碳纤维在桥梁加固中的应用

碳纤维在桥梁加固中的应用
工程中经常需要进行桥梁加固维修，为了增强桥梁的荷载能力，传统上往往采用增加钢筋和混凝土的用量，将墩柱或盖梁加粗。这种加固方法不仅受到桥梁所处地理位置的限制，施工很不方便，而且会破坏桥梁原来的整体美感，加固后的桥梁与原来的设计往往显得不协调。
施工中采用的碳纤维是用抗拉强度极高的碳纤维丝“拉拔”成型，并经环氧树脂预浸而成的结构增强复合材料。使用时利用粘结树脂作为粘结剂，沿受力方向或垂直于裂缝方向粘贴在受损的桥梁构件表面，从而有效地增大了桥梁的抗拉或抗剪能力，提高了桥梁的强度、刚度和抗裂性，控制了裂缝的继续发展。采用碳纤维材料对结构进行加固处理，施工速度明显加快，且不受施工条件的限制，基本不改变构件断面尺寸和形状，保持了桥梁美观的外型。
这种碳纤维材料的特点是每层厚度不到1毫米，一般在桥梁墩柱盖梁上贴一两层就能实现加固目的，重量几乎可以忽略不计。虽然碳纤维材料如此轻薄，但它的抗拉强度却达到了钢材的7至10倍，其弹性模量与钢材相近，经粘贴与结构形成一体后，能可靠地与钢筋混凝土共同工作，有优异的补强效果。碳纤维材料还有抗腐蚀能力，可以有效保护构件的混凝土和钢筋不受酸、碱、盐等介质的腐蚀。在长期承受紫外线照射，以及零下54度严寒或82度高温的极端条件下，使用碳纤维补强的桥梁构件强度均不会降低。