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摘要：对水利工程来说，碳纤维布加固技术存在着非常大的优势，其最主要的优势就是在修补过程中，任何尺寸都适用，同时还能够反复粘贴，并且可以很好地密封混凝土裂缝，所以被广泛地运用。本文通过实际的例子，对水利工程中碳纤维布加固技术的应用进行分析。
关键词：碳纤维布加固技术；水利工程；应用
引言
碳纤维复合材料的修复和加固混凝土技术，是在土木工程上应用一种高性能纤维：碳素纤维。通过对树脂一类材料的利用，在构件或者结构的表面粘贴碳纤维，由此产生复合材料CFRP，想使结构构件的受力性能有所改善并且补强加固，需要它和构件以及结构协调工作。
1、工程的质量问题和状况概括
有一个水利工程在城市东南方向约1.5km，是一座跨越了城市其中一条河谷的大型输水建筑。这个工程最初预计的流量为52m³/s，实际流量为55m³/s，并且使下游的灌溉面积占上灌区总面积的91.3％，是城市某一灌区的重要工程。这项工程是双管桥式，880m为单管长度。填方体上是钢筋混凝土管，钢管从河流处一座钢筋混凝土桥通过，其中桥长112m，宽10.8m，体高14m。
该工程竣工之后，经过施工方的仔细检查，发现这项工程的闸墩混凝土与泄洪闸交通桥都有了碳化的表现，同时，发现保护层的厚度要低于碳化的深度，这严重影响到了交通桥大梁的使用，需要对其采取加固措施。由于在现在水利工程当中可以熟练运用碳纤维布加固修补结构的技术，这次的加固设计同时也对碳纤维布的补修以及加固技术的使用进行了考虑。
2、碳纤维布加固技术的介绍
2.1施工之前的准备
（1）对施工图纸要进行认真的阅读与分析；（2）对于施工中会使用到的机具、各种材料和碳纤维布等要做好准备和检查工作；（3）在设计方案时，一定要考察清楚被加固构件混凝土的情况以及施工现场的环境和条件，保证方案的可行性。
2.2粘接材料的选择
2.2.1底层涂料
底层涂料的主要功能时在水利工程的建设中浸入混凝土的表面。材料固化之后可以使混凝土具有粘接性与封闭性，能够很大程度地增强它的表面强度，并且能使它的胶接性能得到改善，促进碳纤维布和混凝土的粘接性得到优化，让碳纤维复合体系和混凝土结构能够进行最大范围的扩大。就底层涂料来说，不仅应该固化强度较好，而且粘度也应该较为理想，由此使浸入混凝土表面的作用得到发挥。
2.2.2整平材料
就碳纤维布状材料来说，它的补强作用只有在事先与修补过的混凝土结构表面完全接触之后，才能充分发挥它的补强作用。如果混凝土表面出现很多异常状况，那么碳纤维布就会产生损坏且损坏程度不同，比如裂缝、沉陷等一些问题，都会减小粘接的强度，给施工质量带来不好的影响。所以，在底层的涂料干燥之后要利用整平材料去找平，以此使得粘贴的效果较为理想且构件表面较为平顺。经过正常室温的处理之下，显示了要想整平的材料能够发挥理想效果就需要配合着使用恰当的SK调料，使混凝土的强度能够有所增强。
2.2.3浸渍树脂
表1 各大材料指标
浸渍树脂可以使粘接材料发挥理想效果，它可以在修补之后的混凝土的表面上粘贴碳纤维布。为了保证在碳纤维材料中浸渍树脂可以发挥有效作用，就肯定要适当控制它的粘度，然后才能够产生理想的触变性能，使垂直面施工的流淌性降低，工程的施工质量合格。这次的补强加固采用了改性之后的固化体系和环氧树脂，可以发现它的强度得到了明显地增强。环氧改性剂是低分子量的一种粘稠溶液，能和环氧树脂在混合后发生化学反应，同时能够让环氧树脂结构融合，使它机械性能中的均衡性得到很好的维持，并且能够改善很多材料的粘接性。粘接材料的粘度随着时间的推移会产生变化，大致为先降后升，尽管变化的幅度比较小，还是建议采用一些有关的措施去体高它的综合性能。
2.3施工的方法
（1）对于混凝土表面的处理：在黏贴碳纤维的位置进行测量和放线，完全清理底层混凝土表面的劣化层，主要包括污物、浮浆以及风化物等。对于超过0.2mm的裂缝要进行注胶处理，利用砂轮磨平其突出的部分，对环氧砂浆混凝土的表面进行找平，而环氧砂浆的强度要符合施工的标准，还要对棱角的部分利用砂轮进行倒角，并且倒角的圆弧半径要在20mm以上，同时还要使用水与酒精处理干净杂物。
