采用氢化丁腈橡胶和碳纤维布加固混凝土桥墩的方法技术

本发明专利技术公开了一种采用氢化丁腈橡胶和碳纤维布加固混凝土桥墩的方法。具体包括：受损桥墩混凝土表面处理，树脂层涂抹于混凝土表面，粘连碳纤维布与混凝土桥墩；氢化丁腈橡胶缠绕于碳纤维布外，紧箍碳纤维布层；各层之间空隙采用速凝水泥砂浆进行填充。本发明专利技术利用氢化丁腈橡胶优良的性能，氢化丁腈橡胶与碳纤维布同时为桥墩提供侧向应力，提高桥墩承载力与耐久性。并且在树脂层部分老化后，氢化丁腈橡胶紧箍碳纤维布层使其继续工作，延长碳纤维布的工作寿命。的工作寿命。的工作寿命。

【技术实现步骤摘要】
采用氢化丁腈橡胶和碳纤维布加固混凝土桥墩的方法


[0001]本专利技术属于桥墩加固
，涉及一种采用氢化丁腈橡胶和碳纤维布加固混凝土桥墩的方法。

技术介绍

[0002]桥墩作为桥梁的主体结构及主要支撑物，因承受桥跨传来的全部荷载以及包括水流冲击力、船舶撞击力等多种外界环境作用，易出现各种损伤，如桥墩混凝土表面脱离、蜂窝、裂缝、露筋等。桥墩的耐久性和稳定性受到了极大影响，存在较大的安全隐患，严重的会造成桥梁的倒塌，增加经济成本的支出，威胁人员的生命安全。因此，钢筋混凝土桥墩的加固与修复具有重要的实用价值。
[0003]在现有桥墩加固方法中，采用碳纤维布加固的方法有较好的效果，但粘连碳纤维布与桥墩的树脂胶老化，碳纤维布会发生脱落，影响加固效果。工程中常在碳纤维布外增加一层加固层固定碳纤维布。现有的加固方法有采用形状记忆合金进行加固、外加钢套筒进行加固等([1]丁熙.基于SMA的箱梁智能体外预应力加固机理[D].山东大学,2014.)。但采用形状记忆合金加固需外部热激励电源不断对形状记忆合金进行激励，存在一定隐患。而采用钢套筒进行加固则较为耗费材料，钢管加工与拼装复杂，施工费用较高，并且容易腐蚀，影响寿命([2]熊非.钢筋混凝土柱外包粘钢加固技术研究与应用[J].施工技术,2003(06):17-19.)。因此，为保证碳纤维布不脱落的同时降低耗费等，需要寻找新的加固混凝土桥墩的方法。
[0004]氢化丁腈橡胶(HNBR)可长期在-40～180℃工作环境中使用，强度高、耐磨性优、永久变形小，同时具有独特的抗臭氧和耐硫化氢的作用。与其他橡胶相比，氢化丁腈橡胶具有较好的抗环境老化性能。

