碳纤维布加固框架梁的原理与施工技巧 winda

碳纤维布加固框架梁的原理与施工技术探讨摘要：碳纤维材料加固混凝土结构是一种新型结构加固方法。某110kV变电所户内电容器爆炸引起火灾，导致电容器室框架梁受到一定程度的损伤，危及结构安全，影响设备的安全运行，经分析比较多种加固方案，最终采用粘贴碳纤维布对该框架梁进行加固。关键词：碳纤维布加固1、碳纤维加固结构构件技术简介

碳纤维复合材料(CarbonFiberReinforcedPlastic)加固修复混凝土结构技术是近年来兴起的一项新型加固技术，该项技术是将碳素纤维这种高性能纤维应用于土木工程，利用树指类材料把碳纤维粘贴于结构或构件表面，形成复合材料体（CFRP），通过其与结构或构件的协同工作，达到对结构构件补强加固及改善受力性能的目的。2、碳纤维加固结构构件技术原理

碳纤维材料具有高强度、高弹性模量、重量轻及耐腐蚀性好等特点，其抗拉强度是普通钢筋的十倍左右，弹性模量略高于普通钢筋的弹性模量。加固修复混凝土结构所用碳纤维材料主要为二种：碳纤维材料与配套树脂。其中碳纤维的抗拉强度为建筑钢材的十倍，而弹性模量与钢材相当，某些种类(如高弹性)碳纤维的弹性模量甚至在钢材的两倍以上，且施工性能与耐久性良好，是一种很好的加固修复材料；配套树指则包括底层树脂、找平树脂及粘结树脂，前两者的作用是为了提高碳纤维的粘结质量，而后者的作用则是使碳纤维与混凝土能够形成一个复合性整体，并且共同工作，提高结构构件的抗弯、抗剪承载能力，达到对结构构件进行加固、补强的目的。3、加固工程概况某110kV变电所建于2000年，因电容器室爆炸燃烧，第二榀框架梁遭到破坏，保护层混凝土开裂、酥松、剥落，下弦钢筋变形较严重，钢筋受力截面削弱，危及结构安全，影响电力的安全生产。经基建部门、设计部门、加固公司等单位专家一起进行分析比较，选择粘贴碳纤维布进行加固，防止大梁的过度变形，延长梁的使用寿命。4、碳纤维布加固框架梁设计4．1碳纤维布加固的前提

首先，利用回弹法对框架梁混凝土进行检测，以供加固参考。经检测，混凝土的实际强度为C30。根据设计图纸，及现场混凝土、钢筋的受损情况，考虑提高框架梁的抗拉强度等级，为此，将610mm宽的碳纤维布裁成两半，分两层粘贴在框架梁的底面及两侧，加固后，增加了原受拉钢筋面积，弥补了由于原钢筋变形而造成的截面削减，构件的承载力得到加强，而且，总体配筋率ρmin≤ρ≤ρmax，可以满足使用要求。4．2碳纤维布的设计

在受弯加固时，应使碳纤维片材的纤维方向与受拉区的拉应力方向一致。因梁底宽度为350mm，而碳纤维布的宽度为610mm，兼顾加固时碳纤维布的幅宽效应及框架梁下的受拉范围，考虑将碳纤维布裁为两半，一层为300mm宽，一层为310mm宽，分两层粘贴在梁的下侧；再粘贴100mm宽的碳纤维布“U”形箍；框架梁两侧面上边缘各粘贴四根100mm宽的碳纤维布条固定碳纤维布“U”形箍。扩碳纤维跪布的主皂要力学苏指标胆

翠抗拉强炸（港Mp惑a烛）作弹性模焦（众Mp斥a来）百延伸率闪（晚%颗）柳技术规窃程指标葬≥照300柱0仍≥樱2.1齿×10逮5高≥该1.44．3配套树脂粘结材料的设计

配套树脂分别由主剂和固化剂配制而成，分为适合于冬天及夏天使用的冬用型和夏用型。主剂和固化剂分别包装，在现场使用时，应按工艺要求、按照规定的比例混合均匀，以形成所需要的底层树脂、找平树脂、粘结树脂。①底层树脂

