DG∕TJ08-012-2017 纤维增强复合材料加固混凝土结构技术规程

上海市工程建设规范纤维增强复合材料加固混凝土结构技术规程DG/TJ08一012一2017J10158一2017主编单位:上海市建筑科学研究院(集团)有限公司同济大学批准部门:上海市住房和城乡建设管理委员会施行日期:2017年9月1日2017上海必究上海市住房和城乡建设管理委员会文件沪建标定[2017]394号上海市住房和城乡建设管理委员会关于批准《纤维增强复合材料加固混凝土结构技术规程》为上海市工程建设规范的通知各有关单位:由上海市建筑科学研究院(集团)有限公司、同济大学主编的《纤维增强复合材料加固混凝土结构技术规程》,经审核,现批准为上海市工程建设规范,统一编号为DG/TJ08—012—2017,自2017年9月1日起实施。原《纤维增强复合材料加固混凝土结构技术规程》(DG/TJ08—012—2002)同时废止。本规范由上海市住房和城乡建设管理委员会负责管理,上海市建筑科学研究院(集团)有限公司负责解释。特此通知。上海市住房和城乡建设管理委员会二。一七年五月五日—1—〈2007年上海市工程建设地方规范制订、修订计划〉通知》(沪建交 [2007]184号文)的要求,由上海市建筑科学研究院(集团)有限公司、同济大学负责对《纤维增强复合材料加固混凝土结构技术规程》(DG/TJ08—012—2002)进行修订而成的。本规程共分6章2个附录,主要内容包括:总则、术语及符本次修订的主要内容有:1.增加了芳纶纤维、玄武岩纤维以及纤维板加固材料;分类规定了碳纤维布、碳纤维板材料力学性能指标。2.胶粘剂性能的检验增加了湿热老化检验的要求。3.增加了纤维材料强度设计值,与现行国家标准《混凝土结构加固设计规范》GB50367材料性能指标一致。4.调整了受弯加固的公式,包括考虑了纤维预张拉的影响。5.增加了锈蚀钢筋混凝土构件加固的内容。6.调整了受剪加固的公式。7.调整了轴心受压加固柱的公式。8.调整了轴心受压加固圆柱的直径。9.完善了竣工验收的内容。本规程由上海市建筑科学研究院(集团)有限公司负责具体技术内容的解释。各单位及相关人员在执行过程中如有意见和建议,请反馈至上海市建筑科学研究院(集团)有限公司(地址:上海市宛平南路75号;邮编:200032;电话,或上海市建筑建材业市场管理总站(地址:上海市小木桥路683号;邮—2—编:200032;E-mail:bzglk@shjjw.gov.cn),以供修订时参考。主编单位:上海市建筑科学研究院(集团)有限公司同济大学参编单位:上海建科工程改造技术有限公司上海大学安立得建设工程加固有限公司主要起草人员:朱春明顾祥林赵荣欣李翔郑昊蒋璐杨奕姜浩卢军杨凯欧阳煜沈扬夏春红丁阳主要审查人员:(以下按姓氏笔画排列)闫兴非张卫海陆洲导郑七振胡克旭赵海东栗新上海市建筑建材业市场管理总站2017年6月—1—1总则 12术语及符号 22.1术语 22.2符号 33材料 83.1一般规定 83.2纤维布 93.3纤维板 103.4胶粘剂 114设计 134.1一般规定 134.2受弯加固设计 144.3受剪加固设计 204.4受压加固设计 244.5受拉加固设计 264.6提高柱端延性的设计 284.7构造要求 284.8加固构件的表面防护 325施工 335.1一般规定 335.2表面处理 345.3涂刷底胶 345.4找平处理 355.5粘贴纤维布(板)及表面防护 35—2—5.6施工安全及注意事项 366检查及验收 37附录A纤维布(板)配套胶粘剂与混凝土的正拉粘结强度测定方法 39附录B纤维布(板)加固混凝土结构施工质量现场检验方法 43本规程用词说明 46引用标准名录 47条文说明 