碳纤维加固技术在水利工程中的应用

碳纤维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。

加固修复混凝土结构所用碳纤维材料，主要为二种，碳纤维与配套树脂。其中碳纤维的抗拉强度为建筑钢材的十几倍，而弹性模量与钢材相当，某些种类(如高弹性) 碳纤维的弹性模量甚至在钢材的2 倍以上，且施工性能与耐久性良好，是一种很好的加固修复材料；配套树指则包括底层树脂、整平材料及粘浸树脂，前两者的作用是为了提高碳纤维的粘结质量，而后者的作用则是使碳纤维与混凝土能够形成一个复合性整体，并且共同工作。

1、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，泄洪洞洞身长32.2 m，共3 孔，每孔过水断面尺寸3.55 m×3.4 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，由于土坝坝顶加高了0.38 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。

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