底层树脂作用是增强表面混凝土与找平材料或粘结树脂界面粘结强度；②找平树脂

找平树脂是使表面平整度符合规定要求，并与底层树脂及粘浸树脂具有可靠的粘结强度；为③蹄粘结树呼脂锹

届兄粘结树伤脂是粘顷贴碳纤税维布的防主要粘庄结材料娃，其作俯用是使绕碳纤维手布与混参凝土得通到充分佣的粘结眼，使其概共同承嫂受结构般的作用往。隙配套树街脂粘结肚材料的扩主要力变学性能功指标：骆

奉

屯正拉粘霞结强度护（煮Mp坏a证）盼剪切强脸度干（卸Mp永a黄）慧拉伸强踩度形（岩Mp章a笔）煮弯曲强欣度壳（咬Mp忽a挠）冬底层树服脂传找平树物脂淋技术规副程指标泽≥通2.端5牛，且大凶于混凝踪土抗拉跑强度算的所1.酱2泽倍元/斗/相/炒粘结树馅脂叉技术规华程指标淹同底层辫树脂星≥另10伞≥那30术≥普40婶4焦、施工访准备喂（枯1虚）、主涂要材料小：底胶票、粘着嫩胶、碳宰纤维布款。辜（捎2炉）、辅巷助材料远：低速掌搅拌器陈、专用拌滚筒、诸角向磨牙光机、奖剪刀、熄凿子、祝刮板、债吹风机唉、榔头同、量具炉等。框（搬3臂）、搭晋设脚手省架：瞎

巩

毅采按安全盆规程要刺求搭设皮好脚手秀架，高饺度以满确足施工蒸要求和兽施工方谣便。草5革、施工就程序伸

隶

蛋表面处祸理楚→际修补找番平撒→耐定位、寺下羊料却→共胶料配津制拒→架粘贴碳膛纤维饶布碗→问表面防雁护谋→池检验、隔验收。傍6拥、施工榨方法严（彩1绕）、表数面处理丈：清理黎粘贴部做位混凝竖土表层邪，打磨套平整，氏并蓬用鉴M重A斑砂浆修付补，平梳整度应根达美到百5mm庄/鬼m住；框架拘梁、柱对节点转蹈角粘贴悠处须打张磨成圆村弧状，意圆弧半芳径不小镜于刻20m扑m两。表面京打磨后息用吹风其机吹净托，并热用重P另T装剂清洗弊干净。管（恨2尽）、修剪补找平胳：被加派固的框皱架梁混洽凝土保勾护层部咏分疏松缝，应清垃除直至悄露出结重构层；弄局部裂膀纹、蜂宣窝寺用叛M幕A恋砂浆修幸补表层居修复平蜂整。消（蜜3震）、胶畜料配制统：按称滋量比例醉调制粘阶结胶，崖调制前灵对角A洲、绿B抛两组按懒规定比随例分别株搅拌，绳混入后敢再充分高搅拌。藏（燕4遇）、粘真贴碳纤鼓维布：递按设计氧要求的凤尺寸裁考剪碳纤馅维布，螺将配制撑好的粘椅结胶均洋匀涂抹绿在粘贴汁部份的籍混凝土放面层上锯；铺贴堆碳纤维钞布，并乐用滚筒五沿碳纤位维布纤临维方向缠多次滚昌压，使络粘结胶筛充分浸辣透纤维姥中。旋（踏5怨）、表缎面防护芬：在粘妇贴好的谱碳纤维辆布最后版一层均舅匀涂抹针一道粘硬结胶。训（蛙6毫）、检题验：粘跌贴完工痛后，按笔规程进惠行检验城。扇7蹲、施工爷要求辣（纯1统）、表价面处理诉：混凝支土表面壤应露出参结构，戚本体洁司净。构斗件转角牵应成圆催弧状，为半径不野小飘于维20m等m禽。四（苦2堆）、修怎补找平舱：经表暑面处理音后的粘困贴面平次整度应躲达屋到坊5mm但/倚m遣，有段肌差转角末部位、爹凹凸部订位应释用蹲M役A描砂浆找翻平，抹巨成平滑绍曲面。燃（泊3畏）、胶揉料配制伞：胶料甲应严格村按比例锯配制，券调胶使伯用的工蠢具应为矮低速搅踪拌器，俩搅拌应压充分均普匀，配浆制搅拌骄后的胶豆料应无跑沉淀、两色差气捎泡，并涌应防止援灰尘杂曾质混入汗胶料。您（根4戚）、粘斧贴碳纤归维布：竭应按设秒计要求懂裁剪碳闲纤维布臂，不得短损伤横刘向织物肯面，涂纲抹粘结恨胶应均短匀，铺划贴应平厨整无气青泡。夕（裳5翅）、表员面防护识：在粘心贴好的弓碳纤维小布上应犯涂抹粘蛙结胶一付道，进败行防护喷，涂抹症应均匀完充分，堆不应漏屠涂。帐（勉6巷）、检拴验：粘码贴完工屿经固化扎后，进君行检验浙。密实逮度可用汤小锤敲尝击构件戚粘贴表先面，通增过不同缠声音判宋别密实笼情况。触密实度吗应达到拔相关规葵定，否疫则应重用新修补惯后再检句验。您8瞧、质量瘦检验及赏验收标危准劲（骡1魂）、纤衣维产品布应按设叶计图纸渔要求选贞用，技贩术指标默必须符妇合有关选规定，撑所用纤弟维产品扑应有产门品质保滩书。嘱（昆2吓）、粘逆结胶料久应按设阅计要求鸡选用，宿符合基楚本性能塑要求，宋所用胶监料产品举应有产雾品质保客书。养（性3叹）、施端工质量上检验及盐验收标够准。湿序号湿检验项露目宰合格标催准泽检验方洗法渔频数栗1仔粘贴位渴置合与设计栏要求位磨置比较堪，中心个偏酸差伤≤沫10m漆m著。什钢尺测需量霜全部歉2轮粘贴量涌≥瞒设计数会量爽实测计熔算运全部句3扩粘贴质象量株（叮1哄）纷

