纤维布

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纤维布范文第1篇

关键词：芳纶纤维布, 桥梁加固

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

中图分类号：U445.7+2 文献标识码：A文章编号：2095-2104(2013)

随着我国改革开放的深入和社会主义市场经济体制的建立，公路交通作为我国经济建设中重点投资建设的行业，正以前所未有的规模和速度向前发展，截止到2002年，我国已建成永久性公路桥梁29.9万余座，总长度达1161.2万延米以上，其大桥1900座，171.86延米，大桥15891座，276.12延米。我国依靠自己的力量，建成了不同形式的大跨径悬索桥、斜拉桥、拱桥、连续刚构桥，取得了成功的经验。已建成和即将建成的一批大跨径桥梁，技术复杂，科技含量高，施工难度大，标志着我国桥梁技术已进入世界先进行列。

在新桥大量建造的同时，大量服役桥梁能否继续使用已成为公路建设决策部门的一件大事。特别是20世纪70年代以前修建的大量低标准公路桥梁已达到或接近设计年限。在风、雨、洪水、冰冻、温度变化和湿度等自然因素侵蚀下，甚至在地震、撞击和超载营运的严重损害下，许多桥梁的结构性能发生了巨大变化，有些桥梁已出现了不同程度的损伤，甚至其承载能力已大大降低而逐渐演变为危桥。到20世纪末，我国公路危桥数量已达4451座，总长度达16万延米。为保证桥梁经常处于完好的技术状态，提高其服务水平，延长其使用年限，对旧桥进行维修加固是一项必不可少的工作。粘贴芳纶纤维布法就是当前桥梁加固施工中的一种新方法。

1桥梁概况

老桥修建于1968年，为10×8.8m+2×13.3m+10×8.8m空心板桥，桥面净宽7米，全宽7.6米，下部采用桩柱式墩台，原设计荷载汽-15，挂-80。

2结构现状

该桥由于建造的时间较早，随着使用年限的增长、超载车辆频繁过桥，致使盖梁出现损伤、开裂、混凝土剥落等病害。老桥空心板底箍筋位置出现裂缝；

3总体加固思路

该桥所处地理位置，交通量大，超载车辆多。鉴于目前桥梁存在的病害，对该桥进行加固，以利于结构的长期安全使用，总体加固思路如下：采用板底粘贴芳纶纤维布法对空心板进行补强加固，以提高其承载能力。

4加固方案

4.1安全措施

由于车流、人流量大，为保证群众安全和施工安全，首先在桥两端距桥头各50米和200米处，设置“大桥施工、禁止通行、注意安全、请绕行”等反光警示标志标牌，并在桥两端悬挂请群众谅解的条幅；其次在桥两端桥面全宽范围内，设置彩钢瓦并悬挂警示灯，并在彩钢瓦上涂刷警示标语；再次在桥下桥两侧各10米范围内，悬挂彩条旗，埋置标志标牌，禁止人畜进入；最后在桥两端昼夜安排人员值班，提醒、阻止行人、车辆过桥。

4.2搭设安全支架和吊架

根据工期进度的要求，为了能够完全展开工作面，安全快速完成工程任务，用6m钢管和碗扣支架搭设满堂支架，支架每侧宽出桥面2.0m，支架共宽12m，长202.6m，支架平面间距1.2m，层间距0.6m，并增加钢管斜撑予以加固，全桥共需碗扣支架150吨，6m钢管7400根，卡扣22200个。支架顶面铺设3000块竹排。对于河岸上安装满堂支架的地基，采用3％的灰土进行压实处理，对于在水中施工的第8～14孔，满堂支架搭设在施工平台上，施工平台用φ15～φ20长6米的圆木打入水中作基础，圆木平面间距为2m×2m，在圆木上铺设15cm×15cm的方木作为横梁，横梁上铺设6cm厚木板作为施工平台，施工平台四周扯挂安全防护网。

4.3施工用料

4.3.1芳纶纤维布

芳纶纤维布采用美国Tercel Aslan Industrial Corp公司生产的TF920芳纶纤维布。它具有抗拉强度高、断裂延伸率低、弹性模量高、不导电、抗化学腐蚀性能好、低热缩、高韧性、抗剪强度高等特性。经国家建筑材料测试中心检测，各项指标符合GB/T3354-1999定向纤维增加塑料拉伸性能试验方法和GB/T9914.3-2001单位面积质量测定的要求。芳纶纤维布的性能指标如下：

4.3.2浸润树脂

浸润树脂采用美国Tercel Industrial Corp公司生产的TC210浸润树脂。它具有正拉粘结强度、拉伸剪切强度、拉伸强度、压缩强度、弯曲强度、弹性模量高和伸长率大等特性。经国家建筑材料测试中心检测，各项指标符合中国工程建设标准化协会CECS146：2003标准指标要求。TC210浸润树脂的性能指标如下：

4.4施工工艺

4.4.1准备工作

用磨光机将粘贴面打磨除去砼表面1-2mm表面风化层，对于松散和强度低的砼采用手凿凿除，直到强度满足施工要求为止。用鼓风机吹去表面浮尘和残余砼，然后用脱脂棉沾丙酮檫试表面。