49—3—contents1Generalprovisions 12Termsandsymbols 22.1Terms 22.2symbols 33Materials 83.1Materialkindandgeneralrequirements 83.2Fiberreinforcedpolymersheets 93.3Fiberreinforcedpolymerplates 103.4Adhesives 114Design 134.1Generalrequirements 134.2Designofflexuralstrengthening 144.3Designofshearstrengthening 204.4Designofcompressivestrengthening 244.5Designoftensilestrengthening 264.6Designtoimprovingcolumn,sductility 284.7Details 284.8surfaceprotection 325construction 335.1Generalrequirements 335.2surfacetreatment 345.3primerconstruction 345.4Levelingconstruction 35—4—5.5Bondingoffiberreinforcedpolymersheets(plates)andsurfaceprotection 355.6safety 366Inspectionandacceptance 37AppendixAIn-situinspectionmethodofbondingqualityforFRPsheets(plates) 39AppendixBIn-situinspectionmethodofconstructionqualityforstrengtheningofconcrete 43Explanationofwordinginthiscode 46Listofquotedstandards 47Explanationofprovisions 49—1—1总则1●0●1为确保粘贴纤维增强复合材料加固混凝土结构技术可靠、安全适用、经济合理并适合上海地区的要求,特制定本规程。1●0●2本规程主要适用于房屋建筑结构和一般构筑物中混凝土结构加固的设计、施工和验收;桥梁结构在相同的技术条件下也可适用。1●0●3采用纤维增强复合材料加固混凝土结构前,应按有关标准和规范,对原结构的性能进行检测鉴定。1●0●4采用纤维增强复合材料加固混凝土结构时,除应遵守本规程的规定外,尚应符合国家现行有关标准的规定。—2—2术语及符号2.1术语2.1.1纤维增强复合材料fiberreinforcedpolymercomposites(简称FRP)指采用连续纤维或纤维织物为增强相,聚合物胶粘剂为基体相,两相材料通过复合工艺组合而成的一种聚合物基复合材料,本规程中未作说明之处,均指单向纤维布(板)与胶粘剂组成的复合材料。2.1.2碳纤维布carbonfibersheets碳纤维布为连续碳纤维单向或多向排列、未经胶粘剂浸渍固化的布状制品。连续高性能玻璃纤维单向或多向排列、未经树脂胶粘剂浸渍固化的布状制品。2.1.4芳纶纤维布aramidfibersheets连续芳纶纤维单向或多向排列、未经树脂胶粘剂浸渍固化的布状制品。2.1.5玄武岩纤维布basaltfibersheets玄武岩纤维单向或多向排列、未经树脂胶粘剂浸渍固化的布状制品。2.1.6碳纤维板carbonfiberplates连续碳纤维单向或多向排列,并经树脂胶粘剂浸渍固化的板状制品。