碳纤维加固施工工法

碳纤维加固施工工法一、前言碳纤维材料用于混凝土结构加固修补的研究始于80年代美、日等发达国家。我国的这项技术起步很晚，但随着我国经济建设和交通事业的飞速发展，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。目前常用的加固方法有很多，如：加大截面法、外包钢加固法、粘钢加固法、碳纤维加固法等。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。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。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：寨施工准备昌砼表面处理砍涂泳刷泻底冲胶木构件表面残缺部面修补信粘尤贴特碳词纤宏维湿表胶面术养护钉找平材料配置宽底层或树脂配赞制乐浸渍树脂配制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。园3下．宴雪构件表面残缺咸面的修补罗用环氧腻子对秘构件表面残缺敞面的修补是十虽分重要的一步距，要点如下：惕1仰娘腻子主剂、固加化催进剂、固恳化剂按规定比笨例称量准确，锣装入容器，用郊搅拌器搅拌均辆匀。盯2狼汉构件表面凹陷炉部位用环氧腻潜子填平，修复全至表面平整。皇在残缺修补中凤使用环氧腻子溪时，要在气温跑-纠5阻℃涨以上，相对湿腰度小贵于燃85般%其的条件下施工消。腻子涂刮后律，表面仍存在罪的凹凸糙纹，饱应再用砂纸打普磨平整。猫4强．漆赛涂刷底胶传将配好的底胶凳（粘结剂），矩用滚筒均匀涂污刷于需要粘结悉的砼表面。辩5率．斜颂粘贴碳纤维嗓粘贴碳纤维材壁料之前，首先枕应确认粘贴表脂面干燥。气温征在棚-1灾0伏℃附以上，相对湿省度颗R以H享＞绣85俘%撤时，如无有效穗措施不得施工最。为防止碳纤溜维受损，在碳晓纤维材料运输锋、储存、裁切捞和粘贴过程中慢。应用钢直尺刚与壁纸刀按规收定尺寸切断碳粉纤维材料，每婚段长度一般以跃不超过播6m众为宜。为防止案材料在保管过澡程中损坏，材眠料的裁切数量桥应按当天的用丑量裁切为准。嘱碳纤维纵向接慎头必须搭接才20cm脖以上。该部位俯应多涂树脂，通碳纤维横向不乞需要搭接。其孙施工工艺要点真如下：脂1旁善粘贴树脂的主宣剂、固化催促业剂和固化剂应雹按规定的比例荐称量准确，装耀入容器，用搅拖拌器搅拌均匀养。一次调和量渐应以在可使用协时间内用完为佣准。讽2办恰粘贴时，在碳宅纤维和树脂之命间尽量不要有柳空气。可用罗踏拉（专用工具子）沿着纤维方遮向在碳纤维材您料上滚压多次轧，使树脂渗浸戏入碳纤维中。6．养护点粘贴碳纤维材神料后，需自然黄养蝶护筑1-振2坐小时达到初期赠固化，应保证学固化期间不受确外界干扰和碰感撞。7．涂装蝴若加固补强构预件需要防火时阔，斥姿可在树脂固化抹后涂刷耐火涂智层。涂装应在丹树脂初期固化橡后进行，并应被遵守所用涂料肠的相关标准和乒施工规定。六、材料紧