对混凝土表面气孔、凹陷部位用环氧胶液（质量配合比为环氧树脂E-44（6101）：乙二胺（EDA）：邻苯二甲酸二丁脂：690号活性溶剂：丙酮=100：8：10～20：15～20：0～5）填平，确保混凝土表面相对平整。修补后粘贴面用1米直尺检测，保证平整度在2mm以内。用滚筒刷将底胶按90g/m2用量均匀涂刷于板底混凝土表面，待胶固化后再进行下一道工序。

4.4.2裁剪芳纶纤维布

按设计要求的尺寸将芳纶纤维布平铺在表面干燥的厚塑料布上用剪刀裁剪芳纶纤维布。裁剪完毕后把芳纶纤维布平铺在厚1cm的竹胶版上，将浸润树脂按900 g/m2用量将芳纶纤维布充分浸透，并且涂刷均匀。通过现场施工，通常在气温20℃的晴天时，芳纶纤维布在阴凉处凉晒50分钟即可进行粘贴芳纶纤维布。

对于本工程中粘贴的纤维布，按8人一组施工即可。2人将所粘贴的纤维布展平慢慢拖起，并紧靠粘贴的空心板面，2人用30cm长的硬质圆塑料压轮（压轮截面为锯齿形，锯齿凸起部分表面圆滑，无棱角）推压纤维布使之粘贴在板面上，粘贴要保持平直。4人紧跟其后顺着芳纶纤维布粘贴方向用塑料刮板使劲挤压纤维布，使其紧贴粘贴板面，保证粘贴纤维布表面无折皱、无气泡、无空洞、无歪斜。在受力方向上的搭接长度不得小于100mm。

待第一层纤维布浸润树脂固化后，通常在粘贴12个小时后，用滚筒刷将底胶按100g/m2用量均匀涂刷于第一层纤维布表面，待胶固化后用同样的方法进行第二层纤维布的施工。第二层纤维布胶固化后，按70g/m2用量在第二层纤维布表面均匀涂刷一层保护层胶。

粘贴结束后，应检查粘贴效果和质量，发现纤维布空洞缺陷及时用注射器注胶补救，确保工程质量。

5施工现场管理

化学灌浆材料多属易燃品，应密封储存，远离火源；在配制及使用现场，必须通风良好，操作人员应穿工作服。戴口罩、乳胶手套和眼睛，并严禁在现场进食；工作现场严禁烟火，必须配备消防设施。

纤维布范文第2篇

近年来，随着地质灾害、自然灾害和人为灾害的不断增多，人们对建筑物的安全性、适用性和耐久性的要求不断提高。在新建房屋不断增加的同时，对现有结构的维护和补强加固也引起了工程界的广泛重视。

在建、旧有建筑一旦出现安全隐患，需要及时做出相应的加固补救措施，防止因加固方法不对而引起的工程质量事故。这些事故的发生均对国家和业主造成不必要的损失，产生不良的社会影响。因此，准确分析事故，合理地处理事故，是当前建筑领域面临的一个重要问题。

2 现有的混凝土结构加固技术

近20年来，加固方法得到了极大的发展，其方法有许多种，从传统的加大截面加固法、外包型钢加固法和预应力加固法等到粘贴碳纤维加固法等，都有了很大进步。目前常用的有以下几种:

（1）加大截面加固法 采用钢筋混凝土或钢筋网砂浆层，来增大原混凝土结构截面面积，达到提高构件承载力的目的。

（2）增设支点加固法 增设支点加固法是用增多支撑点来减小结构计算跨度，达到减小结构内力和提高其承载能力的加固方法。

（3）预应力加固加固法 采用外加预应力拉杆或型钢撑杆对结构构件或整体进行加固的方法。

（4）粘贴钢板加固法 利用结构胶，将钢板粘贴到混凝土表面，形成混凝土―胶―钢板这样一种复合体系。

（5）玻璃钢加固法 外贴玻璃钢加固法原理与粘贴钢板加固基本相同。

（6）喷射混凝土技术加固法 喷射混凝土是借助喷射机械，利用压缩空气和动力，将一定比例配合的拌合料，通过管道输送并以高速喷射到受喷面上凝结硬化而成的一种混凝土。

（7）碳纤维加固法 碳纤维加固法通过使用轻质高强的碳纤维布粘贴结构相应的部位来达到补强加固的目的。

（8）高强不锈钢绞线网加固法 采用高强不锈钢绞线网和渗透性聚合物砂浆对混凝土结构进行抗弯及抗剪加固均可取得很好的加固效果，不仅抗弯承载力和抗剪承载力可以得到显著地提高，而且抗弯刚度也能够得到显著地提高。

3 研究内容

为了研究碳纤维布及钢绞线网对受剪加固后梁的各项性能，尤其是在二次受力下加固梁的性能我们进行了试验研究。采用外贴CFRP布及高强不锈钢绞线网-渗透性聚合砂浆的方法对钢筋混凝土简支梁进行斜截面抗剪加固。7根试验梁,1根对比梁。根据实际工程情况，在加固区域正常配置了箍筋。加固前将除对比梁以外的所有实验梁进行预裂。DBJ0未加固。CJ1至CJ3采用碳纤维布进行了加固，CJ3为卸载后再加载，CJ1、CJ2均为二次受力加固。初始加载值均根据DBJ0所测出的极限荷载来确定。SJ1至SJ3采用高强不锈钢绞线网进行加固，加固的方式均与碳纤维布的加固方式相同。

