[发明专利]一种曲面钢结构用CFRP板胶粘加固的方法

说明书

本发明公开了一种曲面钢结构用CFRP板胶粘加固的方法，涉及结构加固领域。该方法的步骤包括：在被加固面上涂抹脱模剂；将CFRP基材放置于被加固面的待加固处，CFRP基材包括从下至上铺设的CFRP布、脱模布，将真空袋固定于被加固面上，从而形成密封装置；用浸渍胶树脂对密封装置进行注胶形成CFRP板。本发明将制作CFRP板的材料放置于被加固面表面，并形成密封空间，再对密闭空间内注入浸渍胶树脂，与现有的加固的注胶方法相比，方法简单、操作便利，成型的CFRP板性能更加优异。

技术领域

本发明涉及结构加固领域，特别涉及一种曲面钢结构用CFRP(Carbon Fibre-reinforced Polymer碳纤维增强复合材料)板胶粘加固的方法。

背景技术

桥梁结构在使用期间受自然环境和外部荷载的影响下，会产生损伤和缺陷，采用合理的加固技术恢复或提高其承载能力，保障桥梁的使用寿命和结构安全是很有必要的。桥梁结构中，混凝土结构传统的加固方法包括增大截面加固法、粘钢法、预应力加固法等，钢结构传统的加固方法包括粘钢法、螺栓连接、钢板焊接和铆接等，这些方法虽然起一定的加固作用，但都存在各自的缺陷，如操作不便、费用高昂、对原结构造成损伤等。CFRP质量轻、强度高、弹性模量高，具有优异的抗疲劳性和耐久性，正逐渐取代传统的加固方法，广泛用于桥梁结构的加固领域

目前，曲面构件是桥梁结构组成的重要部分，也是病害频发的敏感部位，用于结构加固的现有方法有两个，一是直接用CFRP布进行贴合加固，二是采用拉挤方法成型的CFRP板加固。以上两个方案用于曲面结构加固存在的问题分别为：

1、相对于使用CFRP板对曲面结构加固而言，因CFRP布的性能、结构都不如CFRP板，因此直接使用CFRP布的加固效果较差。

2、拉挤方法成型的CFRP板制作成曲面结构时，该CFRP板的弯折弧度需根据全面结构弧度进行制作，因此该CFRP板成本高、制作工艺困难，极易发生制作误差，从而导致该CFRP板本身质量下降；且制作曲面的CFRP板在和被加固面贴合时，因制作曲面CFRP板难度大、契合度不高，导致CFRP板和被加固面之间产生间隙，从而导致加固效果较差。因此制作适用于曲面结构加固的CFRP板较为困难。

发明内容

针对现有技术中存在的缺陷，本发明解决的技术问题为：如何在保证曲面结构加固质量的情况下，制作出适用于曲面结构加固的CFRP板。

为达到以上目的，本发明提供的曲面钢结构用CFRP板胶粘加固的方法，该方法包括以下步骤：

在被加固面上涂抹脱模剂；将CFRP基材放置于被加固面的待加固处，CFRP基材包括从下至上铺设的CFRP布、脱模布，将真空袋固定于被加固面上，从而形成密封装置；用浸渍胶树脂对密封装置进行注胶形成CFRP板。

在上述技术方案的基础上，所述形成密封装置之后、进行注胶之前，还包括以下步骤：搭建注胶通道，注胶通道包括依次连接的浸渍胶树脂容器、密封装置、树脂收集器和真空泵，并进行装置气密性检查。

在上述技术方案的基础上，所述形成密封装置的过程，具体包括以下步骤：CFRP基材还包括从下至上铺设的导流网、螺旋管、入胶注胶座和出胶注胶座，先将入胶注胶座和出胶注胶座平行于纤维方向放置在导流网上，再将螺旋管沿垂直纤维方向分别布置在入胶注胶座和出胶注胶座下；将入胶注胶座和出胶注胶座沿树脂顺纤维流动方向放置在导流网左右两侧，将布置好的导流网、入胶注胶座、出胶注胶座和螺旋管进行固定；沿导流网周围布置若干个密封组件，每个密封组件上设置真空袋搭接区，避免真空袋出现架空现象，密封真空袋时，从两端开始粘贴，中间段剩余的真空袋通过搭接区的密封组件进行密封。

在上述技术方案的基础上，所述进行注胶的过程，具体包括以下步骤：打开真空泵和真空管夹，基于真空负压下带动浸渍胶树脂的流动，浸渍胶树脂从入胶注胶座流入密封装置，再通过与入胶注胶座连接的螺旋管，均匀分布在密封装置内部，待浸渍胶树脂从出胶注胶座流出时，关闭真空泵和真空管夹。