碳纤维加固施工方案（精编版）

1、碳纤维加固施工方案碳纤维加固施工方案专业技术2009-07-23 22:09字号：大中阅读 552评论 4小一、工程概况1 工程名称：碳纤维加固工程2 建设单位： xxx 3 施工单位： xxxx 4 工程加固说明：本工程采用ut70 30东丽碳素纤维布，将抗拉强度极高的碳纤维用环氧树脂预浸成为复合增强片材（单向连续纤维片）；用环氧树脂粘结剂粘贴在要补强的结构上，形成一个新的复合体，使增强贴片与原有钢筋混凝土共同受力，增大结构的抗拉或抗剪能力，提高强度、刚度、抗裂性和结构的延性。二、施工方案1. 胶粘剂的配置：1） 、将原材料按不同配合比称量准确，分别配置底涂胶料、整平胶料及粘结胶料。先将稀释

2、剂加入聚合物主料内搅拌均匀，再将填料加入继续搅拌至均匀，最后加入固化剂，充分搅拌后即可使用。2） 、配置胶料时应注意以下事项：底涂胶料每次配置量以1 2 公斤为宜；整平胶料每次配置量以0.5 1 公斤为宜；粘结胶料每次配置量以1 2 公斤为宜。3） 、所有胶料要求于1 小时内施工完毕。2. 基底处理1) 、混凝土表面如出现剥落、蜂窝、腐蚀等劣化现象的部位应予剔除，对于较大面积的劣质层，在剔除后应用聚合物水泥砂浆进行修复。2) 、裂缝部位，如有必要应先进行封闭处理。3) 、用混凝土角磨机、砂轮（砂纸）等工具，去除混凝土表面的浮浆、油污等杂质，构件基面的混凝土要打磨平整，尤其是表面的凸出部位要磨平

3、，转角粘贴处要进行倒角处理并打磨成圆弧状（r³ 10mm）。4) 、用吹风机将混凝土表面清理干净并保持干燥。使用中国建科院研制生产ec 高强度聚合物砂浆修补表面凹陷底部分。3. 涂底胶1） 、按一定比例将主剂与固化剂先后置于容器中，用搅拌器搅拌均匀，根据现场实际气温决定用量，并严格控制使用时间。2） 、用滚桶刷或毛刷将胶均匀涂抹于混凝土构件表面，厚度不超过0.4mm ，并不得漏刷或有流淌、气泡，等胶固化后（固化时间视现场气温而定，以手指触感干燥为宜，一般不小于2小时），再进行下一道工序。4、用整平胶料找平1） 、混凝土表面凹陷部位应用刮刀嵌刮整平胶料修补填平，模板接头等出现高

4、度差的部位应用整平胶料填补，尽量减少高差。2） 、转角的处理，应用整平胶料将其修补为光滑的圆弧，半径不小于10mm 。3） 、整平胶料须固化后（固化时间视现场气温而定，以手指触感干燥为宜，一般不小于2小时），方可再进行下一道工序。5、粘贴碳纤维布1） 、按设计要求的尺寸裁剪碳纤维布，除非特殊要求，碳纤维布长度应在3m 以内。2） 、配置、搅拌粘贴胶料，然后用滚筒刷均匀涂抹于所粘贴部位，在搭接、拐角部位适当多涂抹一些。3） 、用特制光滑滚子在碳纤维布表面沿同一方向反复滚压至胶料渗出碳纤维布外表面， 以去除气泡，使碳纤维布充分浸润胶料。多层粘贴应重复以上步骤，待纤维表面指触感干燥为宜，方可进行下一

5、层碳纤维布的粘贴。4） 、在最外一层碳纤维布的外表面均匀涂抹一层粘贴胶料。4.4 、地面恢复：因原地面未配筋，所以用人工搅拌1:2 水泥砂浆（掺5 107 胶，为保持新旧砼接缝处结合好，掺用uea 膨胀剂）即可，地面面层用铁抹压光恢复。6、质量保证措施：1） 、对于砼工程，应振捣密实，面层平整，砂浆拌制严格按照设计配比，杜绝偷工减料现象发生。2） 、碳纤维粘贴工程：碳纤维布沿纤维方向的搭接长度不得小于100mm 。粘贴碳纤维布应尽量避开障碍物，如遇无法清除的障碍物而需截断时，在截断部位要予以适当处理，具体措施应视不同情况而定。3） 、碳纤维材料方面的可靠保证碳纤维片具有极佳的力学性能，是与它自

6、身的材质属性、成片加工工艺密不可分的。目前， 国产碳纤维片与进口碳纤维片之间从质量、性能及生产工艺上，都存在着较大的差异，具体表现为：（ 1）材料的匀质性：碳纤维束只有分布排列均匀，加工成片后才能起到整体均匀受力的作用；若才只得匀质性不好，则构件受力后导致纤维片局部受力不均，使碳纤维补强的效果不强度高，一般和特制树脂配合使用；2 、体育娱乐器材领域如钓具， 鱼杆， 高尔夫球杆， 一般是把碳纤维布做成各种各样的预浸布，非织造布为主，然后使用；3 、工业领域的碳纤维布用于如箱包、制鞋、汽车配件、 摩托车配件， 也是把碳纤维布做成各种预浸布，以编织布配合环氧树脂为主。 其中土木建筑加固用的单向碳纤维