4 试验结果与分析

试验中需要对6根梁进行初始施压，其初始荷载的大小根据钢筋的屈服为界限确定。表1给出了初始荷载的主要实验数据。

构件加固后重新加载至破坏的试验结果由表2列出。实验结果表明，采用CFRP布对钢筋混凝土梁进行抗剪加固，对于提高构件的正截面承载能力具有一定的效果，这与国内外现有的研究结论相一致。但本试验中钢绞线网对抗剪加固没起到任何作用，其原因可能与工艺及施工质量有关。因而在后面的数据处理中没有对钢绞线网的结果做过多说明。

加固前后梁的跨中、左支座及右支座荷载与挠度的关系曲线如图1-图3。从试验梁的荷载－挠度曲线图中可以看出，加固梁的挠度均小于对比梁的挠度,可见粘贴碳纤维布的抗剪加固方法可以有效减小梁的挠度。因此，经CFRP加固后的梁的整体刚度和变形能力在一定程度上都有明显的提高。

当加固施工时，很难对原结构进行完全卸载，而且在加固施工前结构构件已经存在损伤，因而考虑梁的预损伤对加固效果的影响是很必要的。因此，试验中模拟实际情况，先加载至160kN，梁出现裂缝且裂缝宽度大于允许最大裂缝宽度后，保持荷载，粘碳纤维布直到胶达到强度再加载，即二次受力钢筋混凝土梁。并和卸载粘碳纤维布进行了比较，从图1-图3可知，卸载的梁CJ3的挠度小于不卸载的梁CJ1,CJ2的挠度。说明如果建筑物加固，最好将使用荷载完全卸掉后再粘碳纤维，这样能使碳纤维得到充分利用，加固效果好。

加固一般都存在新加部分应力滞后的问题，为了使新老结构尽可能的共同受力，加固前先卸去原结构所承受的荷载，加固后再重新施加是较好的方法。

5 小结

本文根据对碳纤维布及钢绞线网加固抗剪梁进行的试验研究，其结果表明：

（1）碳纤维布能有效的提高钢筋混凝土梁的承载力。

（2）加固后梁的主裂缝条数增多，且相应荷载的裂缝宽度变小，裂缝开展比较缓慢。

纤维布范文第3篇

关键词: 玄武岩纤维布;加固;混凝土;梁;抗弯;破坏

第一作者简介:余少华，男，江西省交通设计院，南昌，330002.高级工程师，主要从事公路交通勘察设计工作，研究方向桥梁结构

1 前言

外贴纤维复合材料加固法是采用纤维增强塑料片材对混凝土构件进行修复加固的新技术，也是当今世界各国正在积极探索的研究方向。目前我国土木工程中常用的是碳纤维增强复合材料，玻璃纤维增强复合材料和芳纶纤维增强复合材料[1、2]。新型玄武岩纤维[3]有较高抗拉强度和弹性模量;抗冲击性能好，可广泛用于军事装备，防爆设施和桥梁墩柱的加固工程；抗疲劳抗动载性能好；同时还有优越的物理学性能，具有较强的耐酸、耐碱和耐化学腐蚀性能和电绝缘性能,良好的粘合性、耐热性等，非常适于土木工程结构或构件使用,在混凝土结构抗震加固方面应用是一个理想的选择[4-6]。

本文以探讨模拟桥梁T型混凝土梁外贴连续玄武岩纤维布加固的抗弯效果为研究目的，预制3组共9片T形简支混凝土试件梁，分别采用试验梁体直接贴布状态下的抗弯和恒载作用下梁底腹板贴布后抗弯过程，观测构件在各受力阶段的力学性能指标和现象，对粱的跨中挠度、承载力、裂缝形态、破坏特征和纤维布应变等进行了研究，并分析对比了几种因素对加固效果的影响。籍此研究结果有助于玄武岩纤维布在桥梁、建筑等加固工程技术的应用。

2 试验材料

2.1 混凝土T形梁

2.1.1试件的尺寸

试验共浇注9根钢筋混凝土T形简支梁，试件的尺寸为：梁高32.5cm、翼缘厚度4cm、翼缘宽39.5cm、腹板厚度为4.5cm（如图1所示），计算跨径4875mm。混凝土设计强度均为C25。试验中采用HRB335级钢筋及光圆钢筋：纵筋采用、架立筋采用。

图1钢筋混凝土T形简支梁横、纵截面配筋图（单位:cm）

2.1.2试件梁的制作

所有试件均在预制梁厂进行浇筑、养护。采用钢模板进行一次性浇筑，在浇筑构件的同时，每个构件预留150mm×150mm×150mm的立方体试块3块，24小时后拆模。在每个构件试验前一天或当天进行抗压试验测得混凝土立方体抗压强度为25.4―26.8MPa,其余强度指标按有关规定进行换算。试件在拆模后连续7天每日浇水，之后自然养护。

2.2 玄武岩纤维布

采用横店集团上海俄金玄武岩纤维有限公司生产的玄武岩纤维布BUF9-300,其技术参数如下表:

表1 玄武岩纤维布技术参数

产品规格 单位面积重量 名义设计厚度 抗拉强度 弹性模量 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 粘贴胶

