文档介绍：碳纤维布加固技术在水利工程中的应用
碳纤维布加固技术在水利工程中的应用
摘要:近年来,水利工程得到了广泛的发展,水利技术得到了飞速的进步。水利工程中的碳纤维布加固技术有着施工便捷、夹具模板要求低等优势,对于混凝土裂缝可以很好地封闭,因为得到了广泛的应用。本文就碳纤维布加固技术的成功应用在水利工程的案例,说明水利工程中碳纤维材料在混凝土加固中的价值。
关键词:碳纤维;加固技术;水利工程
中图分类号: 文献标识码: A 文章编号:
引言
碳纤维布加固技术最早起源于德国、瑞士,在20世纪80年代后期,碳纤维复合材料被用于加固混凝土结构。碳纤维复合材料加固修复混凝土结构技术,是将碳素纤维这种高性能纤维应用于土木工程,利用树指类材料把碳纤维粘贴于结构或构件表面,形成复合材料体CFRP,通过其与结构或构件的协同工作,达到对结构构件补强加固及改善受力性能的目的。
一、板梁构件加固中的应用
目前混凝土加固通常采用增大截面加固法、置换混凝土加固法、外粘型钢加固法、外粘钢板加固法、粘贴纤维复合材加固法等方法。粘贴纤维复合材法具有强度高(抗拉强度高于普通钢材十倍以上)、比重轻、耐久耐腐性好、施工便捷、技术成熟等优点。
吉林省永吉县碾子沟水库泄洪洞建于50 年代, m,共3 孔, m× m(B×H)。洞边墙及底板为钢筋混凝土U 型槽结构,顶部为钢筋混凝土T 形梁盖板。2003 年,水库进行了除险加固, m,经复核,泄洪洞洞顶T 形梁配筋不满足强度要求。通过计算,设计采用300 g/m2 碳纤维布粘于全梁底部。碳纤维粘贴采用碳纤维配套树脂(环氧树脂),具体施工方法如下:
混凝土表面处理,即打磨混凝土表面,去除表面灰浆及疏松部分,使用吹风机吹去浮灰;配制并涂刷底胶,将底胶按主剂:固化剂,2∶1(质量比)的比例混合,搅拌3~5 min,至充分均匀后使用;配制找平胶并对不平整处修复处理;配制并涂刷浸渍胶,将混合后的浸渍胶涂刷在加固位置,粘贴碳纤维布。
碳纤维补强对加固构筑物有着卓越的效果,它可以最大限度地保留原来建筑的结构特点,不增加构筑物的重量,不改变原建筑结构的外型,施工速度快且工程造价低。碾子沟水库泄洪洞加固施工仅用时4 d,投资4 万余元便解决了安全隐患,目前,泄洪洞运行良好。
二、牛腿加固中的应用
三河闸位于洪泽湖东南角,是淮河入江水道的控制口门,设计流量12000m3/s。1968年加固时在闸身上游侧增设了钢筋混凝土结构的检修门起吊牛腿127根。 m, m× m。由于牛腿结构设计不合理,施工质量较差,1998 年起牛腿混凝土出现破损、剥落、露筋等现象。多次采用传统的水泥砂浆方法进行修补,但仍有上述现象发生。2004 年7 月,三河闸管理所引进碳纤维对牛腿进行了加固。
检修门起吊牛腿兼有抗剪和抗弯作用,原结构破坏形态主要为剪切破坏,部分为受拉筋不足破坏。根据工程实际情况,加固时采取粘贴横向和纵向碳纤维布相结合的方法提高牛腿的抗剪和抗弯性能。即垂直牛腿轴向粘贴全封闭300 g/m2 碳纤维包箍,提高牛腿的抗剪性能;在牛腿顶部沿轴向粘一层同型号碳纤维布,起抗拉及包箍接