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、鋼橋到現代的鋼筋混凝土橋梁，橋梁材質的變化可以說是順應了經濟社會的發展。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的有：粘鋼加固、化學灌漿加固、外包鋼加固、體外預應力、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。

碳纖維具備許多優異性能，高強度和高模量，質輕，無蠕變，耐疲勞性，耐化學腐蝕，非氧化環境下耐超高溫，良好的導電導熱性能，比性能高，熱膨脹系數小，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秀的性能，其已從軍工領域逐步擴大到民用領域，成為增強材料遍及于建筑、電子、航空、航天、汽車、體育器材等多個領域。近幾年，對碳纖維網格在加固領域的應用研究逐漸成熟，碳纖維網格布不僅可以提高建筑物的穩定性和牢固性，而且建筑領域是我國國民經濟的重要組成部分，對于促進國民經濟的發展具有重要的意義。

 

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，比熱及導電性介于非金屬和金屬之間，熱膨脹系數小，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，在強酸作用下發生氧化，與金屬復合時會發生金屬碳化、滲碳及電化學腐蝕現象。因此，碳纖維在使用前須進行表面處理。

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，構成復合材料。碳纖維增強的復合材料可用作飛機結構材料、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、工業機器人、汽車板簧和驅動軸等。

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．碳纖維網格加固施工方法

碳纖維網格加固是使用碳纖維網格和配套噴發聚合物砂漿對結構進行加固的辦法。碳纖維網格是以碳纖維為原料，通過先進的經編工藝制成網狀基材，織造成的碳纖維網格浸漬于耐腐蝕性的樹脂中，經多道涂層工藝，烘干形成的網格狀的整體。具有經、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、能夠用于惡略環境的施工等優良特性。濕法噴發聚合物砂漿：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格涂層具有匹配性。碳纖維網格與濕法噴發聚合物砂漿一同使用，確保碳纖維網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，碳纖維網格的使用規模也在逐步擴展。

碳纖維網格加固辦法具體步驟如下：準備濕法施工機械；原始混泥土底層處理；濕法噴發聚合物砂漿的拌制；第一層砂漿噴發；碳纖維網格裁剪；碳纖維網格的鋪設；碳纖維網格臨時固定；碳纖維網格鋪設在砂漿層中；第二層砂漿噴發；養護。該碳纖維網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，施工速度快；抗裂作用好：合適于結構裂縫操控加固；耐久性好：碳纖維為惰性資料，因而不會發生腐蝕，且對原有鋼筋起到堿性維護的作用，使得其更便于推廣。

4．總結

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