试验采用的粘结胶是湖南固特邦公司生产的JN-C碳纤维加固专用胶，系A、B两组分改性环氧树脂类胶粘剂，由JN-CS碳纤维粘贴底胶、JN-CE碳纤维粘贴找平胶、JN-C3P碳纤维浸渍粘贴胶三个胶种组成，分别在加固施工各工序中使用，其具体的参数性能如下表:

表2 加固专用胶性能

3 试验

3.1试验方案

试验主要考虑了加固纤维布和梁体受力后等因素对钢筋混凝土梁的受弯破坏特征、极限承载力、挠度等力学性能的影响。加固的效果主要是体现在梁体刚度的变化以及裂缝形态两个方面，为此我们设计了三组试验：第1组梁体编号L1～L3中进行的是梁未贴布加固直接加载试验，即未加固时正常使用状态下的承载力和极限承载力状态下的承载力分析；第2组梁体编号L4～L6是在不进行应变等效的情况下粘帖一层玄武岩纤维布进行加固后加载试验，第3组梁体编号L7～L9在进行应变等效的情况下粘帖一层玄武岩纤维布，即加载方式是加载裂缝出现后贴布加固再二次加载试验。

3.2玄武岩纤维布的粘贴工艺

外贴纤维布加固混凝土结构，纤维布的粘帖技术对其加固效果有很大影响。结合国内外在纤维布粘帖工艺方面的研究和实践成果，试验中采用了如下的常用纤维布加固施工流程：准备工作基底处理涂刷底胶、找平胶和浸润树脂粘帖纤维布养护。

本试验考虑了试件的二次受力，对于二次受力加固的试件。在试验过程中为防止胶和纤维布因自然重力下垂，试验用表面光滑的木板，并在板上贴一层硬质塑料布防止纤维布和木板直接胶结在一起，粘帖完纤维布之后立即贴上木板并用木棍把木板支撑住，使纤维布和试件粘结良好，所有贴布试件两端均用两个U型玄武岩纤维布进行锚固，在粘帖U型箍处进行轻微倒角，使U型箍和试件充分的接触。

3.3 试验装置布置

试验采用简支两点对称加载形式，通过分配梁在三分点上加载。

3.4 加载方式

3.4.1 未加固试件梁受弯极限承载力试验

该组试验主要测试未加固梁试件L1～L3的力学性能。首先计算梁截面抗弯强度及开裂弯矩，进而求解出极限承载力和开裂荷载的理论值如下式所示： 。

由于是在三分点上进行两点加载故：。

根据理论计算公式：、

对预加载程度考虑了4种水平，分别预加开裂荷载、、、，在达到每级荷载水平后测量结构的挠度、应变及裂缝宽度等力学性能。

试验时在主梁腹筋弯起点处进行加载。在开裂前以1kN进行加载，待达到开裂荷载之后以每级0.5kN加载至，至之间以每级2.5kN进行加载，至之间以每级1.5kN进行加载。每级荷载加载间歇为10分钟，以确保试件得到充分的变形直到稳定。

3.4.2 直接加固试件梁受弯极限承载力试验

第2组中梁体L4～L6是研究在加载卸载过程下对试件梁进行直接贴布后，梁体在达到承载力极限状态下的极限荷载以及正常使用极限状态下的极限荷载等相关力学特性。

首先对试件梁进行贴布待胶体完全固结时以2kN进行加载至正常使用极限状态，而后加载至构件破坏。混凝土构件达到下列破坏标志之一时，即认为达到承载力极限状态：受压区混凝土压碎；玄武岩纤维布被拉断；玄武岩纤维布与混凝土发生剥离破坏。

3.4.3 模拟活载作用后卸载至恒载作用时的加固梁受弯试验

第3组试验时在主梁腹筋弯起点处进行加载。在开裂前以1kN进行加载，待达到开裂荷载之后以每级0.6kN加载，结构变形充分后粘贴纤维布。待胶体完全固结后以2kN进行加载直结构达到正常使用极限状态；而后以2kN进行加载直至构件破坏。

4 试验结果及其分析

4.1 粘贴纤维布对梁体的挠度影响

上述梁抗弯挠度试验结果总汇表3列示如下。

三组试验结果荷载―挠度关系表明作为对比参照的第1组中梁L1～L3在纵筋屈服时跨中挠度分别为7.9mm、8.4mm及8.0mm，之后挠度急剧增长，破坏时跨中挠度分别为100.5mm、105.5mm 及100.4mm，平均值为102.1mm。与对比梁相比所有加固梁L4～L9的跨中挠度较为缓慢，其中第2组L4～L6号梁破坏时的挠度为61.4mm、65.6mm及66.7mm，平均值为64.6mm，较对比第1组降低了36.7%；第3组L7～L9号梁破坏时的挠度分别为74.1mm、72.8mm及70.8mm，平均值为72.6mm，较对比第1组降低了28.9%。对比分析可见，粘贴玄武岩纤维布加固使构件的抗弯刚度有了明显的提高，加载后贴布比直接贴布加固后梁体的刚度有所降低。以上分析可知，玄武岩纤维布加固梁的刚度在不同阶段提高的程度不同，在受拉区混凝土开裂之前，混凝土梁的荷载-挠度曲线近似为直线，混凝土的刚度

