碳纖維增強復合材料修復水下支承件構(gòu)造
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種碳纖維增強復合材料修復水下支承件構(gòu)造。
【背景技術(shù)】
[0002]橋梁建設的選址多為惡劣環(huán)境，如含鹽量高、化學成分復雜的河、海域等，此種環(huán)境下橋梁支承件的腐蝕問題嚴重，混凝土支承件易受環(huán)境腐蝕而導致整個橋梁的失效。對于一些仍有使用價值的受害粧、柱進行更換不經(jīng)濟，對其進行維護和修復是可選的最優(yōu)措施。傳統(tǒng)的粧、柱體修復多用補丁式修復方法，及在修復面對破壞的一些孔洞進行填補式修復，此種修復方法不能對結(jié)構(gòu)受力進行補救，只能減緩結(jié)構(gòu)進一步遭受腐蝕破壞，不能起到根本的修復效果。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實用新型提供一種用碳纖維增強復合材料修復水下支承件構(gòu)造，設計施工方便，能夠有效增強混凝土的強度、耐久性以及延展性、提高彎曲能力、約束腐蝕膨脹，加強豎向承載能力。通過控制纖維的層數(shù)和斜交角度，進而讓薄層結(jié)構(gòu)的碳纖維增強復合材料在沿著橋梁縱向達到柔度更高的效果，形成具有明顯力學上的強弱軸構(gòu)件。
[0004]本實用新型的具體實施方案是:碳纖維增強復合材料修復水下支承件構(gòu)造，包括設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復合材料。
[0005]優(yōu)選的，所述碳纖維增強復合材料由至少一層或多層碳纖維粘結(jié)形成，當有多層碳纖維時相鄰兩層碳纖維交錯設置。
[0006]優(yōu)選的，所述多層碳纖維增強復合材料交錯角度為90°。
[0007]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實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復合材料有效修復水下支承件(如支承粧、柱)的構(gòu)造及其施工方法，將復合材料分成兩部分功能進行設置，第一部分用于修復因腐蝕等損失的變形能力，此部分需要碳纖維增強復合材料平行于預應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復合材料沿著粧、柱體橫向方向布置，如垂直鋼筋的方向。相比其它修復方法，此方法能夠通過抗腐蝕碳纖維增強復合材料很好地保護和限制核心混凝土，有效增強混凝土的強度、耐久性以及延展性、提高彎曲能力、約束腐蝕膨脹，加強豎向承載能力。通過控制纖維的層數(shù)和斜交角度，進而讓薄層結(jié)構(gòu)的碳纖維增強復合材料在沿著橋梁縱向達到柔度更高的效果，形成具有明顯力學上的強弱軸構(gòu)件，如單向運動的粧在縱橋向更易變形，能夠更好的適應上部結(jié)構(gòu)的運動。這種修復方法能夠有效代替?zhèn)鹘y(tǒng)的加強措施。并且從長遠的維護和更換的角度分析，此種方法在節(jié)省成本方面還是相當可觀的。
【附圖說明】
[0008]圖1為本實用新型的施工步驟結(jié)構(gòu)示意圖；
[0009]圖2為本實用新型的內(nèi)部構(gòu)造示意圖；
[0010]圖中:1_圍堰箱、2-待修復支承粧、柱體、3_多層碳纖維增強復合材料、4-環(huán)氧樹月旨、5-粘結(jié)膠、6-遇水速凝水泥基料。
【具體實施方式】
[0011]下面結(jié)合附圖和【具體實施方式】對本實用新型做進一步詳細的說明。
[0012]如圖1?2所示，本實施例以待修復支承粧、柱體作為實施例闡述，碳纖維增強復合材料修復水下支承件構(gòu)造，包括設置于待修復支承粧、柱體2外圍的圍堰箱1，待修復支承粧、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復合材料3。
[0013]所述碳纖維增強復合材料由至少一層或多層碳纖維粘結(jié)形成，當有多層碳纖維時相鄰兩層碳纖維交錯設置，所述多層碳纖維增強復合材料交錯角度為90°。
[0014]下面以支承柱或支承粧為具體實施例作出說明: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，去除修復區(qū)域表面微生物和藻類等異物，然后用打磨機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填補因腐蝕生成的毛細孔洞。并且用遇水速凝水泥基料6對整個修復區(qū)域進行整平填補。
[0016]將多層碳纖維增強復合材料3交錯粘結(jié)成一整塊，纖維交錯成角為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支承粧、柱體2。所述的碳纖維增強復合材料3分兩部分進行設置，第一部分碳纖維增強復合材料3平行于粧身長度方向。第二部分碳纖維增強復合材料3沿著待修復支承粧、柱體2橫向方向布置。
[0017]以上僅針對小跨境的跨河橋支承柱實例，對于其它類型的受害支承結(jié)構(gòu)的修復，以及依照本實用新型專利所做的其他支承結(jié)構(gòu)皆應屬于本實用新型專利涵蓋范圍。
【主權(quán)項】
1.碳纖維增強復合材料修復水下支承件構(gòu)造，其特征在于，包括設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復合材料。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種碳纖維增強復合材料修復水下支承件構(gòu)造，其特征在于，所述碳纖維增強復合材料由至少一層或多層碳纖維粘結(jié)形成，當有多層碳纖維時相鄰兩層碳纖維交錯設置。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種碳纖維增強復合材料修復水下支承件構(gòu)造，其特征在于，所述多層碳纖維增強復合材料交錯角度為90°。
【專利摘要】本實用新型涉及一種碳纖維增強復合材料修復水下支承件構(gòu)造，包括圍堰箱、多層雙向碳纖維增強復合材料、遇水速凝水泥基料、環(huán)氧樹脂、待修復樁、柱體。包括設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復合材料。該修復結(jié)構(gòu)從整個結(jié)構(gòu)進行維修加固，比傳統(tǒng)的補丁式修復具有更好的耐久性，重量更輕、強度更高，抗腐蝕能力更強，并且纖維編織形勢使結(jié)構(gòu)具有前所未有的柔度，并且通過導向纖維編織方向和角度來隨心所欲的控制設計方向的強度，對于修復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】CN205000260
【申請?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
【申請人】福州大學
【公開日】2016年1月27日
【申請日】2015年9月19日