賀張毅
(廣東大雄經(jīng)濟(jì)技術(shù)咨詢有限公司)
現(xiàn)階段的架構(gòu)加固有多種方法,其中主要包括體積預(yù)加法、消震法、鋼筋混凝土增厚法等,碳纖維加固法是一種新型的加固方法,它具備較高的安全性與可靠性,施工操作簡(jiǎn)單、具有較好的耐磨性與耐久性,疲勞強(qiáng)度非常高,且相對(duì)密度小,同時(shí),還可降低工程造價(jià)的成本,施工條件的限制條件少,對(duì)原結(jié)構(gòu)外形不會(huì)產(chǎn)生太大影響。有相關(guān)試驗(yàn)表明,在使用荷載正常的情況下,抗彎剛度可提升17% ~99%,除此之外,抗彎強(qiáng)度也會(huì)得到相應(yīng)提升,約提升28% ~97%。在受剪加固試驗(yàn)中可得知,加固構(gòu)建的承載力得到很大提升,提升幅度約為66% ~94%,符合抗震要求。
碳纖維材料具有較高的碳含量,其碳含量在90%以上。在不活潑氣體條件下,粘膠纖維、PAN 纖維、瀝青等材料,在2 000 ~3 000 ℃的高溫下,經(jīng)過(guò)碳化與石墨化后,便可制成高性能無(wú)機(jī)纖維,這種無(wú)機(jī)纖維具備彈性高、耐腐蝕、輕質(zhì)等特點(diǎn)。其熱脹系數(shù)非常低,與零接近??估瓘?qiáng)度為普通鋼筋的十倍之多,彈性能模量也比鋼筋大,前者約為后的2 倍多。其密度非常低,是鋼筋的五分之一。它具有較強(qiáng)的抗腐蝕功能,不會(huì)有電化學(xué)腐蝕現(xiàn)象的出現(xiàn),在碳酸、氯離子物質(zhì)中,基本無(wú)強(qiáng)度降低現(xiàn)象出現(xiàn),且具備較好的耐疲勞性。普通金屬疲勞強(qiáng)度較低,約為抗拉強(qiáng)度的45%,碳纖維可達(dá)75%。
利用電動(dòng)砂輪機(jī)將混凝土表面蜂窩、疏松、腐蝕等情況完全清除,使用毛刷與高壓風(fēng)槍,將其清理干凈,并使結(jié)實(shí)、干凈的混凝土結(jié)構(gòu)層露出。打磨構(gòu)件轉(zhuǎn)角部位,其轉(zhuǎn)角部位應(yīng)該呈現(xiàn)為圓弧形,且圓弧半徑不能超過(guò)20 mm。一旦出現(xiàn)裂縫,必須使用修補(bǔ)材料,使其恢復(fù)為平整狀態(tài),注重控制混凝土厚度,其厚度能夠低于15 mm。
將混凝土表明處理完成后,取底層膠,將其涂于混凝土表面,底層膠要從混凝土表面浸入,使其表面強(qiáng)度增強(qiáng),對(duì)膠結(jié)性能也具有改善作用,促進(jìn)碳纖維布與混凝土兩者間粘連度的提升。粘連劑配置需以廠家提供的工藝與配比數(shù)據(jù)為依據(jù),由專人負(fù)責(zé)其配置工作。調(diào)膠以低速攪拌器作為工具,攪拌時(shí),動(dòng)作需均勻,不能產(chǎn)生氣泡,避免灰塵或其他雜質(zhì)混入其中。
底膠涂刷需要使用滾筒刷,利用均勻毛刷將底膠涂于混凝土表面,底膠調(diào)制完成后,需在規(guī)定時(shí)間內(nèi),將其使用完畢。施工最佳溫度應(yīng)該在5 ~35 ℃間,相對(duì)濕度不能超過(guò)70%。一旦遇到下雨天氣,混凝土表面會(huì)含有水分,此時(shí),需利用電吹風(fēng),將潮濕部位吹干后,才能開始施工。樹脂表明干燥之后,可實(shí)施下一步操作。若在施工過(guò)程中,表面出現(xiàn)了突起毛刺,則可利用紗布打磨,將毛刺清除,打磨時(shí),注意底膠層不能被磨破,磨破后需要重新對(duì)底層進(jìn)行涂刷。
混凝土表面加固補(bǔ)強(qiáng)后,與碳纖維布接觸比較緊密,這樣可使補(bǔ)強(qiáng)效果得到增強(qiáng),不過(guò)在混凝土表面存在很多突起物,這些突起物比較尖銳,尤其是轉(zhuǎn)角部位會(huì)對(duì)碳纖維布造成一定的損害,降低碳纖維材料的強(qiáng)度。因此,當(dāng)?shù)讓油苛弦呀?jīng)完全干燥后,可實(shí)施找平處理,打磨矩形斷面直角,使其呈現(xiàn)為圓弧狀。
在粘貼工作中,浸漬樹脂非常重要,它與碳纖維布和底膠相連,其粘度需要進(jìn)行合理控制,便于混凝土表面有碳纖維布的附著。經(jīng)碾壓之后,浸漬樹脂會(huì)更容易將碳纖維布浸透,以至于復(fù)合整體的形成,對(duì)外力具有抵抗作用。
碳纖維布的裁剪需要以設(shè)計(jì)尺寸為依據(jù),在裁剪與運(yùn)輸時(shí),不能使其受到彎折,碳纖維布裁剪完成后,需妥善保管。碳纖維具有導(dǎo)電作用,在使用過(guò)程中,它不能與電源設(shè)備親密接觸,對(duì)涂布面積所需總量進(jìn)行核算,在適用期內(nèi),最好將材料用完。利用滾筒涂刷時(shí),注重合理控制膠涂布邊界大小。將碳纖維布覆蓋于混凝土表面后,需觀察其覆蓋方向,方向應(yīng)該與設(shè)計(jì)要求一致。復(fù)合材料的施工完成后,施工人員要檢查碳纖維布貼面,若發(fā)現(xiàn)存在氣泡或有空鼓現(xiàn)象,則利用刀片,劃開碳纖維布,注射粘接膠,使氣泡與空鼓部位得到充實(shí)。
在施工過(guò)程中,不僅碳纖維材料要符合施工要求,而且粘貼界面也應(yīng)該與施工要求相符,界面要保持干凈、干燥與平整,提高界面質(zhì)量,有利于確保整個(gè)工程的質(zhì)量。在施工中,最重要的輔助材料就是粘貼用膠,它的作用十分重要。粘貼是否牢固,關(guān)系到工程的質(zhì)量問題,如果粘貼質(zhì)量不夠好,還可能導(dǎo)致工程無(wú)法定期完工,使工期延長(zhǎng)。在現(xiàn)階段的市場(chǎng)中存在一些假冒偽劣產(chǎn)品,因此,在購(gòu)買材料時(shí),要選擇質(zhì)量好的品牌。完成所有的施工步驟后,施工人員要嚴(yán)格把控施工質(zhì)量,使其符合相關(guān)的施工要求。
碳纖維材料是一種新型的橋涵癥狀處理材料,它具備很高的安全性與可靠性,在施工過(guò)程中,施工人員要注重觀察粘貼是否牢固,嚴(yán)格控制施工工藝,確保工程進(jìn)度不受到相關(guān)因素的影響。本文首先對(duì)碳纖維材料進(jìn)行了詳細(xì)介紹,然后分析了其在高速公路橋涵維修加固中的具體應(yīng)用,有利于為日后加固技術(shù)的實(shí)施提供依據(jù)。
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