表3梁抗弯挠度试验结果

保持不变；受拉区混凝土开裂之后，开裂时第1至第3组的平均挠度值分别为2.17mm、1.70mm及2.20mm，由于玄武岩纤维布的存在抑制了裂缝的开展，因此梁的刚度有了一定程度的提高；纵筋屈服后，曲线再次出现拐点，玄武岩纤维布在梁体受弯中发挥的作用逐渐增大，一方面是由于玄武岩纤维布在钢筋屈服后承受所有的拉应力，代替了钢筋的作用；另一方面玄武岩纤维布对裂缝扩展具有较明显的抑制作用，因此混凝土梁在这一阶段的抗弯刚度有了显著的提高。

4.2 粘贴纤维布对梁体承载力的影响

在所有梁体加载至正常使用极限状态时，第1组中L1～L3号梁所对应的荷载值分别为35.3kN、37.4kN及36.0kN，平均值为36.2kN；第2组中L4～L6号梁所对应的荷载值分别为43.3kN、43.5kN及43.0kN，平均值为43.3kN，承载力提高了19.6%；第3组中L7～L9号梁所对应的荷载值分别为37.0kN、37.5kN及35.5kN，平均值为36.7kN，承载力提高了5%；说明加载出现裂缝后贴布对梁体进入正常使用阶段状态时的承载能力并无显著的提升。相应的进入承载力极限状态时第2组的平均极限承载力提高了14.6%，第3组的平均极限承载力提高了6.5%。

4.3 粘贴纤维布对梁裂缝形态的影响

正常使用极限状态对应于结构或结构构件到达正常使用或耐久性能的某项规定限值。当结构或构件出现下列之一时，即认为超过了正常使用极限状态：影响正常使用或外观变形；影响正常使用或耐久性的局部损坏；影响正常使用的振动；影响正常使用的其它特定状态。对于本试验采用允许最大裂缝宽度作为判别钢筋混凝土T梁进入正常使用极限状态的依据，即钢筋混凝土受弯构件在荷载组合作用下，出现的最大裂缝宽度不应超过0.2mm。

所有试验梁在纯弯段内均出现明显的弯曲裂缝，与对比梁第1组相比，加固梁在加载过程中裂缝发展较为缓慢，裂缝数量较多而且比较密集，宽度远远小于对比梁。另外，在荷载增加至一定阶段，加固梁纯弯段多数裂缝底部出现了分叉现象并向水平方向发展，故随着荷载的持续增加，加固梁将发生混凝土保护层剥离破坏。根据表4试验裂缝实测结果数据可知粘贴玄武岩纤维布对试验梁裂缝发展有明显的约束作用。

表4 试验梁裂缝实测结果

4.4 粘贴纤维布对试件梁破坏形态的影响

试验梁的破坏模式表现为以下三种:第1组对比梁L1～L3的破坏模式属于典型的适筋梁受弯破坏模式，钢筋屈服后受压区混凝土被压碎;第2组加固试验梁L4～L6均发生了混凝土保护层剥离破坏，同时梁底玄武岩纤维布被拉断，这种破坏模式是由于钢筋在屈服后随着荷载的不断增加玄武岩纤维布的拉应变超过其最大应变值，使其发生了断裂,并且由于混凝土表面水平裂缝的不断扩展最终导致梁底混凝土保护层剥落，剥落段主要出现在梁体纯弯段内;第3组加固试验梁L7～L9均在梁底跨中混凝土-胶体截面上发生剥离开，这种破坏模式一般是由于胶体作用于混凝土表面剪应力和正应力的合力作用引起的，并且在剥离后玄武岩纤维布发生断裂。所有加固梁的破坏模型均表现为脆性破坏。

4.5梁底纤维布应变

玄武岩纤维布的应变发展也可分为三个阶段。混凝土开裂后对玄武岩纤维布的应变的影响表现的不为明显；混凝土开裂至受拉钢筋屈服前阶段玄武岩纤维布的应变随着荷载的增长发展比较缓慢；钢筋屈服后，随着玄武岩纤维布在承担荷载中发挥的作用越来越大，玄武岩纤维布的应变发展速度显著加快。第2组L4～L6其玄武岩纤维布被拉断时应变值分别达到了15108、15294和14953，分别是玄武岩纤维布极限拉应变17916的84.3%、85.4%和83.5%，说明第2组玄武岩纤维布能较显著的发挥其自身的抗拉性能。第3组L7～L9其玄武岩纤维布被拉断时应变值分别达到了11547、10970和10245，分别是玄武岩纤维布极限拉应变17916的64.5%、61.2%和57.2%，说明第3组由于混凝土与玄武岩纤维布胶界面处发生脱离后玄武岩纤维布能充分的发挥其自己的抗拉特性导致加固效果不如第2组明显。

5. 结论

以上进行试验及其分析可得出主要结论如下：外贴玄武岩纤维布加固的钢筋混凝土梁破坏时的挠度较未加固的对比梁组有明显降低，证明粘贴玄武岩纤维布加固钢筋混凝土梁的可行性和有效性，但粘贴方式对加固效果有差异，出现裂缝后贴布加固的效果比未加载直接贴布加固的效果稍差；外贴玄武岩纤维布加固梁在一定的程度上能提高承载能力；粘贴玄武岩纤维布对试验梁裂缝发展有明显的约束作用；外贴玄武岩纤维布加固的钢筋混凝土梁随着荷载增大钢筋屈服后，玄武岩纤维布在承担荷载中发挥的作用越来越大，被拉断时应变值可达到其极限拉应变的80%以上，其后断裂导致梁底混凝土保护层剥落而破坏；所有加固梁体的破坏模式均为表现为脆性破坏。

参考文献

中华人民共和国国家标准.GB/T21490-2008 结构加固修复用碳纤维片材[S].北京:中国标准出版社,2008.