2.1.7高性能玻璃纤维板E-glassfibersheets/s-glassfiber—3—plates连续高性能玻璃纤维单向或多向排列、并经树脂胶粘剂浸渍固化的板状制品。用于被加固混凝土结构构件表面基底处理的树脂胶。2●1●9找平胶puttyfiller用于对加固构件表面进行找平处理的树脂胶。用于粘贴纤维布(板)的树脂胶。2●1●11重要构件importantstructuralmember其自身失效将影响或危及承重结构体系整体工作的承重构件。2●1●12一般构件generalstructuralmember其自身失效为孤立构件,不影响承重结构体系整体工作的承重构件。2.2符号Ef———纤维布(板)弹性模量;fc———原构件混凝土受压强度设计值;fcc———纤维布约束混凝土受压强度设计值;ffa———纤维复合材抗拉强度计算值;ff———纤维布(板)抗拉强度设计值;ftk———纤维布(板)抗拉强度标准值; ft———混凝土抗拉强度设计值;ftk———混凝土轴心抗拉强度标准值;fu———未锈蚀钢筋的极限强度;—4—fuc———锈蚀钢筋的极限强度;fy,fEQ\*jc3\*hps19\o\al(\s\up2147483647(I),y)———钢筋的抗拉、抗压强度设计值;fyc———锈蚀钢筋的屈服强度;fyv———箍筋抗拉强度设计值;—εc———受压区混凝土的平均应变;εcs———由平截面假定得到的混凝土受压边缘达到极限压应变εcu时,截面受拉边缘表面拉应变;εcso———粘贴纤维布(板)前构件在初始弯矩作用下混凝土受拉边缘的拉应变;εcu———正截面受压区混凝土的极限压应变;εf———纤维布(板)的拉应变设计值;εfu———纤维布(板)的极限应变;εfa———纤维布(板)拉应变计算值; εp———碳纤维布有效预张拉应变; εsci—第i根锈蚀钢筋的应变;τf———纤维布(板)混凝土表面粘结强度设计值。2.2.2作用效应及承载力Mk———按荷载效应的标准组合计算的弯矩;Mi———按加固时荷载效应的标准组合计算的初始弯矩;Mp———碳纤维布(板)预张拉产生的反弯矩;N———环向围束加固后柱轴心受压承载力设计值;puf———环向围束加固后方柱偏心受压承载力设计值;—5—Pu———未约束混凝土方柱偏心受压承载力设计值;V———钢筋混凝土梁斜截面加固后受剪承载力设计值;Vc,Vs———混凝土和箍筋的抗剪承载力;Vf———纤维布对加固梁的抗剪承载力;s—初始弯矩Mi作用下裂缝截面处受拉钢筋应力;σsci—第i根锈蚀钢筋的应力。2.2.3几何参数Acor———环向纤维围束内混凝土面积;Ae———矩形柱中有效约束区混凝土截面面积;Af———纤维布(板)截面积;An———矩形柱中非有效约束区混凝土截面面积;As,AEQ\*jc3\*hps19\o\al(\s\up2147483647(I),s)———受拉、受压钢筋截面面积;Asi—第i根原设计钢筋的面积;Asci—第i根锈蚀钢筋除锈后的面积;as,aEQ\*jc3\*hps19\o\al(\s\up2147483647(I),s)—纵向钢筋合力点至受拉、受压区边缘距离;b———被加固矩形截面宽度、T形或I形截面的腹板宽度;bf———受拉面粘贴的纤维布(板)宽度;D———环向围束内圆形截面柱直径;e———轴向拉力作用点至纵向受拉钢筋合力点的距离;eo—偏心距;hf———梁侧面粘贴纤维布的竖向高度;Ld———纤维布(板)从其充分利用截面所需的粘结延伸长度;—6—sf———纤维布(板)条带的中心间距;tf———单层纤维布的名义厚度,为纤维布的单位面积质量除以纤维密度;wf———纤维布(板)条带的宽度;儿———粘贴纤维布(板)后受弯构件受压区高度;义———碳纤维布形心至受压区混凝土压力合力点的距离;α———纤维方向与构件轴向的夹角。