塑

雷单个空纱鼓面乘积蜂<10么0mm公2纤割除修凶补。玩（槽2絮）镇

境

滨空鼓面和积站总许粘贴面姓积耍<行5框％。失锤击法柏或其它图方法匠全部或涝抽样怒7检、结论像

赔

胳根据加树固原理花可知，那在施工脑前必须砌选择合群适的粘关结剂，铅认真查待看材料裙的质保珠书及使乐用说明踪，掌握昨材料的旁各有关现参数，筛以确保裕它有足悉够的强宜度，能搅保证碳霸纤维丝总共同工侨作，同关时又确愧保碳纤夸维布与符结构共至同工作吩；在施御工过程下中，参跳照使用纳说明，超每道胶牺都必须床处理好节，特别耻是粘贴窜碳纤维歌布的胶阅，应尽梢可能让倒胶充分拉地渗入存到碳纤亡维丝之默间（细犯部空鼓落处，可方用针筒世注射胶触），确捧保相互漏共同工苍作。通慌过对哄某辅110币k液V立变电所针工程实奸例的施歪工操作腰，深深克体会到燕碳纤维草结构加断固技术印简介中碗介绍的摧各项优值点，该句工程施银工时，芬在确保图安全的嫂前提下签，仅使锡用了简锤单的脚傍手架，京而且，甚碳纤维冶布裁剪廉非常方讨便，可冷以根据抛形状及虎尺寸随侧意裁剪漆，在各拜种支架柏的遮挡之处可以昂随意穿蜻过，施擦工非常负方便；叉另外，廉从蒜200榴5各年侵4些月逼2惠8投日加固挥后到现字在，隙一切使疼用良好浊；该工级程从开台工到结敌束托仅挤7末天（包员括搭、赖拆脚手纯），工悟程总费肝用仅季为位167炎72.键0遮0通元。龄由此可检见，碳仙纤维材蕉料加固鞋结构技名术的优寒点很明金显，应疼用前景赌很光明吵。对8皇、探讨亦

料

挎粘贴碳编纤维结晴构加固漂技术是声一种新腊型的加皱固技术栽，已经涌得到较眯为广泛弟的应用围，并已师产生较疗大的经躲济效益脸；在混传凝土结雁构的加堤固中，府碳纤维蛙布主要特是分担登钢筋的让受力，尺即碳纤龟维布的荐主要作云用是提床高结构全构件的伸抗拉强材度和抗凭变形能脱力，减裂少裂缝掉的开展族，那么锋在正常寄使用状笔态中，团碳纤维椅布与钢衰筋混凝你土一起预各发挥凡了多少殊作用呢滋？它们租的应力光状态如恼何呢？改在其它决结构构院中，碳侧纤维布劳能否也浊起到加浇强抗拉液强度的邀作用呢封？这些落问题有些待工程穷技术人毅员进一箭步研究秃、开发盗。化参考文增献：刑[1]分.拿兔《混凝唱土结构脉加固技娇术规范趟