中华人民共和国国家标准.GB/T21491-2008 结构加固修复用芳纶布[S].北京:中国标准出版社,2008.

纤维布范文第4篇

【关键词】结构加固；碳纤维布；质量控制

上海市星火开发区银星大楼为一幢十四层的钢砼框剪结构大楼，建筑面积：15000M2。前几年大楼在施工至结构封顶后中途停建，成为一幢烂尾楼。本次大楼改造后使用功能发生改变，对原大楼的基础、柱、梁、板、墙、楼梯等都需要进行加固。结构改造加固中几乎每层楼板、梁、柱都进行了加固，采用了包角钢加固、贴钢板法加固和碳纤维布加固多种方法。

笔者在参加该工程的施工过程中，对碳纤维布加固方法进行了学习和总结，认为这种加固方法是值得借鉴和推广的。

碳纤维布加固修补混凝土结构技术是一种新型的加固技术，主要适用于因设计或施工不当、材料质量不符合要求、使用功能改变、遭受灾害以及耐久性原因而需对钢筋混凝土、预应力混凝土及素混凝土结构进行加固修补的工程。其工作原理是通过结构胶与碳纤维布、混凝土面的粘结力，使固化后的结构胶、碳纤维布与混凝土基体连接成整体而满足碳纤维布的锚固要求。

其主要优点表现在：1、性能稳定，一般无腐蚀问题。2、重量轻，不增加结构静载。3、强度高。4、容易手工操作，不需专门机械设备。

下面具体介绍一下碳纤维布加固修补混凝土结构的施工质量控制方法。

1 基底处理

1.1 混凝土表面如出现剥落、蜂窝、腐蚀等劣化现象的部位应予剔除，对较大面积的劣质层，在剔除后应用聚合物水泥砂浆进行修复。

1.2 裂缝部位，如有必要应先进行封闭处理。

1.3 用混凝土角磨机、砂轮（砂纸）等工具，去除混凝土表面的浮浆、油污等杂质，构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，转角粘贴处要进行倒角处理并打磨成圆弧状（R3 10mm）。

1.4 用吹风机将混凝土表面清理干净并保持干燥。

2 涂底胶

2.1 按一定比例将主剂与固化剂先后置于容器中，用搅拌器搅拌均匀，根据现场实际气温决定用量，并严格控制使用时间。

2.2 用滚桶刷或毛刷将胶均匀涂抹于混凝土构件表面，厚度不超过0.4mm，并不得漏刷或有流淌、气泡，等胶固化后（固化时间视现场气温定，以手指触感干燥为宜，一般不小于2小时），再进行下一道工序。

3 用整平胶料找平

3.1 混凝土表面凹陷部位应用刮刀嵌刮整平胶料修补填平，模板接头等出现高度差的部位应用整平胶料填补，尽量减少高差。

3.2 转角的处理，应用整平胶料将其修补为光滑的圆弧，半径不小于10mm。

3.3 整平胶料须固化后（固化时间视现场气温而定，以手指触感干燥为宜，一般不小于2小时），方可再进行下一道工序。

4 粘贴碳纤维布

4.1 按设计要求的尺寸裁剪碳纤维布，除非特殊要求，碳纤维布长度应在3m以内。

4.2 配置、搅拌粘贴胶料，然后用滚筒刷均匀涂抹于所粘贴部位，在搭接、拐角部位适当多涂抹一些。

4.3 用特制光滑滚子在碳纤维布表面沿同一方向反复滚压至胶料渗出碳纤维布外表面，以去除气泡，使碳纤维布充分浸润胶料。多层粘贴应重复以上步骤，待纤维表面指触感干燥为宜，方可进行下一层碳纤维布的粘贴。

4.4 在最外一层碳纤维布的外表面均匀涂抹一层粘贴胶料。

5 施工构造要求

5.1 碳纤维布沿纤维方向的搭接长度不得小于100mm。

5.2 碳纤维布的端部在必要时应采取相应的附加措施，如采取钢板固定等。

5.3 粘贴碳纤维布应尽量避开障碍物，如遇无法清除的障碍物而需截断时，在截断部位要予以适当加强处理。

5.4 施工温度要求。根据工艺要求，现场气温应大于等于5℃ ，如果气温低于5℃，应使用适于低温的特殊胶种或采取其它加温处理措施，如气温长时间低于5℃，应暂停施工。

6 工程验收

6.1 工程验收时必须有碳纤维及其配套胶料厂家所提供的材料检验证明。

6.2 每一道工序结束后均应按工艺要求进行检验，作好相关的验收记录，如出现质量问题，应立即返工。

6.3 施工结束后的现场验收以评定碳纤维布与混凝土之间的粘结质量为主，用小锤等工具轻轻敲击碳纤维布表面，以回声来判断粘结效果，如出现空鼓等粘贴不密实现象，应采取针管注胶的方法进行补救。若粘结面积小于90％，则判定为粘结无效，需重新施工。