7、布和配套环氧树脂使用。其用途之一：土木建筑, 桥梁、隧道、混凝土结构抗震、加固、补强材料 : 碳纤维布用于结构构件的抗拉、抗剪和抗震加固， 该材料与配套胶粘剂共同使用， 可构成完整的性能卓越的碳纤维布材增强体系。该体系适用于梁、柱、板、隧道、圆形、弧等。2008.5.12地震之后 , 碳纤维布在土木建筑 , 桥梁、隧道、混凝土结构抗震、 修复、加固、补强方面的应用得到大力, 发展迅速 , 国产碳纤维布已经完全可以替代进口高价的碳纤维布,碳纤维布加固技术于国内最早通过的规范是2003年碳纤维片材加固混凝土结构技术规程 ，其编号为 cecs146：2003,现已经被最新的国家标准规范2006混凝土

8、结构加固设计规范代替, 其编号为 gb 50367-2006.一、前言碳纤维材料用于混凝土结构加固修补的技术研究始于80年代美、日等发达国家。 我国的这项技术起步较晚，但随着我国经济建设和建筑事业的飞速发展， 现有建筑中有相当一部分由于当时设计荷载标准低造成历史遗留问题， 一些建筑由于使用功能的改变，难以满足当前规范使用的需求， 亟需进行维修加固补强。 目前常用的加固方法有很多，如：加大截面法、外包钢加固法、植筋加固法等。碳纤维加 固修补结构技术是继加大混凝土截面、粘钢之后的又一种新型的结构加固技术 , 誉为: 加固补强新斗士。二、特点碳纤维与传统的加大混凝土截面或粘钢混凝土补强相比， 具有节

9、省空间，施工简便，不需要现场固定设施，施工质量易保证，基本不增加结构尺寸及自重，耐腐蚀、耐久性能好等特点。另外，采用该工法，可大大提高建筑物的使用寿命，降低加固成本。因此，碳素纤维作为划时代的补强材料，而备受青睐和关注。(1) 抗拉强度高，是同等截面钢材的 7-10 倍。(2) 重量轻，密度只有普通钢材的1/4。(3) 耐久性好，可阻抗化学腐蚀和恶劣环境、气候变化的破坏。(4) 施工方便快捷、省力节时、施工质量易于保证。(5) 适用范围广，混凝土构件、钢结构、木结构均可进行加固。可大幅度提高构件的承载能力、抗震性能和耐久性能。用途·混凝土结构物、桥梁及建筑物的梁、柱、面板加固。

10、83;隧道、港湾设施、烟囱、仓库、厂房的加固。·受盐害的混凝土、桥梁以及河川构造物的防护和加固。三、碳纤维加固适用范围碳纤维加固法可用于混凝土结构抗弯、抗剪加固， 同时广泛用于各类工业与民用建筑物、构造物的防震、防裂、防腐的补强。四、工艺原理将抗拉强度极高的碳纤维用环氧树脂预浸成为复合增强材料（单向连续纤维）；用环氧树脂粘结剂沿受拉方向或垂直于裂缝方向粘贴 在要补强的结构上， 形成一个新的复合体， 使增强粘贴材料与原有钢筋混凝土共同受力增大结构的抗裂或抗剪能力，提高结构的强度、 刚度、抗裂性和延伸性。五、工艺流程及操作要点工艺流程可以归纳为：施工准备放设施工线基面处理刷抹漆底胶刮腻子

11、粘贴碳纤维布表面养护涂刷碳纤维专用胶。1 混凝土表面处理1 将混凝土构件表面的残缺、破损部分清除干净。2 对经过剔凿、清理和露筋的构件残缺部分，进行修补、复原。3 裂缝修补：缝宽小于0.2mm的裂缝，用环氧树脂进行表面涂刷密封；大于0.2mm的裂缝用环氧树脂灌缝。4 打磨：将构件表面凸出部分（混凝土构件交接部位、模板的接槎等）打磨平整，修复后的构件表面尽量平顺。5 清洗打磨过的构件表面，并使其充分干燥。2 缺陷部位涂刷底胶将配好的底胶（粘结剂） ，用涂刷均匀于缺陷部位的砼表面。3 构件表面残缺面的修补用环氧腻子对构件表面残缺面的修补是十分重要的一步，要点如下：1 腻子主剂、固化催进剂、固化剂按

12、规定比例称量准确，装入容器，用搅拌器搅拌均匀。2 构件表面凹陷部位用环氧腻子填平，修复至表面平整。在残 缺修补中使用环氧腻子时， 要在气温 -5 以上，相对湿度小于85% 的条件下施工。 腻子涂刮后， 表面仍存在的凹凸糙纹， 应再用砂纸打磨平整。4 涂刷底胶将配好的底胶（粘结剂），用滚筒均匀涂刷于需要粘结的砼表面。5 粘贴碳纤维粘贴碳纤维材料之前， 首先应确认粘贴表面干燥。气温在 -10 以上，相对湿度rh 85%时，如无有效措施不得施工。为防止碳 纤维受损，在碳纤维材料运输、储存、裁切和粘贴过程中。应用钢直 尺与壁纸刀按规定尺寸切断碳纤维材料，每段长度一般以不超过6m 为宜。为防止材料在保管

