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橋梁粘貼碳纖維布加固的材料要求及應用范圍


橋梁粘貼碳纖維布加固的材料要求及應用范圍
橋梁粘貼鋼板加固案例,某立交跨線板橋,橋梁上部結構由多聯組成,均為現澆預應力混凝土連續板,下部結構為鋼筋混凝土樁柱式墩臺。支座為盆式橡膠支座,伸縮縫為型鋼伸縮縫,橋面為水泥混凝土面層。 
 
主要病害:第二聯板底出現260道橫向裂縫,其中128道貫通。最長6.0m(貫通),最大縫寬0.22mm;橋面鋪裝墩頂位置出現網狀和橫向裂縫。
  病害原因分析:通過動、靜載試驗檢測發現,橋梁現有剛度不能滿足公路—I級的荷載標準,導致撓度過大,出現跨中橫向裂縫和側面的豎向裂縫;而從橋面鋪裝層網狀裂縫和橫向裂縫的位置得知橋梁負彎矩過大,導致橋墩頂處出現集中病害。
 
維修加固:對于梁底裂縫進行壓力灌漿封閉處理,以防止裂縫繼續擴大或是鋼筋銹蝕;同時,板底縱向粘貼鋼板以加大橋梁跨中的抗拉強度,提高梁體剛度。
橋梁粘貼碳纖維布加固的材料要求及應用范圍
1、材料要求∶
1.1選擇碳纖維片的厚度,根據施工部位的需求所定。
1.2碳纖維應用鋼直尺與壁紙刀按規定尺寸進行切斷,長、寬度根據裂縫情況來定。
1.3粘結樹脂的主劑與固化劑應按規定的比例稱量準確,裝入容器,用攪拌器攪拌均勻,一次調和量應以在可使用時間內和完為準。
2、工序、操作規程(施工方法)∶
2.1斷定粘碳部位是否呈現有比較大的不平或是臺階。如有,應采取方案使該部位平整。
2.2打磨粘碳部位,使該部位平整。
2.3用丙酮清洗粘碳部位表面,使該部位保持充分干燥。
2.4用粘結樹脂的主劑與固化劑以規定的比例稱量準確,裝入容器,用攪拌器攪拌均勻, 用滾筒刷均勻地涂抹粘結樹脂。(稱為下涂)
下涂的涂量標準如下:
200g/m2的碳纖維片,400~500g/m2
300g/m2的碳纖維片,500~600g/m2
2.5將碳纖維布粘貼至粘碳部位,在碳纖維片和樹脂之間盡量不要有空氣,可用羅拉(專用工具)沿著纖維方向在碳纖維片上滾壓多次,使樹脂滲浸入碳纖維中。
2.6碳纖維片施工30min后,用滾筒刷均勻涂抹粘結樹脂于碳纖維布上。(稱為上涂)
上涂涂量標準如下:
200g/m2的碳纖維片,100~200g/m2
300g/m2的碳纖維片,200~300g/m2
3、質量標準及檢驗∶
3.1保證項目
(1)抗壓強度大于40Mpa.
(2)抗剪強度大于10Mpa.
(3)抗拉強度大于30Mpa.
3.2檢驗方法
(1)直觀固化情況,要求灌漿料固化。
(2)檢查密封情況,要求無滲漏。
(3)取芯法檢查灌注密實度。
4、成品保護:
4.1 粘貼碳纖維片后,需自然養護24h達到初期固化,應保證固化期間不受干擾。
4.2碳纖維片材粘貼后達到設計強度所需自然養護的時間:
平均氣溫在10℃以下時, 需2周;
平均氣溫在10~20℃之間,需1~2周;
平均氣溫在20℃以上時, 需1周;
在此之間應防止貼片受到硬性沖擊。
5、適用范圍:
粘貼碳纖維加固是將高強碳纖維織物,用專用結構膠粘貼于被加固物件表面,其特點是:自重輕、高強度、高彈性、耐腐蝕、施工方便、不受構件外形限制。
主要適用于建筑物梁、板、柱、墻的加固;橋梁、橋墩、橋面、隧道、煙囪的結構補強及海灘建筑的防腐步強。
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