碳纤维布加固技术在水利工程中的应用
朱立冬，李亚利，齐宝莹
(吉林市水利水电勘测设计研究院，吉林吉林市132000)
[摘要]碳纤维材料作为混凝土构造物补强材料的代替品，被广泛应用在高速公路、桥梁及建
筑物抗震补强中。文中通过几个成功应用于水利工程的案例，说明碳纤维材料在水利工程混凝
土加固中具有较高的推广价值。
[关键词]碳纤维布；加固技术；应用
[中图分类号】TV698．2 [文献标识码j B
碳纤维布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CFR．P，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
土能够形威一个复合性整体，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 rn，共3孔，每孔过水断面
尺寸3．55 mx3．4 m(BxH)。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／m 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。
碳纤维补强对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。碾子沟水库泄洪洞加固
施工仅用时4 d，投资4万余元便解决了安全隐
患，目前，泄洪洞运行良好。
2 牛腿加固中的应用
三河闸位于洪泽湖东南角．是淮河入江水道
的控制口门，设计流量12 000 mVs。1968年加固
时在闸身上游侧增设了钢筋混凝土结构的检修门
起吊牛腿127根。牛腿挑出工作桥