6.4 对于碳纤维布粘贴面积在1000m2以上的工程，为检验其加固效果应与甲方协商进行荷载试验，其结构的变形等各项指标均应满足国家规范规定的设计及使用要求。实验室到现场按1000两组随机进行拉拔试验。本工程一共做了三组拉拔试验，都是造成混凝土破坏，满足要求。

7 结论

本工程目前已交工有5年，根据回访结果及建设单位的反映，碳纤维加固的工程质量良好，未出现碳纤维布脱落或开裂、梁板裂缝现象，使用良好，满足设计及规范的要求。

通过对银星大楼加固工程实例的施工操作，深深体会到碳纤维布结构加固技术的各项优点，该工程施工时，在确保安全的前提下，仅使用了简单的脚手架，而且，碳纤维布裁剪非常方便，可以根据形状及尺寸随意裁剪，在各种支架的遮挡处可以随意穿过，施工非常方便。由此可见，碳纤维布加固技术的优点很明显，应用前景很光明。

参考文献：

[1]《建筑结构加固工程施工质量验收规范》

纤维布范文第5篇

关键词：碳纤维布加固施工技术

碳纤维布具有高抗拉强度、高弹性模量、质量轻、厚度薄、耐腐蚀性能好、使用方便等重点，所以碳纤维布加固钢筋混凝土结构是新兴的一种加固技术。该技术是利用树脂类材料将碳纤维布粘贴于结构或构件表面，使碳纤维布与混凝土形成一个复合性整体，提高结构构件的抗弯、抗剪承载能力，达到对结构构件补强加固及改善受力性能的目的。碳纤维布加固技术具有施工便捷、用途广泛、不改变结构形状及重量等特点，有很大的研究推广价值。

1工程概况

某高速公路第八设计段有120多万土石方要从设计的3号取土场取料进行路基填筑，该填筑路段走向与附近蜿蜒的头道花园河基本一致，与3号取土场隔河相望，仅一县道以4-20m钢筋混凝土T梁跨河通过。头道花园河河床主要是巨粒卵石和大孤石，雨季和冰融季节水流量大而急，每秒达300m3以上，修建便桥难度特别大。但该旧桥是于80年代修建，上、下部结构均采用的是C25混凝土；设计荷载标准为汽-20、挂-100级，人群荷载3.0KN/m2，设计抗震烈度为6度。通过对该桥进行现场检查、检测，发现该桥病害较多，主要集中在桥面开裂、破损严重， T梁跨中截面出现竖向受力裂缝，1/4跨处出现弯剪裂缝等。结构承载力基本满足设计要求，但安全储备不是很足，安全系数偏低。而附近高速公路施工期间经过该桥多为重载车且车流量大。经过比选，决定采取加固该旧桥的方案来实现跨河至3号取土场取料。

2加固方案及施工工艺

具体加固方案为：一是将原桥面整体化层及铺装层整体凿除，然后植筋，按要求一次性加厚施工桥面整体化层，替代了原桥水泥混凝土整体化屋及沥青混凝土桥面铺装；二是用改性环氧树脂进行裂缝处理及用碳纤维布加固梁体。碳纤维布加固方法，在T梁底粘贴与梁同宽的通长碳纤维布条2层，并在端部5m范围内按20cm间距粘贴100mm宽单层碳纤维布“U”形箍，以便更好的将梁底碳纤维布加以固定及增大端部抗剪强度。在翼缘根部，粘贴一层碳纤维布压条。

2.1裂缝处理

（1）表面清理

用打磨机将混凝土表面污物及浮浆清理干净，直至露出密实的混凝土结构。对缝宽小于0.2mm的，用改性环氧树脂进行表面涂刷密封；对大于0.2mm的裂缝用改性环氧树脂灌缝修补。

（2）安装底座

在梁的两侧裂缝处各安装两个硅酮橡胶灌浆底座，并用专用底座粘贴胶进行固定，两个灌浆底座的间距约200mm。

（3）裂缝密封

用封缝胶将整条裂缝及可能漏胶的部位进行表面密封，并等待封缝胶的硬化。

（4）灌注改性环氧树脂

将装好低粘度改性环氧树脂灌缝胶的专用注射筒安装至底座上，并加压灌注，直至灌满为止。灌注过程应连续施工，注意不可产生漏浆现象。

（5）拆除底座

待所灌注的改性环氧树脂硬化后，将橡胶底座拆除，并将表面用打磨机打磨平整。

2.2碳纤维布加固工艺

碳纤维布施工工艺流程见图一。

图一 工艺流程图

（1）表面处理

混凝土表面如出现的表面脱落、蜂窝、腐蚀等劣化现象部位应予以剔除，对较大面积的劣质层，在剔除后用水泥砂浆进行修复。将混凝土的表面用混凝土角磨机处理整平，除去表面松散物、尘埃、油脂等杂物，凸出部位要磨平，转角部位要倒成不小于20mm的圆角。用吹风机或吸尘器将混凝土表面清理干净并保持干燥。用脱脂棉沾丙酮擦拭混凝土表面，若有漏水现象要作止水、导水等处理，被加固结构表面处理的好坏直接影响加固质量。