2.2.4计算系数n———纤维布(板)粘贴层数;αE———钢筋与混凝土材料弹性模量的比值;α1———受压区混凝土矩形应力图的应力值与混凝土轴心受压强度设计值的比值;β1———矩形应力图受压区高度与实际受压区高度(中和轴到受压区边缘的距离)的比值;βc—混凝土强度影响系数;yf———环向围束偏心受压方柱承载力影响系数;ηs—钢筋锈蚀率;ηs,cr———屈服平台消失时的临界锈蚀率;Ps—纵向受力钢筋的配筋率;Psv,v—按箍筋范围以内的核心截面计算的体积配箍率;Pte—按有效受拉混凝土截面面积计算的纵向受拉钢筋配筋率;Pv,e—总折算体积配箍率;ξ———裂缝截面受压区高度系数;ψ———裂缝间纵向受拉钢筋应变不均匀系数;—7—ψcf———裂缝间纤维布应变不均匀系数;ζ———受压区边缘混凝土平均压应变综合系数。—8—3材料3.1一般规定3.1.1纤维材料包括碳纤维、高性能玻璃纤维、芳纶纤维、玄武岩纤维。其品种和质量应符合以下规定:1承重结构加固用的碳纤维,应选用单向聚丙烯腈基(PAN基)15k或者15k以下的小丝束碳纤维。2承重结构加固用的玻璃纤维,应选用高强度玻璃纤维、含碱量小于0.8%的无碱玻璃纤维或耐碱玻璃纤维,通常称为S型、E型和AR型玻璃纤维。3承重结构加固用的芳纶纤维,应选用饱和吸水率不大于4.5%的对位芳香族聚酰胺长丝纤维,且经人工气候老化5000h后,1000MPa应力作用下的蠕变值不应大于0.15mm。4承重结构加固用的玄武岩纤维,应选用天然玄武岩石料,经熔融、拉丝等工艺后制成的连续纤维。纤维抗拉强度标准值应根据置信水平C=0.99、保证率为95%的要求确定。3.1.2不同纤维增强复合材料各有其物理力学性能特点,可分别适用于不同类型的结构构件加固。碳纤维布宜用于梁、柱等主要受力构件的加固;当计算所需纤维布层数较多时,宜使用碳纤维板;芳纶纤维宜用于提高延性加固;高强玻璃纤维宜用于次要受力构件的受弯、受剪加固;玄武岩纤维仅可用于抗震设防类别为丙类的建筑板构件的受弯加固。3.1.3加固修补用材料应具有产品合格证和产品性能检测报告,其主要力学性能指标应符合本章的相关要求,树脂类胶粘剂还应提供耐久性指标及施工和使用环境要求。—9—3.1.4纤维布(板)应与性能匹配的胶粘剂共同使用,并应有所使用的纤维布(板)与胶粘剂性能相匹配的应用试验报告,供建设方和设计单位核查。3.2纤维布3.2.1纤维布的抗拉强度应按纤维布的截面积Af计算,截面积取纤维布的名义厚度tf乘以宽度wf,纤维布的名义厚度为纤维布的单位面积质量除以纤维密度。3.2.2纤维布的主要力学性能指标应符合表3.2.2的规定。表3.2.2纤维布的主要力学性能指标纤维布类型以及等级抗拉强度标准值(Mpa)弹性模量(Mpa)延伸率(%)碳纤维布高强度I级≥3500≥2.3×105≥1.6碳纤维布高强度Ⅱ级≥3000≥2.1×105≥1.4高性能玻璃纤维布≥2000≥8.0×104≥2.0芳纶纤维布≥2000≥1.1×105≥2.0玄武岩纤维布≥2000≥9.0×104≥1.63.2.3纤维布的抗拉强度设计值及拉应变设计值应按表3.2.3采用。表3.2.3纤维布的抗拉强度设计值及拉应变设计值纤维布类型以及等级抗拉强度设计值(Mpa)拉应变设计值碳纤维布高强度I级16000.007碳纤维布高强度Ⅱ级13000.006高性能玻璃纤维布6000.008芳纶纤维布9500.0085玄武岩纤维布4500.005—10—3.2.4承重结构采用纤维织物复合材料进行现场加固时,其织物的单位面积质量m应符合表3.2.4的规定。