碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料修復(fù)水下支承件構(gòu)造
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料修復(fù)水下支承件構(gòu)造。
【背景技術(shù)】
[0002]橋梁建設(shè)的選址多為惡劣環(huán)境，如含鹽量高、化學(xué)成分復(fù)雜的河、海域等，此種環(huán)境下橋梁支承件的腐蝕問題嚴(yán)重，混凝土支承件易受環(huán)境腐蝕而導(dǎo)致整個(gè)橋梁的失效。對(duì)于一些仍有使用價(jià)值的受害粧、柱進(jìn)行更換不經(jīng)濟(jì)，對(duì)其進(jìn)行維護(hù)和修復(fù)是可選的最優(yōu)措施。傳統(tǒng)的粧、柱體修復(fù)多用補(bǔ)丁式修復(fù)方法，及在修復(fù)面對(duì)破壞的一些孔洞進(jìn)行填補(bǔ)式修復(fù)，此種修復(fù)方法不能對(duì)結(jié)構(gòu)受力進(jìn)行補(bǔ)救，只能減緩結(jié)構(gòu)進(jìn)一步遭受腐蝕破壞，不能起到根本的修復(fù)效果。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實(shí)用新型提供一種用碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料修復(fù)水下支承件構(gòu)造，設(shè)計(jì)施工方便，能夠有效增強(qiáng)混凝土的強(qiáng)度、耐久性以及延展性、提高彎曲能力、約束腐蝕膨脹，加強(qiáng)豎向承載能力。通過控制纖維的層數(shù)和斜交角度，進(jìn)而讓薄層結(jié)構(gòu)的碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料在沿著橋梁縱向達(dá)到柔度更高的效果，形成具有明顯力學(xué)上的強(qiáng)弱軸構(gòu)件。
[0004]本實(shí)用新型的具體實(shí)施方案是:碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料修復(fù)水下支承件構(gòu)造，包括設(shè)置于支承件外圍的圍堰箱，所述，支承件外部涂覆有凝水泥基料層或環(huán)氧樹脂層，所述凝水泥基料層或環(huán)氧樹脂層外部纏繞有多層碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料。
[0005]優(yōu)選的，所述碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料由至少一層或多層碳纖維粘結(jié)形成，當(dāng)有多層碳纖維時(shí)相鄰兩層碳纖維交錯(cuò)設(shè)置。
[0006]優(yōu)選的，所述多層碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料交錯(cuò)角度為90°。
[0007]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有以下有益效果:采用上述技術(shù)方案的用碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料有效修復(fù)水下支承件(如支承粧、柱)的構(gòu)造及其施工方法，將復(fù)合材料分成兩部分功能進(jìn)行設(shè)置，第一部分用于修復(fù)因腐蝕等損失的變形能力，此部分需要碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料平行于預(yù)應(yīng)力鋼筋或普通鋼筋的方向，如沿著粧身長度方向。第二部分用于提供抵鋼筋等抗因腐蝕產(chǎn)生的張力，此部分需要碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料沿著粧、柱體橫向方向布置，如垂直鋼筋的方向。相比其它修復(fù)方法，此方法能夠通過抗腐蝕碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料很好地保護(hù)和限制核心混凝土，有效增強(qiáng)混凝土的強(qiáng)度、耐久性以及延展性、提高彎曲能力、約束腐蝕膨脹，加強(qiáng)豎向承載能力。通過控制纖維的層數(shù)和斜交角度，進(jìn)而讓薄層結(jié)構(gòu)的碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料在沿著橋梁縱向達(dá)到柔度更高的效果，形成具有明顯力學(xué)上的強(qiáng)弱軸構(gòu)件，如單向運(yùn)動(dòng)的粧在縱橋向更易變形，能夠更好的適應(yīng)上部結(jié)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)。這種修復(fù)方法能夠有效代替?zhèn)鹘y(tǒng)的加強(qiáng)措施。并且從長遠(yuǎn)的維護(hù)和更換的角度分析，此種方法在節(jié)省成本方面還是相當(dāng)可觀的。
【附圖說明】
[0008]圖1為本實(shí)用新型的施工步驟結(jié)構(gòu)示意圖；
[0009]圖2為本實(shí)用新型的內(nèi)部構(gòu)造示意圖；
[0010]圖中:1_圍堰箱、2-待修復(fù)支承粧、柱體、3_多層碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料、4-環(huán)氧樹月旨、5-粘結(jié)膠、6-遇水速凝水泥基料。
【具體實(shí)施方式】
