一种使用石墨烯薄膜加固T型梁的施工方法与流程

本发明专利属于道路施工工程桥梁铺装方向的一种使用石墨烯薄膜加固t型梁的施工方法。

背景技术：

中国桥梁工程的发展已具有相当规模，t性梁桥在我国公路上修建最多，早在50、60年代，我国就建造了许多t性梁桥，这种桥性对改善我国交通起到了重要作用。近年来，交通量不断增加，行车密度及车辆载重越来越大，t性桥梁负荷日趋加重。有一部分t性桥梁是中国20世纪80年代以前修建的，因其设计荷载标准偏低，普遍存在承载力不足的问题。而20世纪80年代以后修建的，其中已有不少t性桥梁暴露出缺陷，更有一些在远没有达到设计寿命时出现耐久性能严重退化的现象，影响其承载能力和使用寿命，为解决耐久性和承载力不足的问题从而对t型梁桥进行加固。

技术实现要素：

本发明专利的目的是针对t型梁加固过程中存在的问题，该专利提供一种使用石墨烯薄膜加固t型梁的施工方法。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是一种使用石墨烯薄膜加固t型梁的施工工艺。

材料由4cm中粒式沥青混凝土（调整ac-16i），6cm中粒式沥青混凝土（ac-20i），6cm粗粒式沥青混凝土（ac-25i），5mm石墨烯加热膜，18cm水泥稳定级配碎石，18cm石灰、粉煤灰稳定级配碎石，18cm石灰、粉煤灰稳定土，22cm水泥稳定碎石，23cm二灰碎石，20cm填隙碎石，路缘石几部分组成。其特征在于该方法包括以下几个步骤：步骤一将t性梁桥加固部位进行修补，步骤二清除桥面基层杂物。步骤三涂抹石墨烯黏贴胶，步骤四铺设石墨烯加固膜，步骤五检测石墨烯加固膜的加固性。步骤六铺设4mm水泥净浆防护层。

本发明与现有发明技术相比具有以下优点：对沥青桥面进行加固，增加沥青桥面的荷载，防止沥青桥面因过早产生疲劳而形成的的开裂。

附图说明

图1是一种使用石墨烯薄膜加固t型梁的施工工艺侧面图。

图2是t型梁加固材料结构剖面图。

图3是t型梁加固材料俯视图。

图4是石墨烯薄膜的侧面图。

图中，1-t型梁，2-石墨烯黏贴胶，3-5mm石墨烯薄膜，4-4mm水泥净浆防护层四部分组成。

具体实施方式

先将t型梁桥加固部位的混凝土构件进行修补、复原，达到表面平整。清洗打磨过的结构表面，使其充分干燥。在室外空气温度25℃（±5℃）的情况下，对石墨烯黏贴胶2进行涂抹，操作时间控制在在35min（±5min）。

石墨烯黏贴胶2固化后，在构件表面有凝结凸起时，要用砂纸磨光，磨光后若露出混凝土基面，应再补涂石墨烯黏贴胶2.5mm石墨烯薄膜3的长度为2m,宽度为1m。铺设时按照现场施工情况连续铺设5mm石墨烯薄膜3，为保证石墨烯薄膜的加固面积，防止在铺设时出现空隙，将相邻的两块石墨烯薄膜进行重叠，用石墨烯黏贴胶2对重叠部分进行粘合，重叠长度为1.5㎝。

最后涂抹4mm水泥净浆防护层，水灰比为0.35，水/(水泥+压浆剂)=0.35，压浆剂=水泥×10%，固化完毕后即可达到施工标准。

根据混凝土结构加固设计规范以及石墨烯薄膜的特点，建议张拉控制应力σcon采用石墨烯薄膜强度的0.4~0.65，一般取0.5倍。预应力损失包括张拉端螺母锁紧回缩损失、石墨烯薄膜松弛损失、梁体徐变等，根据工程实践，张拉锚固的预应力损失建议设计取值≤3%。如张拉后，混凝土结构变形导致与混凝土梁面分离，应每隔3~5米采用压条将石墨烯薄膜与梁面紧贴。