表3.2.4不同品种纤维复合材料单位面积质量限值纤维布类型单位面积质量m限值(g/m2)单层碳纤维布150<m<300单层高性能玻璃纤维布300<m<450单层芳纶纤维布250<m<450单层玄武岩纤维布300<m<6003.3纤维板3.3.1纤维板的抗拉强度应按板的截面(含胶粘剂)面积计算,截面面积(含胶粘剂)取实测厚度乘以宽度。3.3.2纤维板的厚度不宜大于2.0mm,宽度不宜大于200mm,纤维体积含量不宜小于60%。3.3.3纤维板的主要力学性能指标应符合表3.3.3的规定。表3.3.3纤维板的主要力学性能指标纤维板类型抗拉强度标准值(Mpa)弹性模量(Mpa)延伸率(%)碳纤维板高强度I级≥2400≥1.6×105≥1.6碳纤维板高强度Ⅱ级≥2000≥1.4×105≥1.5高性能玻璃纤维板≥800≥4.0×104≥2.03.3.4纤维板的抗拉强度设计值及拉应变设计值应按表3.3.4采用。表3.3.4纤维板的抗拉强度设计值及拉应变设计值纤维板类型以及等级抗拉强度设计值(Mpa)拉应变设计值碳纤维板高强度I级1050碳纤维板高强度Ⅱ级950高性能玻璃纤维板3203.4胶粘剂3●4●1粘贴纤维布(板)对混凝土结构进行加固和修复时宜采用配套的底胶、找平胶和粘贴胶。3●4●2采用一般环氧树脂为基体配制的胶粘剂,其热变形温度应大于50℃,其长期正常使用环境温度,不宜高于50℃;但如在其表面加隔热、防火处理或采用特种耐高温树脂作为基体胶结材料时,则可依据检测数据,由设计人员对使用环境温度作出调整,但不应超过60℃。3●4●3底胶应具有粘度低、渗透性强、与混凝土粘结好等特点,其主要力学性能应满足表3●4●3的要求。表3.4.3底胶的主要力学性能指标性能指标要求混合后初粘度(23℃时)≤2000Mpa●S拉伸强度≥30Mpa与混凝土的正拉粘结强度≥2●5Mpa且为混凝土内聚破坏3●4●4找平胶应具有粘度高、塑变性强与混凝土粘结好等特点。其主要力学性能应满足表3●4●4的要求。表3.4.4找平胶的主要力学性能指标性能指标要求拉伸强度≥30Mpa与混凝土的正拉粘结强度≥2●5Mpa且为混凝土内聚破坏3.4.5粘贴胶应具有粘度低、强度高、纤维浸润性好、与混凝土粘结好等特点。其主要力学性能应满足表3.4.5的要求。表3.4.5纤维布(板)粘贴胶的主要力学性能指标性能指标要求混合后初粘度(23℃时)4000Mpa●S~10000Mpa●S钢-钢拉伸剪切强度≥10Mpa拉伸强度≥40Mpa弯曲强度≥50Mpa受压强度≥70Mpa弹性模量≥2500Mpa伸长率≥1.8%与混凝土的正拉粘结强度≥2.5Mpa且为混凝土内聚破坏3.4.6粘贴胶的热变形温度应按现行国家标准《塑料弯曲负载热变形温度试验方法》GB/T1634测定,热变形温度应大于50℃。3.4.7胶粘剂应使用纤维布(板)制作的纤塑片进行耐久性试验,应按照现行国家标准《机械工业产品用塑料、涂料、橡胶材料人工气候加速试验方法》GB/T14522规定的环境条件进行不低于4000h的加速老化后,进行抗拉强度试验,抗拉强度降低不应大于10%。3.4.8胶粘剂应按现行国家标准《混凝土结构加固设计规范》GB50367的规定进行胶粘剂的湿热老化性能检验,其老化后的拉伸剪切强度降低不应大于10%。3.4.9使用粘贴纤维布(板)加固后的构件应定期检测其工作状态和构件完损状况,检测的时间间隔可由设计单位确定,但第一次检测间隔时间室内不应迟于10年,室外不应迟于5年。经检测鉴定认为工作正常的,可继续使用。—13—4设计4.1一般规定4.1.1采用胶粘剂将纤维布(板)粘贴在混凝土构件表面,纤维布(板)应设计成仅承受拉应力作用。对于受弯构件的正截面加固,纤维材料应粘贴在受拉区,且纤维方向与受力方向一致;对于受弯构件的斜截面加固,宜采用U形箍或环形箍的形式;对于受压构件的正截面加固,纤维布应采用连续环向围束的加固形式。