙）等工具，去除混凝土表面的浮漿、油污等雜質，構件基面的混凝土要打磨平整，尤其是表面的凸出部位要磨平，轉角粘貼處要進行倒角處理并打磨成圓弧狀（R3 10mm）。

1.4 用吹風機將混凝土表面清理干凈并保持干燥。

2 涂底膠

2.1 按一定比例將主劑與固化劑先后置于容器中，用攪拌器攪拌均勻，根據現場實際氣溫決定用量，并嚴格控制使用時間。

2.2 用滾桶刷或毛刷將膠均勻涂抹于混凝土構件表面，厚度不超過0.4mm，并不得漏刷或有流淌、氣泡，等膠固化后（固化時間視現場氣溫定，以手指觸感干燥為宜，一般不小于2小時），再進行下一道工序。

3 用整平膠料找平

3.1 混凝土表面凹陷部位應用刮刀嵌刮整平膠料修補填平，模板接頭等出現高度差的部位應用整平膠料填補，盡量減少高差。

3.2 轉角的處理，應用整平膠料將其修補為光滑的圓弧，半徑不小于10mm。

3.3 整平膠料須固化后（固化時間視現場氣溫而定，以手指觸感干燥為宜，一般不小于2小時），方可再進行下一道工序。

4 粘貼碳纖維布

4.1 按設計要求的尺寸裁剪碳纖維布，除非特殊要求，碳纖維布長度應在3m以內。

4.2 配置、攪拌粘貼膠料，然后用滾筒刷均勻涂抹于所粘貼部位，在搭接、拐角部位適當多涂抹一些。

4.3 用特制光滑滾子在碳纖維布表面沿同一方向反復滾壓至膠料滲出碳纖維布外表面，以去除氣泡，使碳纖維布充分浸潤膠料。多層粘貼應重復以上步驟，待纖維表面指觸感干燥為宜，方可進行下一層碳纖維布的粘貼。

4.4 在最外一層碳纖維布的外表面均勻涂抹一層粘貼膠料。

5 施工構造要求

5.1 碳纖維布沿纖維方向的搭接長度不得小于100mm。

5.2 碳纖維布的端部在必要時應采取相應的附加措施，如采取鋼板固定等。

5.3 粘貼碳纖維布應盡量避開障礙物，如遇無法清除的障礙物而需截斷時，在截斷部位要予以適當加強處理。

5.4 施工溫度要求。根據工藝要求，現場氣溫應大于等于5℃ ，如果氣溫低于5℃，應使用適于低溫的特殊膠種或采取其它加溫處理措施，如氣溫長時間低于5℃，應暫停施工。

6 工程驗收

6.1 工程驗收時必須有碳纖維及其配套膠料廠家所提供的材料檢驗證明。

6.2 每一道工序結束后均應按工藝要求進行檢驗，作好相關的驗收記錄，如出現質量問題，應立即返工。

6.3 施工結束后的現場驗收以評定碳纖維布與混凝土之間的粘結質量為主，用小錘等工具輕輕敲擊碳纖維布表面，以回聲來判斷粘結效果，如出現空鼓等粘貼不密實現象，應采取針管注膠的方法進行補救。若粘結面積小于90％，則判定為粘結無效，需重新施工。

6.4 對于碳纖維布粘貼面積在1000m2以上的工程，為檢驗其加固效果應與甲方協商進行荷載試驗，其結構的變形等各項指標均應滿足國家規范規定的設計及使用要求。實驗室到現場按1000兩組隨機進行拉拔試驗。本工程一共做了三組拉拔試驗，都是造成混凝土破壞，滿足要求。

7 結論

本工程目前已交工有5年，根據回訪結果及建設單位的反映，碳纖維加固的工程質量良好，未出現碳纖維布脫落或開裂、梁板裂縫現象，使用良好，滿足設計及規范的要求。

通過對銀星大樓加固工程實例的施工操作，深深體會到碳纖維布結構加固技術的各項優點，該工程施工時，在確保安全的前提下，僅使用了簡單的腳手架，而且，碳纖維布裁剪非常方便，可以根據形狀及尺寸隨意裁剪，在各種支架的遮擋處可以隨意穿過，施工非常方便。由此可見，碳纖維布加固技術的優點很明顯，應用前景很光明。

參考文獻：

[1]《建筑結構加固工程施工質量驗收規范》

纖維布范文第5篇

關鍵詞：碳纖維布加固施工技術

碳纖維布具有高抗拉強度、高彈性模量、質量輕、厚度薄、耐腐蝕性能好、使用方便等重點，所以碳纖維布加固鋼筋混凝土結構是新興的一種加固技術。該技術是利用樹脂類材料將碳纖維布粘貼于結構或構件表面，使碳纖維布與混凝土形成一個復合性整體，提高結構構件的抗彎、抗剪承載能力，達到對結構構件補強加固及改善受力性能的目的。碳纖維布加固技術具有施工便捷、用途廣泛、不改變結構形狀及重量等特點，有很大的研究推廣價值。