技术实现思路

[0005]针对现有的碳纤维布加固方法中，碳纤维布在树脂老化后易脱落、存在隐患等问题，本专利技术提供一种采用氢化丁腈橡胶和碳纤维布加固混凝土桥墩的方法。
[0006]本专利技术的技术解决方案为：
[0007]采用氢化丁腈橡胶和碳纤维布加固混凝土桥墩的方法，具体包括：受损桥墩混凝土表面处理，树脂层涂抹于混凝土表面，粘连碳纤维布与混凝土桥墩；氢化丁腈橡胶缠绕于碳纤维布外，紧箍碳纤维布层；各层之间空隙采用速凝水泥砂浆进行填充。
[0008]本专利技术中，所述的混凝土桥墩由普通混凝土浇筑而成。
[0009]本专利技术中，所述的树脂层为本领域常规使用的树脂层，可以为环氧树脂、乙烯基树脂或聚氨酯树脂。
[0010]本专利技术中，所述的碳纤维布沿截面周长均匀包裹混凝土桥墩，所述的氢化丁腈橡胶沿截面周长间隔均匀缠绕碳纤维布层。
[0011]本专利技术中，所述的碳纤维布与氢化丁腈橡胶之间通过氢化丁腈胶乳粘连，氢化丁
腈橡胶之间通过快干胶粘连。氢化丁腈橡胶在混凝土桥墩的上端重复缠绕一周使自身锚固，便于继续缠绕及保证与碳纤维布的紧密粘连，在混凝土桥墩的下端同样重复缠绕一周保证与碳纤维布的紧密粘连。
[0012]本专利技术中，所述的速凝水泥砂浆为本领域常规使用的速凝水泥砂浆。速凝水泥砂浆填充于各层间空隙处，保证整个加固部位的整体性。
[0013]本专利技术与现有技术相比，其显著优点在于：
[0014](1)采用氢化丁腈橡胶与碳纤维布同时为桥墩提供侧向应力，提高桥墩承载力与耐久性；
[0015](2)在树脂层部分老化后，氢化丁腈橡胶紧箍碳纤维布层使其继续工作，延长了碳纤维布的工作寿命；
[0016](3)本专利技术方法易于施工，成本低，易于实现。
附图说明
[0017]图1是采用氢化丁腈橡胶和碳纤维布加固的混凝土桥墩的整体示意图。
[0018]图2是采用氢化丁腈橡胶和碳纤维布加固的混凝土桥墩的桥梁横向截面示意图。
具体实施方式
[0019]下面结合实施例和附图对本专利技术作进一步详细描述。
[0020]结合图1，采用氢化丁腈橡胶和碳纤维布加固的混凝土桥墩，主要包括受损桥墩1，树脂层2，碳纤维布层3，氢化丁腈橡胶层4和速凝水泥砂浆5。碳纤维布沿混凝土桥墩的截面周长均匀包裹，氢化丁腈橡胶沿碳纤维布层的截面周长间隔均匀缠绕。碳纤维布与氢化丁腈橡胶之间通过氢化丁腈胶乳粘连，氢化丁腈橡胶之间通过快干胶粘连。氢化丁腈橡胶在混凝土桥墩的上端重复缠绕一周使自身锚固，便于继续缠绕及保证与碳纤维布的紧密粘连，在混凝土桥墩的下端同样重复缠绕一周保证与碳纤维布的紧密粘连。
[0021]结合图2，本专利技术中的混凝土桥墩由普通混凝土浇筑而成。所述树脂层为环氧树脂、乙烯基树脂或聚氨酯树脂。速凝水泥砂浆填充于各层间空隙处，保证整个加固部位的整体性。
[0022]采用氢化丁腈橡胶和碳纤维布加固混凝土桥墩的方法，主要的施工步骤如下：
[0023]第一步：施工准备。拟定施工方案和施工计划，备好材料和工具。包括碳纤维布3、配套树脂2、机具、滚刷、氢化丁腈橡胶4、速凝水泥砂浆5等。
[0024]第二步：混凝土表面处理。包括：清除劣化混凝土，露出混凝土结构层；按设计要求对裂缝进行灌缝或封闭处理；表面修复平整。
[0025]第三步：配制并涂刷底层树脂。严格按照配套树脂的主剂、固化剂所规定的比例2:1称量准确，装入容器，用搅拌器均匀搅拌。一次调和量不应过多，以在可使用时间内用完为准。将底层树脂均匀地涂抹于混凝土结构表面，待树脂表面干燥后进入下一步工序。
[0026]第四步：找平。配制找平树脂，对混凝土表面凹陷部位用找平材料填补平整，转角处修补为半径应不小于30mm圆弧。
[0027]第五步：粘贴碳纤维布。按设计要求的尺寸裁剪碳布；配制浸渍树脂并均匀涂抹于所要粘贴构件；沿着纤维方向多次滚压，挤出气泡，使浸渍树脂充分浸透碳布；碳布的表面
均匀涂抹浸渍树脂。
[0028]第六步：表面防护。按有关规范的规定处理，并保证防护材料与碳纤维布之间有可靠的粘结。
[0029]第七步：缠绕氢化丁腈橡胶。用测力计测量缠绕时拉力使橡胶保持紧绷，从而达到良好的缠绕效果。氢化丁腈橡胶在混凝土桥墩的上端重复缠绕一周使自身锚固，便于继续缠绕及保证与碳纤维布的紧密粘连，在混凝土桥墩的下端同样重复缠绕一周保证与碳纤维布的紧密粘连。
[0030]第八步：固定氢化丁腈橡胶。在氢化丁腈橡胶的重复缠绕部位对橡胶和碳纤维进行固定。氢化丁腈橡胶与碳纤维布之间采用氢化丁腈胶乳进行粘连，氢化丁腈橡胶与氢化丁腈橡胶之间采用快干胶进行粘连。
[0031]第九步：填充。用速凝水泥砂浆填充灌注各层间空隙处，保证整体性。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.采用氢化丁腈橡胶和碳纤维布加固混凝土桥墩的方法，其特征在于，具体包括：受损桥墩混凝土表面处理，树脂层涂抹于混凝土表面，粘连碳纤维布与混凝土桥墩；氢化丁腈橡胶缠绕于碳纤维布外，紧箍碳纤维布层；各层之间空隙采用速凝水泥砂浆进行填充。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的混凝土桥墩由普通混凝土浇筑而成。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的树脂层为环氧树脂、乙烯基树脂或聚氨酯树脂。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的碳纤维布...

【专利技术属性】
技术研发人员：石浩，张于晔，聂书兴，张宇杰，
申请(专利权)人：南京理工大学，
类型：发明
国别省市：