实施例1：步骤一将t型梁桥加固部位进行修补，复原，达到表面平整，清洗打磨过的结构表面，使其充分干燥；

步骤二清除桥面基层杂物，使尘土，尖锐突出物及大颗粒的直径不能超过4.8mm。5mm石墨烯薄膜3的长度为9m,宽度为5m；

步骤三涂抹石墨烯黏贴胶，在室外空气温度25℃（±5℃）的情况下，对石墨烯黏贴胶2进行涂抹，操作时间控制在在35min（±5min）。石墨烯黏贴胶2固化后，在构件表面有凝结凸起时，要用砂纸磨光，磨光后若露出混凝土基面，应再补涂石墨烯黏贴胶2；

步骤四铺设石墨烯加固膜,5mm石墨烯薄膜3的长度为9m,宽度为5m。铺设时按照现场施工情况连续铺设5mm石墨烯薄膜3，为保证石墨烯薄膜的加固面积，防止在铺设时出现空隙，将相邻的两块石墨烯薄膜进行重叠，用石墨烯黏贴胶2对重叠部分进行粘合，重叠长度为1.5㎝；

步骤五检测石墨烯加固膜的加固性，抗拉强度和弹性模量分别为125gpa和1.1tpa，杨氏模量约为42n/m²；

步骤六铺设4mm水泥净浆防护层，水灰比为0.37，水/(水泥+压浆剂)=0.37，压浆剂=水泥×10%，固化完毕后即可达到施工标准。

实施例2：步骤一将t型梁桥加固部位进行修补，复原，达到表面平整，清洗打磨过的结构表面，使其充分干燥；

步骤二清除桥面基层杂物，使尘土，尖锐突出物及大颗粒的直径不能超过5.3mm。5mm石墨烯薄膜3的长度为8m,宽度为3m；

步骤三涂抹石墨烯黏贴胶，在室外空气温度20℃（±5℃）的情况下，对2-石墨烯黏贴胶进行涂抹，操作时间控制在在30min（±5min）。石墨烯黏贴胶2固化后，在构件表面有凝结凸起时，要用砂纸磨光，磨光后若露出混凝土基面，应再补涂石墨烯黏贴胶2；

步骤四铺设石墨烯加固膜,5mm石墨烯薄膜3的长度为6m,宽度为3m。铺设时按照现场施工情况连续铺设5mm石墨烯薄膜3，为保证石墨烯薄膜的加固面积，防止在铺设时出现空隙，将相邻的两块石墨烯薄膜进行重叠，用石墨烯黏贴胶2对重叠部分进行粘合，重叠长度为2.5㎝；

步骤五检测石墨烯加固膜的加固性，抗拉强度和弹性模量分别为125gpa和1.1tpa，杨氏模量约为42n/m²；

步骤六铺设4mm水泥净浆防护层，水灰比为0.40，水/(水泥+压浆剂)=0.40，压浆剂=水泥×10%，固化完毕后即可达到施工标准。

密实度可采用钻芯法测定沥青面层压实度试验方法，一级公路路堤基底的压实度应不小于98%二级公路路堤基底的压实度应不小于90%；三、四级公路应不小于85%。

技术特征：

技术总结
该T型梁工程利用石墨烯薄膜加固T型梁，增加T型梁桥面沥青的耐久性、强度、稳定性，减少后期养护工作，大大节省成本，增加T型梁寿命。石墨烯不仅硬度强度大，能够承受很大重量的荷载，石墨烯还具有很强的导电和导热性能可以更好的保护T型梁，在保证人们的安全出行的情况下也大大降低了后期养护花费成本，不仅节省了人力物力，而且让T型梁的寿命大大增长增加安全指数的优点。

技术研发人员：肖璇;崔磊;王丹辉
受保护的技术使用者：山东交通职业学院
技术研发日：2017.05.19
技术公布日：2017.09.05