碳纤维加固技术

1、解放军第306医院综合医疗楼工程功能改造墙体剔槽后的技术处理措施方案根据业主下发的弱电工程变更修改图纸：由于使用方-解放军第306医院提出完善功能的要求，需要增加大量的电气线路管道，相应的需要在墙体上剔凿埋管，位置从地下220层等几乎全部楼层。目前墙面初装修基本完成，其中墙体做法有陶粒块墙体、保温墙体和混凝土墙体，增加埋管需要大量剔凿墙体，之后土建需要抹灰修补，但修补处理起来困难，切缝处在后期会造成收缩，肯定会产生大量墙面裂缝，目前一般的常规技术处理（如贴布、贴牛皮纸等）措施不可靠的，而且从以往经验来看，基本上也无法避免后期裂缝，这将造成很大的质量隐患，对工程验收、创优、保修将产生极大不利影响

2、，基本上不能保证原制定和承诺的创优目标，同时今后该部位质量返工、保修修补等投入费用也相当大。由于我项目部已经按照原图完成了预留预埋，为了保证工程质量，保证工程验收、创优工作的顺利完成，墙面剔凿后需要进行技术措施处理。根据收集的有关资料和技术咨询，考察类似成功经验，建议应采取特殊的技术处理措施-碳纤维加固修补技术，利用碳纤维材料的高强高效补强作用，抵抗砂浆的收缩裂缝和裂缝扩展，可以保证切缝处在装饰后不会开裂，一劳永逸地彻底解决类似质量隐患难题。一、技术处理措施方案1、    机电在墙体放线，用切割机切槽，宽度控制在150mm左右，剔凿墙体后埋管并固定牢靠；2、  &

3、#160; 土建用聚合物砂浆封闭，大的空洞先用细石混凝土封堵好；3、    抹灰干燥后，用混凝土角磨机在需要处理的部位打磨，打磨范围一般比切槽每边大70mm，使需要粘贴部位的墙面平整；4、    由专业施工公司按照工艺标准粘碳纤维布技术处理，粘碳纤维布比切槽每边大50mm，宽度为250mm；5、    加固后的碳纤维表面树脂干燥后，涂刷两遍防锈漆（起隔离作用，防止产生化学反应引起涂料透底变花等质量问题）；6、    由于粘贴之后的墙面凸起高度约2-3mm，整面墙体需要刮粉刷石膏，使处理后的墙面基本平整；7、

4、0;   按图纸做表面装饰。二、碳纤维材料 (CFRP) 加固法的特点、原理和施工工艺碳纤维材料 (CFRP)用于混凝土结构加固修补的研究始于20世纪80年代美、日等发达国家，我国研究起步较晚，是近年来应用的比较先进的加固方法，现在已经成功推广应用于许多大型工程项目。1、 简介 由于受各种自然环境因素、施工质量及功能使用问题的综合影响，已建成的混凝土结构可能会出现承载力不足、混凝土表面裂缝等问题，但是绝大部分是可以通过加固改造而继续使用的。碳纤维加固修补结构技术是一种新型的结构加固技术，它是利用树脂类粘结材料将碳纤维布粘贴于混凝土表面，以达到对结构及构件加固补强的目的。碳纤维布是一种

5、新型的高强高效补强加固材料，最早应用于航天和军事领域，它抗拉强度为22003500MPa，是钢材（Q235级）的1017倍，厚度仅0.2mm左右；具有轻质、易于施工；施工厚度极小，便于交叉；柔软，适用于矩形或弧型构件；高抗拉强度，高弹模， 优良的抗疲劳性能；高抗碱性；不会腐蚀，极好的耐久性及最少的维护等许多优点。2 、特点 2.1 补强物轻薄，几乎不增加原结构尺寸及自身重量，易于保持结构原状。 2.2 可以有效的封闭混凝土结构的裂缝，延长结构的使用寿命。 2.3 碳纤维抗酸碱盐类介质的腐蚀，具有良好的耐久性能，应用面广。 2.4 施工简便、快捷。 3 、适用范围 3.1 钢筋混凝土结构的抗震加

6、固，如抵抗混凝土结构的裂缝扩展。3.2 钢筋混凝土梁、柱构件的抗剪加固。 3.3 钢筋混凝土构件梁、板构件的抗弯加固。3.4 砌体结构的抗震加固。 4 、工艺原理 碳纤维补强加固原理是采用碳纤维片材(高强度或高弹性模量的连续碳纤维，单向排列成束，用环氧树脂浸渍固化的碳纤维板或未经树脂浸渍固化的碳纤维布，统称碳纤维片材)，将片材用专门配制的粘贴树脂或浸渍树脂粘贴在混凝土构件需补强加固部位表面，树脂固化后与原构件形成新的受力复合体并共同工作，从而起到加固作用。 5 、工艺流程及操作要求 工艺流程为卸荷基底处理涂底胶找平粘贴保护。 5.1 卸荷 加固前应对所加固的构件尽可能卸荷。 5.2 基底处理

