1.前言

橋梁建筑是世界建筑史上重要的組成部分,，在我國已有上千年的歷史,。從最早的木橋、石橋,、鋼橋到現(xiàn)代的鋼筋混凝土橋梁,，橋梁材質(zhì)的變化可以說是順應(yīng)了經(jīng)濟社會的發(fā)展,。然而由于交通車輛的大量增多，混凝土橋梁路面建筑的問題也日益突出,，例如路面寬度已不適應(yīng)交通量,，橋梁的老化問題，荷載量問題,，橋面的坑洼,、變形、腐蝕問題等,。如此種種都給建筑工作者帶來了解決問題的契機,。因此尋求一種施工簡便，加固效果顯著的方法已勢在必行,。

混凝土橋梁加固方法傳統(tǒng)的有：粘鋼加固、化學(xué)灌漿加固,、外包鋼加固,、體外預(yù)應(yīng)力、套箍加固,、焊接補筋加固,、植筋加固、型鋼加固,、,、加大截面法加固、增設(shè)支點法加固等,。然而目前最熱門也是最有效,，從施工難易程度、美觀性,、材料特性各方面考慮都是最具性價比的加固方法是纖維加固法,。

碳纖維具備許多優(yōu)異性能，高強度和高模量,，質(zhì)輕,，無蠕變，耐疲勞性,，耐化學(xué)腐蝕,，非氧化環(huán)境下耐超高溫，良好的導(dǎo)電導(dǎo)熱性能,，比性能高,，熱膨脹系數(shù)小，X 射線透過性好,，電磁屏蔽性好等,。恰是由于碳纖維具有如此優(yōu)秀的性能,，其已從軍工領(lǐng)域逐步擴大到民用領(lǐng)域，成為增強材料遍及于建筑,、電子,、航空、航天,、汽車,、體育器材等多個領(lǐng)域。近幾年,，對碳纖維網(wǎng)格在加固領(lǐng)域的應(yīng)用研究逐漸成熟,，碳纖維網(wǎng)格布不僅可以提高建筑物的穩(wěn)定性和牢固性，而且建筑領(lǐng)域是我國國民經(jīng)濟的重要組成部分,，對于促進(jìn)國民經(jīng)濟的發(fā)展具有重要的意義,。

 

2.碳纖維介紹

碳纖維是含碳量高于90％的無機高分子纖維 。其中含碳量高于99％的稱石墨纖維,。碳纖維的軸向強度和模量高,，無蠕變，耐疲勞性好,，比熱及導(dǎo)電性介于非金屬和金屬之間,，熱膨脹系數(shù)小，耐腐蝕性好,，纖維的密度低,，X射線透過性好。但其耐沖擊性較差,，容易損傷,，在強酸作用下發(fā)生氧化，與金屬復(fù)合時會發(fā)生金屬碳化,、滲碳及電化學(xué)腐蝕現(xiàn)象,。因此，碳纖維在使用前須進(jìn)行表面處理,。

碳纖維可加工成織物,、氈、席,、帶,、紙及其他材料。碳纖維除用作絕熱保溫材料外,，一般不單獨使用,，多作為增強材料加入到樹脂、金屬、陶瓷,、混凝土等材料中,，構(gòu)成復(fù)合材料。碳纖維增強的復(fù)合材料可用作飛機結(jié)構(gòu)材料,、電磁屏蔽除電材料,、人工韌帶等身體代用材料以及用于制造火箭外殼、機動船,、工業(yè)機器人,、汽車板簧和驅(qū)動軸等。

碳纖維的抗拉強度為2500~6000Mpa,，比玄武巖纖維,、芳綸、PBI纖維,、鋼纖維,、硼纖維、氧化鋁纖維都要高,，彈性模量也優(yōu)于其他纖維,。

性能	玄武巖纖維	聚丙烯纖維	S玻纖	芳綸纖維	碳纖維
抗拉強度（MPA）	3000~4800	410~800	4020~4650	2900~3400	2500~6000
彈性模量（GPA）	95~110	4.2~6.0	88~91	70~140	230~600
斷裂伸長率（%）	1.5~3.2	4.7	5.3	2.8~3.6	1.5~2.0

3．碳纖維網(wǎng)格加固施工方法

碳纖維網(wǎng)格加固是使用碳纖維網(wǎng)格和配套噴發(fā)聚合物砂漿對結(jié)構(gòu)進(jìn)行加固的辦法。碳纖維網(wǎng)格是以碳纖維為原料,，通過先進(jìn)的經(jīng)編工藝制成網(wǎng)狀基材，織造成的碳纖維網(wǎng)格浸漬于耐腐蝕性的樹脂中,，經(jīng)多道涂層工藝,，烘干形成的網(wǎng)格狀的整體。具有經(jīng),、緯雙向很高的抗拉強度,，并具有耐腐蝕、耐高溫,、抗老化,、施工便利、能夠用于惡略環(huán)境的施工等優(yōu)良特性,。濕法噴發(fā)聚合物砂漿：由特種水泥及其他多種添加劑組成,。具有快凝、抗擾動,、粘接強度高,、無縮短、抗裂性能高等特色,，且砂漿中的活性成分與碳纖維網(wǎng)格涂層具有匹配性,。碳纖維網(wǎng)格與濕法噴發(fā)聚合物砂漿一同使用，確保碳纖維網(wǎng)格與砂漿之間有滿足的握裹力和錨固力,，具有耐火性好,、抗剝離性好,、耐久性強、加固作用顯著等長處,。使用范疇：在國外,，碳纖維網(wǎng)格廣泛使用于隧道加固，橋梁加固,，工民建加固,，水利加固（堤堰的軟基增強），市政加固（道路的軟基增強）等范疇,。在國內(nèi),，碳纖維網(wǎng)格的使用規(guī)模也在逐步擴展。

碳纖維網(wǎng)格加固辦法具體步驟如下：準(zhǔn)備濕法施工機械,；原始混泥土底層處理,；濕法噴發(fā)聚合物砂漿的拌制；第一層砂漿噴發(fā),；碳纖維網(wǎng)格裁剪,；碳纖維網(wǎng)格的鋪設(shè)；碳纖維網(wǎng)格臨時固定,；碳纖維網(wǎng)格鋪設(shè)在砂漿層中,；第二層砂漿噴發(fā)；養(yǎng)護(hù),。該碳纖維網(wǎng)格加固辦法工藝簡略,，其具有以下特色：施工簡略、快捷便利：施工前底層無需整平修正作業(yè),，施工速度快,；抗裂作用好：合適于結(jié)構(gòu)裂縫操控加固；耐久性好：碳纖維為惰性資料,，因而不會發(fā)生腐蝕,，且對原有鋼筋起到堿性維護(hù)的作用，使得其更便于推廣,。

4．總結(jié)

碳纖維網(wǎng)格比一般纖維網(wǎng)格性能能更加優(yōu)越,，具有高模量、高強度,、抗老化,、抗腐蝕及可預(yù)設(shè)計等多種性能，是加固領(lǐng)域一種新的加固材料選擇,。使用碳纖維網(wǎng)格布加固,，減少施工工程量，能加快施工進(jìn)度，縮短工期,，降低日常維修費用,，可延長加固橋梁的使用壽命。