潜碳素纤维材料刃是高强度碳纤愚维单向排列（捐材料规格形状泊见图），用微与量的树脂浸渗叔后作为混凝土容的修复补强材统料，其抗拉强钳度大约是钢筋浸的寨1接0己倍，并且具有颠重量轻、高弹稍性、高强度、粮高耐久性等特中性。目前常用远的碳纤维材料枯有国产的上海苗同砼、北京中授煤，进口的有逐台湾重亿，美左国贷Heroma美n乳（赫尔曼）、积日本新石油等挤，碳纤维材料未技术指标见下抓表。道碳纤维增强复守合材料基本性贩能要求碑基本性能项目恰碳纤维预成型障板投碳纤维织物液条型板六L贪型板茧湿法铺层钟抗拉强度标准汁值隔（盐Mp遍a糠）兵≥贸2800从≥监2400耽≥圆3000犯弹性模量动（惭MP仁a昂）坚≥票1.6×10板5梳≥逝1.4×10熟5谨≥飘2.1×10交5带极限延伸率（龙％）安≥箩1.7赏≥诸1.6哲≥翅1.4兴弯曲强度茧（气MP忙a狠）欧—幼—筒700馒纤维体积含量涌（％）迹≥为65装≥步65乓—筑单位面积重量探（泻g老/诞㎡）钞—怪—妇20数0忽～曲300之注：表中抗拉糟强度标准值应霞按置信愉度往C=0.9希9糊、可靠度单侧第置信度下限都为如0.9锻5矛确定，当试验征样本容住量棚n侵＝敌1张5族时，抗拉强度尘标准占值退f盆tk慕＝己f清t抚－寨3.1显S路式冒中设f驻t参为抗拉强度平蝶均值释；墙S阳为标准差。盘粘贴碳纤维材仗料的粘结剂应馅按厂商提供的闭配制说明进行婆配制，粘结剂帐的基本性能符根合相应要求：备粘贴碳纤维粘身结剂的基本性迈能要求性基本性能项目劝规定指标范胶油体斧性策能甲压缩强度给（炼MP棉a糠）因≥益70塔拉伸强度酿（则MP老a虎）驼≥扬30扔弯曲强度盆（良MP吵a诸）它≥我40烦弹性模量化（册MP生a葬）瘦≥赢4×10盈3户粘哗结听能退力桌粘结拉伸强度词（栋MP炸a呈）萌金杯属佣/趴金属（除底涂述胶）贷≥杯30浑金研属返/舍混凝土血试验室芒≥或2.5装,博且混凝土拉坏距现场驻≥疯1.2f组tk桶,拒且混凝土拉坏恳拉伸剪切强度正（金诞属件/仙金属）抓≥冤18稠工殿艺麦性飘能窄不垂流度晕（窑m叹m煮）（警4套0合℃副时）爸<3规可操作时间济（录mi撇n浸）（没2堤0荒℃用时）续>60肢适用温度障（业℃碗）徐5榜～市40怠混和后初粘度采（伙cp羡s扇）其<5000七、机具设备牛主要机具有砂油轮切割机、角根磨机、滚刷等炸，一般荒在壳2腾～竖4图台即可满足工宽程要求。八、劳动组织亦每帜100M缩2嘴面积碳纤维加蛋固安际排岛4邻名技术工人规、乌6梅名普工。九、质量要求欲1发．执双怖所有进场材料锣，包括碳纤维扛材料和胶结材骤料，必须符合腰质量标准，并牲具有出厂产品派合格证，符合疮工程加固补强膊设计要求。熔2济．拐飘耻碳纤维材料在吼运输、储存中瑞不得受挤压，傲以免碳纤维受渐损，也不得直装接日晒和雨淋汇，胶结材料应滑阴凉密闭储存佛。茎3育．熄嫂凑各工序的施工扯质量，由技术溜人员负责指导孙、监督，每一惧道工序完成后直提请技术员检姓查、认可后，缠才能进行下道虹工序。赞4瓣．晚注歪涂底层涂料芦涂料应涂刷均豪匀、不得漏涂防，严禁在不适城合气温条件下丈施工，添加溶套剂稀释后的涂漆料应在规定时捉间内用完。杀温度低于穗7活℃狡，相对湿址度僚R驴H目＜茫85扰%饶，混凝土表面瞒含水率踩在址8匪%肯以下，无结露鼻现象时，必须饶使用改性环氧朴树脂。政5.

旺沸构件表面残缺降修补皆构造物表面小哄孔、内角必须奇用环氧腻子修晒补平整，腻子惜涂刮后，表面赞仍存在的不平档糙纹，应再用神砂纸磨平。亲6.

卷劳粘贴碳纤维舍①泛贴碳纤维材料朋时须符合下述功条件：所a拾、碳纤维材料衔应按规定裁切这。朗b榴、气温、空气钉湿度、构件表阵面含水率等符鞋合要求。巨c故、底层涂料及是腻子达到指触申干燥（树脂表船面达到固化硬粉结）。壳d渔、粘结树脂的片类型与施工时缺的气温适合，昂主剂和固化剂残、固化促进剂原应按规定的比堤例称量准确，命装入容器，用左搅拌器搅拌均期匀，一次调和街量应在规定时剑间内用完。童②蓬碳纤维粘贴的敞质量检验标准球。拼a距、下涂和上涂朱渗浸入碳纤维扭束良好。泄b车、碳纤维粘结壁严实。辰c牙、对于直径在荒10mm缝以上裁30mm叨以下的空鼓，秃每平方米少著于积1嫌0青个可认为合格灾；若每平方米堂在塑1防0义个以上，则认亏为不合格，需伴进行补修。对路于直径在半30mm驴以上的空鼓，谁只要出现，即究认为不合格，呆需进行补修。主d付、顺纤维方向善搭接长度不小秆于殖20cm差,格各层之间的搭梁接部位不得位拣于同一条直线蓝上，层间必须数错开至少厨50cm睬。专e馆、碳纤维材料升规格，粘贴位态置、长度、宽响度、纤维方向帜、层数符合规应定。伶7.敞促技术标准：《何碳纤维片材加塑固混凝土结构安技术规程飞》室CECS14拢6怨：蚕200代3椅。十、效益分析宣碳纤维加固，受只要设计合理抗，与一般的粘植贴钢板法比较药费用差不多，巾但碳纤维加固得法施工便捷，雾工效高，没有限湿作业，不需峰现场固定设施廉，施工占用场注地少，在施工狠工期、施工条集件方面具有明钟显的优势。碳锻纤维加固法加蔽固效果好，高版强高效，适用透面广，质量易希保证，耐腐蚀掀及耐久性能极泄佳。采用碳纤澡维加固修补后规，基本不增加政原结构自重及线原构件尺寸。猪十一、工程实董例善1.