13、过程中损坏，材料的裁切数量应按当天的用量裁切为准。碳纤维纵向接头必须搭接20cm以上。该部位应多涂树脂，碳纤维横向不需要搭接。其施工工艺要点如下：1 粘贴树脂的主剂、固化催促剂和固化剂应按规定的比例称量 准确， 装入容器， 用搅拌器搅拌均匀。 一次调和量应以在可使用时间内用完为准。2 粘贴时， 在碳纤维和树脂之间尽量不要有空气。可用罗拉（专用工具）沿着纤维方向在碳纤维材料上滚压多次，使树脂渗浸入碳纤维中。6 养护粘贴碳纤维材料后，需自然养护 1-2 小时达到初期固化，应保证固化期间不受外界干扰和碰撞。7 涂装若加固补强构件需要防火时， 可在树脂固化后涂刷耐火涂层。涂装应在树脂初期固化后进行，

14、并应遵守所用涂料的相关标准和施工规定。六、材料符合国标 gb50367-2006规定的碳纤维加固材料有:1) 碳纤维单向织物布复合材,200克,250克,300克,以及碳纤维条形板2) s玻璃布,( 玄武岩布 ), 单向织物 ( 布) 复合材,300克-450克3) e玻璃纤维单向织物 ( 布)300克-450克4) 改性环氧树脂 ,用于粘贴纤维布碳素纤维加固材料是高强度碳纤维单向排列,用微量的树脂浸渗后作为混凝土的修复补强材料，其抗拉强度大约是钢筋的10倍，并且具有重量轻、高弹性、高强度、高耐久性等特性。目前常用的碳纤 维加固材料有国产的上海同砼, 深圳琥固珀 ,北京 703,进口的有日本东

15、丽, 台湾重亿 , 美国赫氏 hexcel,新日本石油等七、机具设备主要机具有砂轮切割机、角磨机、滚刷等，一般在2 4 台即可满足工程要求。八、劳动组织每 100 平米面积碳纤维加固安排 4 名技术工人、 6 名普工。碳纤维布的施工应由具过硬施工工艺技术的专业施工队伍完成， 并应精心组织、精心施工 .九、质量要求1 所有进场材料，包括碳纤维材料和胶粘剂材料，必须符合质量标准，并具有出厂产品合格证，符合工程加固补强设计要求。2 碳纤维材料在运输、储存中不得受挤压，以免碳纤维受损，也不得直接日晒和雨淋，胶结材料应阴凉密闭储存。3 各工序的施工质量，由技术人员负责指导、监督，每一道工序完成后提请技术

16、员检查、认可后，才能进行下道工序。4 涂底层涂料涂料应涂刷均匀、 不得漏涂， 严禁在不适合气温条件下施工，添加溶剂稀释后的涂料应在规定时间内用完。温度低于 7 ，相对湿度 rh 85%，混凝土表面含水率在8%以下，无结露现象时，必须使用改性环氧树脂。5. 构件表面残缺修补构造物表面小孔、内角必须用环氧腻子修补平整，腻子涂刮后， 表面仍存在的不平糙纹，应再用砂纸磨平。6. 粘贴碳纤维贴碳纤维材料时须符合下述条件：a 、碳纤维材料应按规定裁切。b 、气温、空气湿度、构件表面含水率等符合要求。c、底层涂料及腻子达到指触干燥（树脂表面达到固化硬结）。d 、粘结树脂的类型与施工时的气温适合，主剂和固化剂

17、、固化促进剂应按规定的比例称量准确，装入容器， 用搅拌器搅拌均匀， 一次调和量应在规定时间内用完。碳纤维粘贴的质量检验标准。a 、下涂和上涂渗浸入碳纤维束良好。b 、碳纤维粘结严实。c、对于直径在 10mm以上 30mm以下的空鼓，每平方米少于 10个可认为合格；若每平方米在10个以上，则认为不合格，需进行补修。 对于直径在 30mm以上的空鼓， 只要出现， 即认为不合格，需进行补修。d 、顺纤维方向搭接长度不小于20cm,各层之间的搭接部位不得位于同一条直线上，层间必须错开至少50cm。e 、碳纤维材料规格，粘贴位置、长度、宽度、纤维方向、层数符合规定。7. 技术标准：碳纤维片材加固混凝土结构技术规程cecs146：2003。十、效益分析碳纤维加固， 只要设计合理， 与一般的粘贴钢板法比较费用差不多，但碳纤维加固法施工便捷，工效高，没有湿作业，不需现场固定 设施，施工占用场地少， 在施工工期、施工条件方面具有明显的优势。碳纤维加固具有轻质、