7、5.2.1用喷砂、打磨或相同方法除去所有的污物如灰尘、油、油脂、表面覆盖物等，混凝土表层出现剥落、空鼓、蜂窝、腐蚀等劣化现象的部位应予以凿除，对于较大面积的劣质层在凿除后应用环氧砂浆进行修复。 5.2.2 裂缝部位应首先进行封闭处理。 5.2.3 用混凝土角磨机、砂纸等机具除去混凝土表面的浮浆、油污等杂质，构件基面的混凝土要打磨平整，尤其是表面的凸起部位要磨平，转角粘贴处要进行倒角处理并打磨成圆弧状(R10mm)。5.2.4处理完毕后，用吹风机、真空吸尘器或用丙酮将混凝土表面清理干净，并保持干燥。 5.3 涂底胶(FP胶) 5.3.1 按主剂:固化剂=2:1的比例将主剂与固化剂先后置于容器中，

8、用弹簧秤计量，电动搅拌器 均匀搅拌，根据现场实际气温决定用量并严格控制使用时间。一般情况下1h内用完。 5.3.2 用滚筒刷将底胶均匀涂刷于混凝土表面，待胶固化后(固化时间视现场气温而定，以指触 干燥为准)再进行下一工序施工。一般固化时间为23d。 5.4 找平 5.4.1 混凝土表面凹陷部位应用FE胶填平，模板接头等出现高度差的部位应用FE胶填补，尽量减小高度差。 5.4.2 转角处也应用FE胶修补成光滑的圆弧，半径不小于10mm。 5.5 粘贴 5.5.1 按设计要求的尺寸及层数裁剪碳纤维布，除非特殊要求，碳纤维布长度一般应在3m之内。 5.5.2 调配、搅拌粘贴材料FR胶(使用方法与底胶

9、FP相同)，然后均匀涂抹于待粘贴的部位，在搭接、混凝土拐角等部位要多涂刷一些。 5.5.3 粘贴碳纤维，在确定所粘贴部位无误后剥去离型纸，用特制滚子反复沿纤维方向滚压，去 除气泡，并使FR胶充分浸透碳纤维。多层粘贴应重复上述步骤， 待碳纤维布表面指触干燥方可进行下一层的粘贴。 5.5.4 在最后一层碳纤维的表面均匀涂抹FR胶。 5.5.5 碳纤维沿纤维方向的搭接长度不得小于100mm，碳纤维端部固定用横向碳纤维或粘钢固定。 5.6 保护 在使用任何装饰涂层前，浸渍树脂应得到完全固化。加固后的碳纤维表面应采取抹灰或喷防火涂料进行保护。 6 、一般技术要求   6.1 碳纤维应贴于梁的受

10、拉区的下缘，平行于受力方向；   6.2 碳纤维粘贴应有可靠的锚固；使用过程应避免纤维布的弯折。6.3 纤维布互相衔接(接长)的部位采取重叠结构，重叠部分长度 为不小于10cm。6.4 施工环境温度宜在+5以上，混凝土表面含水率4%以下条件下进行；否则应采取升温或干燥的有效措施。6.5施工的粘结质量可用小锤轻轻敲击或用手压纤维布表面的方法来检查是否空鼓，总有效粘贴面积不应低于95%。7、健康和安全 7.1 碳纤维配套胶料的配制和使用场所应保持通风良好。7.2切割成卷的织物时横过织物使用一条粘接剂，然后穿过粘接剂条带用工业用剪刀切割，以避免碳纤维脱线、松散。 7.3 正确保存未使用的或

11、已切割过的织物，以避免损坏或纤维松散。7.4 碳纤维为导电材料，施工时应远离电气设备和电源，或采取可靠的防护措施。7.5在材料固化前，应使用清洁剂清洗所有的工具。如果允许树脂凝固，则只能用机械方法将之除去。8、贮存 8.1 碳纤维布应保存于干燥环境中，避免直接日照，此条件下其保质期无限长。8.2 配套胶料应密封储存，避免直接日照，远离火源。9、技术数据9.1 物理特性：颜色： 黑色；重量 300g/，纤维含量 100%，纤维密度 1.80g/cm3  ；厚度0.2mm左右；9.2 纤维机械性能：抗拉强度3000 Mpa，弹性模量 230Gpa，断裂时的延伸率 2%；三、该技术处理措施

12、做法的费用分析（一）费用分析： 仅指粘碳纤维布特殊技术处理，不含其他机电和土建处理等费用；计算单位：每延长米处理费用，粘碳纤维布宽度为250mm：1、    基层打磨处理：22元/延长米；2、    碳纤维布材料：400元/平米×0.25平米×（1+20%搭接/损耗）=120元/延长米3、    配套胶料（打底胶、修补胶、浸润胶、防锈漆等材料）：48元/延长米4、    人工费：30元/延长米5、    机械费、劳动保护、脚手架、利润、税金等其他费用：（22+120+48+30）×15%=33元/延长米合计：220+33=253元/延长米，折合1012元/平米。（二）碳纤维布品种进口碳纤维布主要品种：美国泰扶TYFO、法国赫氏Hex、日本东丽、瑞士西卡Sika；国产