1工程概況

某高速公路第八設計段有120多萬土石方要從設計的3號取土場取料進行路基填筑，該填筑路段走向與附近蜿蜒的頭道花園河基本一致，與3號取土場隔河相望，僅一縣道以4-20m鋼筋混凝土T梁跨河通過。頭道花園河河床主要是巨粒卵石和大孤石，雨季和冰融季節水流量大而急，每秒達300m3以上，修建便橋難度特別大。但該舊橋是于80年代修建，上、下部結構均采用的是C25混凝土；設計荷載標準為汽-20、掛-100級，人群荷載3.0KN/m2，設計抗震烈度為6度。通過對該橋進行現場檢查、檢測，發現該橋病害較多，主要集中在橋面開裂、破損嚴重， T梁跨中截面出現豎向受力裂縫，1/4跨處出現彎剪裂縫等。結構承載力基本滿足設計要求，但安全儲備不是很足，安全系數偏低。而附近高速公路施工期間經過該橋多為重載車且車流量大。經過比選，決定采取加固該舊橋的方案來實現跨河至3號取土場取料。

2加固方案及施工工藝

具體加固方案為：一是將原橋面整體化層及鋪裝層整體鑿除，然后植筋，按要求一次性加厚施工橋面整體化層，替代了原橋水泥混凝土整體化屋及瀝青混凝土橋面鋪裝；二是用改性環氧樹脂進行裂縫處理及用碳纖維布加固梁體。碳纖維布加固方法，在T梁底粘貼與梁同寬的通長碳纖維布條2層，并在端部5m范圍內按20cm間距粘貼100mm寬單層碳纖維布“U”形箍，以便更好的將梁底碳纖維布加以固定及增大端部抗剪強度。在翼緣根部，粘貼一層碳纖維布壓條。

2.1裂縫處理

（1）表面清理

用打磨機將混凝土表面污物及浮漿清理干凈，直至露出密實的混凝土結構。對縫寬小于0.2mm的，用改性環氧樹脂進行表面涂刷密封；對大于0.2mm的裂縫用改性環氧樹脂灌縫修補。

（2）安裝底座

在梁的兩側裂縫處各安裝兩個硅酮橡膠灌漿底座，并用專用底座粘貼膠進行固定，兩個灌漿底座的間距約200mm。

（3）裂縫密封

用封縫膠將整條裂縫及可能漏膠的部位進行表面密封，并等待封縫膠的硬化。

（4）灌注改性環氧樹脂

將裝好低粘度改性環氧樹脂灌縫膠的專用注射筒安裝至底座上，并加壓灌注，直至灌滿為止。灌注過程應連續施工，注意不可產生漏漿現象。

（5）拆除底座

待所灌注的改性環氧樹脂硬化后，將橡膠底座拆除，并將表面用打磨機打磨平整。

2.2碳纖維布加固工藝

碳纖維布施工工藝流程見圖一。

圖一 工藝流程圖

（1）表面處理

混凝土表面如出現的表面脫落、蜂窩、腐蝕等劣化現象部位應予以剔除，對較大面積的劣質層，在剔除后用水泥砂漿進行修復。將混凝土的表面用混凝土角磨機處理整平，除去表面松散物、塵埃、油脂等雜物，凸出部位要磨平，轉角部位要倒成不小于20mm的圓角。用吹風機或吸塵器將混凝土表面清理干凈并保持干燥。用脫脂棉沾丙酮擦拭混凝土表面，若有漏水現象要作止水、導水等處理，被加固結構表面處理的好壞直接影響加固質量。

（2）涂刷底膠

把底層樹脂的主劑和固化劑按規定比例稱量準確后放入專用容器內。先稱量主劑，然后加入固化促進劑，攪拌均勻，1~3分鐘后再加入固化劑，并用攪拌器攪拌均勻；一次調和量應在可使用時間（約30~40分鐘）內用完。用專用滾筒刷將底層樹脂均勻的涂刷于混凝土表面，待樹脂表面指觸干燥（樹脂表面達到固化硬結）后，表面上的凸起部分（類似結露的露珠狀）要有砂紙或角磨機磨平。