（2）涂刷底胶

把底层树脂的主剂和固化剂按规定比例称量准确后放入专用容器内。先称量主剂，然后加入固化促进剂，搅拌均匀，1~3分钟后再加入固化剂，并用搅拌器搅拌均匀；一次调和量应在可使用时间（约30~40分钟）内用完。用专用滚筒刷将底层树脂均匀的涂刷于混凝土表面，待树脂表面指触干燥（树脂表面达到固化硬结）后，表面上的凸起部分（类似结露的露珠状）要有砂纸或角磨机磨平。

（3）修补找平

用配制的环氧腻子将结构表面凹陷部位填平，并修复至表面平整、顺滑，无楞角。转角处也应修复为光滑的圆弧。腻子涂刮后，表面存在的凹凸糙纹，应用砂纸打磨平整。

（4）粘贴碳纤维布

首先，裁剪碳纤维布。根据要求裁好所需尺寸，并保证剪裁后的碳纤维方向与粘贴部位方向一致。严禁斜向裁切碳纤维布，防止出现拉丝现象。裁剪后的碳纤维布卷成卷状，防止褶皱、弯折。然后，配制浸渍胶液。按规定的比例准确称量浸渍胶液的主剂和固化剂，装入容器用搅拌器均匀搅拌。一次配制胶量要以可使用时间（约50~60分钟）内施工所需量为限。最后，粘贴碳纤维布。粘贴前应对粘贴面再次擦拭，确保无粉尘后，将浸渍胶液均匀地涂抹于所要粘贴的部位。涂刷时，必须做到“稳、准、匀”的要求，即：稳，涂刷用力适度，尽量不流不坠不掉；准，在粘贴部位准确进行涂刷，满刷且不出控制线；匀，涂刷范围内薄厚均匀一致。粘贴碳纤维布时，同样要“稳、准、匀”，使碳纤维布不皱、不折、展延平滑顺畅。滚压碳纤维布时，必须用特制的滚筒从一端向另一端多次进行滚压，挤除气泡，不宜在一个部位反复滚压揉搓，滚压中应让浸渍胶液充分渗透碳纤维布，以达到脱泡、浸润的效果。需要搭接时，沿纤维方向的搭接长度不小于100mm，并保证搭接部位的胶液浸渍质量。随着结构胶粘剂反应使粘度增高固化（碳纤维表面指触感干燥为宜），再涂第二层时就可达到良好效果，多层粘贴重复以上步聚，在最后一层碳纤维布表面均匀涂抹浸渍胶。

（5）养护

粘贴碳纤维布后应进行养护，特别是在其固化时要防雨淋、防风砂等，严格不受外界干扰和碰撞，养护期约一周。

（6）检验

施工质量检验及验收标准：

a、碳纤维布片粘贴位置的中心线允许偏差不大于10mm，采用钢尺测量全部；

b、碳纤维布片粘贴量不小于设计数量，根据测量计算全部；

c、粘贴质量：单个空鼓面积小于1000mm2时采用充胶修复，不小于1000mm2时采用割除修补；空鼓面积之和与总粘贴面积之比小于5%，锤击法全部或抽样检查；

d、粘接质量不符合要求需割除修补时，应沿空鼓边沿，将空鼓部分的碳纤维布割除，用每边向外缘扩展100mm大小的同样碳纤维布，用同样粘结剂，补贴在原处。

3施工注意事项

（1）固化剂中含有有机过氧化物，应使用玻璃、铝、不锈钢等材料的容器，避免使用铁、铜等制品。底胶和腻子的固化剂与浸渍胶液的固化剂不同，使用时应分清用途，不得用错。

（2）所有材料的计量必须使用计量精度为±1g的计量器，混合的顺序是：先计量树脂，然后添加固化促进剂搅拌1~3分钟，再后添加固化剂搅拌1~3分钟，严禁同时添加固化剂和固化促进剂进行混合。

（3）树脂的混合量应在可使用时间内用完，特别是在进行浸渍胶液的施工时，应考虑浸渍时间再决定混合量。树脂凝化时间一超过，就会发生急剧的固化，不能再进行重复使用，为保证施工质量，一般可使用时间控制在比凝化时间短10分钟左右。主剂、固化剂混合后，严格遵守可使用时间，一旦出现凝化的前兆应立即停止使用。

（4）碳纤维布只有与所加固修补的混凝土表面紧密接触，才可能产生良好的补强效果。需加固部位表面的锐利突起物或楞角，都可能使碳纤维布产生操作而导致强度降低。因此，粘贴碳纤维布前，一定要检查需加固部位表面是否平整，否则应进行打磨，平整度保持在1mm以内。

（5）碳纤维布在运输、储存过程中不得受挤压，以免碳纤维受损，胶结材料应阴凉密闭储存。保管碳纤维布时，应避免日光直射及雨水、灰尘等的侵袭。碳纤维布裁剪后应卷成小卷，防止褶皱。

（6）由于碳纤维为导电材料，施工时应远离电气设备及电源，或采取相应的防护措施。粘结剂的配制应室内进行，其操作环境及施工现场均需保持良好的通风。施工人员应戴防护面罩、手套并着工作服。

（7）各种材料不得污染生活水源。废弃物应按环保要求集中处理，不得直接倾倒大自然或下水道。

4总结

利用碳纤维布加固技术补强后，该桥经历了施工期间高频率重载车的考验，正常使用至今，未出现任何异常现象。