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碳纤维加固结构构件技术原理

外贴纤维增强复合材料加固混凝土技术是通过在混凝土结构外部粘贴纤维增强复合材料片材，通过二者协同受力，达到加固目的。碳纤维材料具有高强度、高弹性模量、重量轻及耐腐蚀性好等特点，其抗拉强度是普通钢筋的十倍左右，弹性模量略高于普通钢筋的弹性模量。

配套树脂则包括底层树脂、找平树脂及粘结树脂，前两者的作用是为了提高碳纤维的粘结质量，而后者的作用则是使碳纤维与混凝土能够形成一个复合性整体，并且共同工作，提高结构构件的抗弯、抗剪承载力，达到对结构构件进行加固、补强的目的。

加固修复混凝土结构所有碳纤维材料主要为两种：碳纤维材料与配套树脂。其中碳纤维的抗拉强度为建筑钢材的十倍，而弹性模量与钢材相当，某些(如高弹性)碳纤维的弹性模量甚至在钢材的两倍以上，且施工性能与耐久性良好，是一种很好的加固修复材料。

采用碳纤维布加固具有的优点

由于碳纤维材料优异的物理力学性能，在加固修补混凝土结构中可以提高混凝土结构及构件的承载力和延展性，改善其受力性能，达到加固修补的目的。施工便捷，工效高，无湿作业，不需大型施工机具，施工占用场地少。

粘贴碳纤维材料加固修补混凝土结构可适用于各种结构类型(如建筑物、构筑物、桥梁、隧道等)、各种结构形状(如矩形、圆形、曲面结构等)、各种结构部位(如梁、板、柱、节点、拱、壳、墩等)的加固修补，且不改变结构形状，这是目前任何一种结构加固方法所不1可比拟的。

根据有关统计资料，同为粘贴加固工法，粘贴碳纤维材料是粘贴钢板施工工效的4-8倍。具有较好的耐腐蚀性能及耐久性。试验表明，碳纤维材料加固混凝土结构有良好的耐腐蚀性和耐久性，可以抗御建筑物经常遇到的酸、碱、盐对结构物的腐蚀，适用面广。

尤其重要的是，对于一些大型桥梁桥墩、桥板以及隧道、大型筒体及壳体结构工程等，采用旧的加固手段几乎无法实施，而采用该项加固技术都能顺利解决，施工质量易保证。

杭州杭固建筑特种工程有限公司是一家融工程加固技术研究、设计、咨询、优化与施工于一体的高新技术企业。

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视频作者：杭州杭固建筑特种工程有限公司

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对桥梁下部结构的检查方法

　　混凝土强度会随着时间的推移产生变化。对混凝土强度的测定分为直接法和间接推定法。

　　比较大的下部结构通常用直接法采取同期的试块以确定强度:

　　1、敲击法、撞击法:可以采用钉锤或钢球直接对混凝土表面进行撞击，根据其***的痕迹或凹痕，对混凝土质量进行检测，做出质量判断。

　　2、贯入法:采用射１钉枪工具，直接对结构表面进行射击，在对照射击标定的深度来判断结构的质量。

　　3、钻芯法:用钻机或电钻直接在混凝土结构表面打孔取样，经试验就可确定材料的强度和质量。

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贴钢法加固

　　首先，应对桥梁存在的病害与产生缺陷的原因进行分析，当确定采用贴钢法进行加固后，根据病害与缺陷的所在部位，碳纤维加固报价，确定钢板的规格和粘贴部位和形式，一般将钢板粘贴在被加固的桥梁结构受力部位的外边缘，以便充分发挥粘贴的钢板强度与作用，同时封闭粘贴部位的裂缝和缺陷，约束混凝土变形，从而有效地提高被加固构件的刚度和抗裂性。设计时，可根据需要在不同的部位粘贴钢板，有效地发挥粘钢构件的抗弯、抗剪、抗压性能。

　　1、为了提高桥梁结构的抗弯能力，一般在构件的受拉缘的表面粘贴钢板，使钢板与原结构形成整体来受力，此时以钢板与混凝土粘结处的混凝土局部抗剪切强度控制设计。合理与安全的设计应控制在钢板发生屈服变形前，粘结处混凝土不出现剪切***。

　　2、当桥梁结构的主拉应力区斜筋不足，为了加固和增加结构的抗剪切强度时，可将钢板粘贴在结构的侧面，并垂直于剪切裂缝的方向斜向粘贴(斜度一般为45°―60°)，以承受主拉应力。

　　3、补强设计时，钢板可作为钢筋的断面来考虑，将钢板换算成钢筋，原有构件承受恒载与活载，增加的钢板承受原有构件承受不了的那部分活载。

　　4、在构造设计时，加固用的钢板可按实际需要采用不同的形状，但钢板的厚度必须比计算出的厚度大些。用于抗弯能力补强的钢板尺寸应尽可能薄而宽、厚度一般为4-6mm，较薄的钢板可有足够的弹性来适应构件表面形状。用于抗剪能力提高的钢板厚度宜厚点，可依设计而定，一般采用10-15mm。

　　5、设计钢板长度时，应将钢板的两端延伸到低应力区，以减少钢板锚固端的粘结应力集中，防止粘结部位构件出现裂缝或粘贴钢板被拉脱现象的发生。