（3）修補找平

用配制的環氧膩子將結構表面凹陷部位填平，并修復至表面平整、順滑，無楞角。轉角處也應修復為光滑的圓弧。膩子涂刮后，表面存在的凹凸糙紋，應用砂紙打磨平整。

（4）粘貼碳纖維布

首先，裁剪碳纖維布。根據要求裁好所需尺寸，并保證剪裁后的碳纖維方向與粘貼部位方向一致。嚴禁斜向裁切碳纖維布，防止出現拉絲現象。裁剪后的碳纖維布卷成卷狀，防止褶皺、彎折。然后，配制浸漬膠液。按規定的比例準確稱量浸漬膠液的主劑和固化劑，裝入容器用攪拌器均勻攪拌。一次配制膠量要以可使用時間（約50~60分鐘）內施工所需量為限。最后，粘貼碳纖維布。粘貼前應對粘貼面再次擦拭，確保無粉塵后，將浸漬膠液均勻地涂抹于所要粘貼的部位。涂刷時，必須做到“穩、準、勻”的要求，即：穩，涂刷用力適度，盡量不流不墜不掉；準，在粘貼部位準確進行涂刷，滿刷且不出控制線；勻，涂刷范圍內薄厚均勻一致。粘貼碳纖維布時，同樣要“穩、準、勻”，使碳纖維布不皺、不折、展延平滑順暢。滾壓碳纖維布時，必須用特制的滾筒從一端向另一端多次進行滾壓，擠除氣泡，不宜在一個部位反復滾壓揉搓，滾壓中應讓浸漬膠液充分滲透碳纖維布，以達到脫泡、浸潤的效果。需要搭接時，沿纖維方向的搭接長度不小于100mm，并保證搭接部位的膠液浸漬質量。隨著結構膠粘劑反應使粘度增高固化（碳纖維表面指觸感干燥為宜），再涂第二層時就可達到良好效果，多層粘貼重復以上步聚，在最后一層碳纖維布表面均勻涂抹浸漬膠。

（5）養護

粘貼碳纖維布后應進行養護，特別是在其固化時要防雨淋、防風砂等，嚴格不受外界干擾和碰撞，養護期約一周。

（6）檢驗

施工質量檢驗及驗收標準：

a、碳纖維布片粘貼位置的中心線允許偏差不大于10mm，采用鋼尺測量全部；

b、碳纖維布片粘貼量不小于設計數量，根據測量計算全部；

c、粘貼質量：單個空鼓面積小于1000mm2時采用充膠修復，不小于1000mm2時采用割除修補；空鼓面積之和與總粘貼面積之比小于5%，錘擊法全部或抽樣檢查；

d、粘接質量不符合要求需割除修補時，應沿空鼓邊沿，將空鼓部分的碳纖維布割除，用每邊向外緣擴展100mm大小的同樣碳纖維布，用同樣粘結劑，補貼在原處。

3施工注意事項

（1）固化劑中含有有機過氧化物，應使用玻璃、鋁、不銹鋼等材料的容器，避免使用鐵、銅等制品。底膠和膩子的固化劑與浸漬膠液的固化劑不同，使用時應分清用途，不得用錯。

（2）所有材料的計量必須使用計量精度為±1g的計量器，混合的順序是：先計量樹脂，然后添加固化促進劑攪拌1~3分鐘，再后添加固化劑攪拌1~3分鐘，嚴禁同時添加固化劑和固化促進劑進行混合。

（3）樹脂的混合量應在可使用時間內用完，特別是在進行浸漬膠液的施工時，應考慮浸漬時間再決定混合量。樹脂凝化時間一超過，就會發生急劇的固化，不能再進行重復使用，為保證施工質量，一般可使用時間控制在比凝化時間短10分鐘左右。主劑、固化劑混合后，嚴格遵守可使用時間，一旦出現凝化的前兆應立即停止使用。

（4）碳纖維布只有與所加固修補的混凝土表面緊密接觸，才可能產生良好的補強效果。需加固部位表面的銳利突起物或楞角，都可能使碳纖維布產生操作而導致強度降低。因此，粘貼碳纖維布前，一定要檢查需加固部位表面是否平整，否則應進行打磨，平整度保持在1mm以內。

（5）碳纖維布在運輸、儲存過程中不得受擠壓，以免碳纖維受損，膠結材料應陰涼密閉儲存。保管碳纖維布時，應避免日光直射及雨水、灰塵等的侵襲。碳纖維布裁剪后應卷成小卷，防止褶皺。

（6）由于碳纖維為導電材料，施工時應遠離電氣設備及電源，或采取相應的防護措施。粘結劑的配制應室內進行，其操作環境及施工現場均需保持良好的通風。施工人員應戴防護面罩、手套并著工作服。

（7）各種材料不得污染生活水源。廢棄物應按環保要求集中處理，不得直接傾倒大自然或下水道。

4總結

利用碳纖維布加固技術補強后，該橋經歷了施工期間高頻率重載車的考驗，正常使用至今，未出現任何異常現象。