[0011]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步詳細(xì)的說明。
[0012]如圖1?2所示，本實(shí)施例以待修復(fù)支承粧、柱體作為實(shí)施例闡述，碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料修復(fù)水下支承件構(gòu)造，包括設(shè)置于待修復(fù)支承粧、柱體2外圍的圍堰箱1，待修復(fù)支承粧、柱體外部涂覆有遇水速凝水泥基料5或環(huán)氧樹脂4，所述遇水速凝水泥基料5或環(huán)氧樹脂6外部纏繞有多層碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料3。
[0013]所述碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料由至少一層或多層碳纖維粘結(jié)形成，當(dāng)有多層碳纖維時(shí)相鄰兩層碳纖維交錯(cuò)設(shè)置，所述多層碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料交錯(cuò)角度為90°。
[0014]下面以支承柱或支承粧為具體實(shí)施例作出說明:如圖1所示，首先通過腳手架或吊架在圖中所示的待修柱2周形成工作空間，然后用圍堰箱1將待修復(fù)支承粧、柱體2周圍的水排除。
[0015]待表面明水干去后，去除修復(fù)區(qū)域表面微生物和藻類等異物，然后用打磨機(jī)將凸角和凹角磨至一定倒角，方便圍裹纖維材料3，然后用環(huán)氧樹脂4填補(bǔ)因腐蝕生成的毛細(xì)孔洞。并且用遇水速凝水泥基料6對(duì)整個(gè)修復(fù)區(qū)域進(jìn)行整平填補(bǔ)。
[0016]將多層碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料3交錯(cuò)粘結(jié)成一整塊，纖維交錯(cuò)成角為90。，然后通過結(jié)構(gòu)膠將整塊的纖維材料3粘圍裹處理好的所示待修復(fù)支承粧、柱體2。所述的碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料3分兩部分進(jìn)行設(shè)置，第一部分碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料3平行于粧身長度方向。第二部分碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料3沿著待修復(fù)支承粧、柱體2橫向方向布置。
[0017]以上僅針對(duì)小跨境的跨河橋支承柱實(shí)例，對(duì)于其它類型的受害支承結(jié)構(gòu)的修復(fù)，以及依照本實(shí)用新型專利所做的其他支承結(jié)構(gòu)皆應(yīng)屬于本實(shí)用新型專利涵蓋范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料修復(fù)水下支承件構(gòu)造，其特征在于，包括設(shè)置于支承件外圍的圍堰箱，所述，支承件外部涂覆有凝水泥基料層或環(huán)氧樹脂層，所述凝水泥基料層或環(huán)氧樹脂層外部纏繞有多層碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料修復(fù)水下支承件構(gòu)造，其特征在于，所述碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料由至少一層或多層碳纖維粘結(jié)形成，當(dāng)有多層碳纖維時(shí)相鄰兩層碳纖維交錯(cuò)設(shè)置。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料修復(fù)水下支承件構(gòu)造，其特征在于，所述多層碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料交錯(cuò)角度為90°。
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料修復(fù)水下支承件構(gòu)造，包括圍堰箱、多層雙向碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料、遇水速凝水泥基料、環(huán)氧樹脂、待修復(fù)樁、柱體。包括設(shè)置于支承件外圍的圍堰箱，所述，支承件外部涂覆有凝水泥基料層或環(huán)氧樹脂層，所述凝水泥基料層或環(huán)氧樹脂層外部纏繞有多層碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料。該修復(fù)結(jié)構(gòu)從整個(gè)結(jié)構(gòu)進(jìn)行維修加固，比傳統(tǒng)的補(bǔ)丁式修復(fù)具有更好的耐久性，重量更輕、強(qiáng)度更高，抗腐蝕能力更強(qiáng)，并且纖維編織形勢使結(jié)構(gòu)具有前所未有的柔度，并且通過導(dǎo)向纖維編織方向和角度來隨心所欲的控制設(shè)計(jì)方向的強(qiáng)度，對(duì)于修復(fù)支承件的水下腐蝕病害具有巨大優(yōu)勢。
【IPC分類】E01D22/00
【公開號(hào)】CN205000260
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520725906
【發(fā)明人】徐亮, 莊一舟, 黃福云, 任衛(wèi)崗, 周泉, 錢海敏
【申請(qǐng)人】福州大學(xué)
【公開日】2016年1月27日
【申請(qǐng)日】2015年9月19日