碳纤维布加固技术在水利工程中的应用 -凯时人生就是博首页

碳纤维布加固技术性在水利水电工程中的运用   碳纤维布加固技术性最开始始于法国、法国，在20 新世纪80 时代中后期，碳纤维高分子材料被用以加固钢筋混凝土。

碳纤维高分子材料加固恢复钢筋混凝土技术性，是将碳素纤维这类高性能化学纤维运用于建筑专业，运用树指类原材料把碳纤维黏贴于构造或预制构件表面，产生高分子材料体cfrp，根据其与构造或预制构件的协调工作，做到对构造预制构件加固加固及改进承受力性能的目地。

  加固恢复钢筋混凝土常用碳纤维原材料，关键为二种，碳纤维与配套设施环氧树脂。在其中碳纤维的抗压强度为建筑钢材的十几倍，而弹性模具与不锈钢板材非常，一些类型(如高弹力) 碳纤维的弹性模具乃至在不锈钢板材的2倍之上，且工程施工性能与使用性能优良，是一种非常好的加固恢复原材料；配套设施树指则包含最底层环氧树脂、平整原材料及粘浸环氧树脂，前二者的功效是为了更好地提升 碳纤维的粘接品质，而后面一种的功效则是使碳纤维与混泥土可以产生一个复合型总体，而且相互工作中。

01.板梁预制构件加固中的运用

  现阶段混泥土加固一般选用扩大横截面加固法、换置混泥土加固法、外粘槽钢加固法、外粘厚钢板加固法、黏贴化学纤维复合型材加固法等方式。黏贴化学纤维复合型材法具备抗压强度高（抗压强度高过一般不锈钢板材十倍之上）、比例轻、耐久度耐腐蚀性好、工程施工方便快捷、技术性完善等优势。

  吉林永吉县碾子沟水库泄洪洞始建50 时代，泄洪洞洞体长32.2 m，共3 孔，每孔焯水横断面规格3.55 m×3.4 m（b×h）。洞侧墙及底版为混凝土结构u 型槽构造，顶端为混凝土结构t 形梁后盖板。2003 年，水利枢纽开展了除险加固，因为坝体坝后加宽了0.38 m，经核查，泄洪洞拱部t 形梁配筋图不符合抗压强度规定。根据测算，设计方案选用300 g/m2 碳纤维布粘于全梁底端。碳纤维黏贴选用碳纤维配套设施环氧树脂（环氧树脂胶），实际工程施工方式以下：

混泥土表面解决，即打磨抛光混泥土表面，除去表面砂浆及松散一部分，应用电吹风吹去灰层；配置并刷涂底胶，将底胶按主剂:环氧固化剂，2∶1（质量比）的占比混和，拌和3～5 min，至充足匀称后应用；配置地面找平胶并对不整平处恢复解决；配置并刷涂预浸胶，将混和后的预浸胶刷涂在加固部位，黏贴碳纤维布。

  碳纤维加固对加固建筑物拥有 非凡的实际效果，它能够最大限度地保存原先工程建筑的结构特点，不提升建筑物的净重，不更改原建筑构造的外观，工程施工速度更快且工程预算低。碾子沟水库泄洪洞加固工程施工仅用时4 d，项目投资4 余万元便解决了安全风险，现阶段，泄洪洞运作优良。

02.牛腿加固中的运用

  三河闸坐落于洪泽湖西南角，是黄河入水流道的操纵口门，设计方案总流量12 000 m3/s。1968 年加固时在闸的身上游侧加设了混凝土结构构造的维修门吊装牛腿127 根。牛腿挑出来工作中路面0.625 m，牛腿顶端横截面规格为0.2 m×0.24 m。因为牛腿总体设计不科学，施工质量较弱，1998 年起牛腿混泥土出現损坏、脱落、漏筋等状况。数次选用传统式的混合砂浆方式开展修复，但仍有所述状况产生。2004 年10月，三河闸管理中心引入碳纤维对牛腿开展了加固。