（2）底层涂料的涂刷：按照一定的比例把硬化剂与主剂在称量后放在容器里面进行搅拌。利用筒刷涂抹底层涂料三个小时以上，当干燥以及初触时停止。等它干燥以后，利用磨光机拟平。
（3）找平：按一定比例把硬化剂与主剂放在容器内搅拌均匀，同时利用环氧腻子对梁体的凹陷部位以及黏贴部位进行找平，用磨光机抹平。
（4）碳纤维布的黏贴：根据有关尺寸利用刀片裁取碳纤维布，把混凝土和布的接触面的杂物清除干净，涂抹粘结树脂之后放在混凝土的表面。粘贴过碳纤维布以后，等待其指压干燥，之后刮涂面胶，反复滚压，使得胶完全渗入进碳纤维布中。滚压后除去碳纤维布表面上的面膜，等待半个小时，之后继续对粘结树脂进行处理，而粘结的过程要严格按照工艺的流程进行操作。
（5）表面的保护：碳纤维布表面的保护和加固主要是通过喷防火材料和抹灰实现的。
2.4对施工质量的要求
（1）每一道工序完成以后都采取相关的措施进行检查，保证其质量可以达到有关要求。如果出现了问题，要及时地进行处理。
（2）在施工结束以后要进行现场的验收来评定混凝土和碳纤维布之间粘结的质量。能够利用小锤敲击碳纤维布的表面，然后根据其回音判别它的质量。如果发现了空鼓，要及时进行处理，需要用针管对其注射粘结的胶液，当粘结的面积太少时要对其再一次进行施工的处理。
（3）控制施工现场的湿度以及温度。施工时的湿度要在70％之下，温度则要在10-35℃之间。
3、施工中的其他事项
3.1碳纤维布加固的要点是基底处理
对于基底处理一定要清理完全，对于混凝土表面出现的腐蚀、蜂窝和剥落等部位都应该全部进行剔除。另外，如果劣质层的面积较大的话，应该利用聚合物水泥砂浆在剔除后进行修复工作。要是构件有裂缝，我们要先对裂缝进行调查，分析其原因然后利用化学灌浆进行封闭处理，并用砂轮和混凝土角磨机等，清理干净混凝土表面的油污和浮浆等杂质。此外，在加固构件的过程中一定要保证混凝土的完整，而出现开裂和损坏的部分要采用填充砂浆和树脂进行处理，在解决问题之后还要处理好混凝土的表面。打磨平整构件基面的混凝土，特别是表面凸出的部位。对于转角粘贴的地方要按照圆弧状打磨。最后一步是将混凝土表面用吹风机清理干净，然后保持着干燥的状态。
3.2打磨混凝土表面直到细骨料出现
最常规的要求是表面没有混凝土浮浆、油污、灰尘以及涂层，如果出现错位和基面凸起等状况要及时地进行处理。
3.3裂缝的灌注
对于混凝土表层裂缝的处理要对比裂缝的宽度用砂浆进行封闭，如果裂缝太深的时候要使用砂浆和化学基液进行灌注。
3.4要在混凝土表面干燥的时候涂底胶
当混凝土表面潮湿的时候要进行干燥处理，将固化剂和主剂按照合适的比例混合放置于容器中，然后依据实际的温度决定用多少，同时把使用时间控制住。用毛刷或者滚筒刷涂抹在混凝土构件的表面上，其厚度要在0.4mm以下，并且不可以有气泡、流淌和漏刷。等到胶固化之后，继续推进下一个工序。混凝土的强度在被加固后应该达到C15之上，这样才可以让碳纤维布和混凝土的作用发挥出来。
4、结束语
目前水利建设中广泛地作用了粘贴碳纤维结构加固的技术，这是一种新兴技术，可以带来不错的经济效益。在这次的工程中看来，经济方面获得的优势是有效地降低了工程资金，同时也使工程期缩短了不少，而施工中发现的问题也被积极地解决了，最终也得到了不错的补强效果。
参考文献：
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[2]夏雪，丘耘，胡林，樊景超，郭秀明，周国民.云视频监控在苹果园病虫害防治中的应用[J].江苏农业科学.2015（12）
论文作者:甘汉琳
论文发表刊物:《基层建设》2016年6期
论文发表时间:2016/7/6
标签：碳纤维论文; 混凝土论文; 表面论文; 材料论文; 裂缝论文; 构件论文; 水利工程论文; 《基层建设》2016年6期论文;