  维修门吊装牛腿兼具抗弯和抗弯强度功效，原构造毁坏形状关键为裁切毁坏，一部分为受压筋不够毁坏。依据工程项目具体情况，加固时采用黏贴横着和竖向碳纤维布紧密结合的方式提升 牛腿的抗弯和抗弯强度性能。即竖直牛腿轴径黏贴全封闭式300 g/m2 碳纤维包箍，提升 牛腿的抗弯性能；在牛腿顶端沿轴径粘一层同样碳纤维布，起抗拉及包箍连接头装饰条功效。

  应用该技术性加固的三河闸维修门，吊装牛腿抗弯、抗弯强度性能均获得非常大提升 ，抗弯承载能力从原先的43.6 kn，提升 到140.80 kn，抗拉强度从原先的42.9 kn·m，提升 到51 kn·m。

03.水利隧洞加固中的运用

  水利隧洞受流水的冲洗、磨坏、汽蚀等，随运作時间的提高，会出現缝隙、漏水、脆化等难题，比较严重危害构造的安全系数和使用性能。传统式的喷混泥土或挂标浇筑混凝土等水利隧洞加固技术性，等同于对隧洞开展二次衬砌，工程施工难度系数大、时间长，经济收益差，且更改了隧洞的过电流横断面，交付使用一段时间后，又要遭遇新的加固难题，循环往复产生两极化。

  湖南省桃花江的浇灌、发电量引水道由坝内管路、工作压力隧洞和混凝土结构二类压力容器构成。混凝土结构二类压力容器为室外管路，浇灌管直徑为2.4 m，壁厚0.4 m，长度11.5 m；发电量管直徑为1.75 m，壁厚0.3 m，长度5.4 m。供水管道道运作距今30很多年，混凝土结构二类压力容器混凝土碳化比较严重，壁厚缝隙较多且渗水比较严重。

  恢复加固具体方法是沿混凝土结构发电量管、浇灌管的总长和全横断面黏贴碳纤维布和玻璃纤维纱。该工程项目2002 年12 月15 日动工，于2003 年1 月25 日基础竣工。历经一年多运作检测，加固实际效果优良，工程预算比厚钢板二衬加固减少了30%~40% 。

碳纤维原材料在隧洞加固中优势十分突显，关键以下：

（1）能够随意剪裁，加固各种形状（环形或繁杂斜面）的构造。

（2）加固加固时不用应用大中型加固机器，工程项目高效率，工程施工速度更快。

（3）抗腐蚀、抗渗等级、抗冲洗。

（4）碳纤维布糙率（0.007），小于混泥土表面糙率（0.014），在加固段能够扩大流量系数，提升 管路的过电流工作能力。

（5）可合理封闭式建筑裂缝，进而减缓或清除缝隙的出現和拓展。

（6）加固后不更改原来横断面的尺寸和样子。

（7）加固效果非常的好，不用开展中后期检修，比较经济发展。

04.施工现场特别注意的难题

（1）粘帖碳纤维布时，务必祛除化学纤维丝内的气体，使碳纤维布表面整平。当出現墙面空鼓且总面积低于100 cm2 时，选用针筒灌浆方式填冲墙面空鼓；墙面空鼓总面积超出100 cm2 时，应摘除后再次黏贴。

（2）碳纤维布黏贴时要钢筋搭接的，钢筋搭接长短应考虑标准规定，一般应不小于10 cm。

（3）黏贴碳纤维布时一定要依据碳纤维起着功效，挑选恰当的化学纤维方位。

（4）碳纤维布为导电性原材料，工程施工时要采取有效的合理保障措施。

（5）事后工程施工不可毁坏早已进行的碳纤维，不可挨近碳纤维电焊焊接、烤制。

05.结语

  碳纤维加固关键用以加固受拉、受剪、折弯加工的混凝土结构预制构件，且基础理论已十分完善，相对测算可根据《混凝土结构加固设计规范》gb50367-2006及《碳纤维片材加固修复混凝土结构技术规程》（cecs146:2003）。

  碳纤维原材料尽管具备十分突显的优势，但还要留意下列好多个难题，一是進口碳纤维布产品报价较为价格昂贵，而中国商品的品质性能还存有着一定的难题。比如原材料的均质性较弱造成 承受力不匀，碳纤维片预浸环氧树脂成分过高，碳纤维断丝率过高，环氧树脂品质也较差，这种都危害加固品质；二是针对一些独特预制构件，加固基础理论还不完善。