4.1.2纤维布(板)应按现行国家标准《定向纤维增强塑料拉伸性能试验方法》GB/T3354进行抗拉强度测试,抗拉强度标准值ftk应根据置信水平C=0.99、保证率95%的要求确定。4.1.3采用纤维布(板)对结构或构件加固时,应符合以下规定:1加固前应卸除既有结构上的活荷载,并采取措施减少被加固构件的初始受力对加固后二次受力的影响。2应考虑加固引起的构件局部刚度变化而产生的内力重分布对构件本身或相邻构件可能产生的不利影响。3构件受弯承载力加固后提高幅度不应超过40%,受剪承载力加固后提高幅度不应超过30%,受压承载力加固后提高幅度不应超过50%。4采用纤维布(板)对梁、板进行受弯加固时,纤维布粘贴层数不应超过四层,纤维板粘贴层数不应超过两层;采用纤维布(板)对梁进行受剪加固时,纤维布粘贴层数不应超过两层,纤维板粘贴层数不应超过一层;采用纤维布进行受压柱和柱端延性加固时,纤维布粘贴层数不应超过四层。5受弯加固和受剪加固时,被加固构件的实测混凝土强度等—14—级不应低于C15;采用环向约束的方法加固混凝土柱时,实测混凝土强度等级不宜低于C15,对优秀历史建筑加固可适当放宽至C10。被加固的结构构件混凝土表面的正拉粘结强度不得低于1●5Mpa。6受弯加固时可对纤维布(板)施加预张拉力,其中碳纤维布(板)预张拉应变不宜大于0●004。4.2受弯加固设计4●2●1本节粘贴纤维布(板)进行受弯加固可适用于跨高比大于5的混凝土适筋梁、现浇混凝土楼板和预制混凝土非预应力楼板。本方法不应用于纵向受力钢筋配筋率低于现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB50010规定的最小配筋率的受弯构件加固。4●2●2纤维布(板)应粘贴在受弯构件的受拉面或受拉区侧面以提高截面受弯承载力,此时仅考虑与构件轴线方向一致的纤维布(板)的截面面积对构件截面承载力提高的贡献。4●2●3受弯构件加固后,应对梁的受剪承载力进行验算。当有抗震设防要求时,还应符合现行国家标准《建筑抗震设计规范》GB50011规定的强剪弱弯设计要求。抗震弹塑性设计中塑性铰区的抗弯加固应考虑加固后对结构延性的影响。4●2●4采用纤维布(板)对混凝土梁、板进行受弯加固设计时,应符合钢筋混凝土正截面受弯承载力计算的基本假定,同时还应满足以下规定:1达到受弯承载力极限状态时纤维布(板)的拉应变εf根据截面应变保持平面的假定确定,且不应超过本规程表3●2●3和表3●3●4中纤维布(板)的拉应变设计值。2加固后受弯构件混凝土相对受压区高度限值ξfb不应大于现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB50010要求的0●85倍。3达到极限承载力极限状态前,纤维复合材料与混凝土之间不应发生剥离破坏。4.2.5采用粘贴纤维布(板)进行受弯加固时,在确保纤维布(板)不拉断的前提下,应按式(4.2.5)计算截面受弯承载力。图4.2.5纤维复合材料加固混凝土梁正截面受弯承载力计算简图(4.2.5-1)α1fcb儿十fEQ\*jc3\*hps19\o\al(\s\up0(I),Y)AEQ\*jc3\*hps19\o\al(\s\up0(I),s)=ffaAf十fYAs(4.2.5-2)ffa=Efεfa=Ef(εcs十εp—εcs0)(4.2.5-3)式中:M———截面所受弯矩设计值(KN●m);εfa—纤维布(板)拉应变计算值,且不应超过本规程表3.2.3和表3.3.4中纤维布(板)的拉应变设计值;εcs———由平截面假定得到的混凝土受压边缘达到极限压应变εcu时,截面受拉边缘表面拉应变εcs=εcu;εp———碳纤维布有效预张拉应变,εp≤0.004;εcs0———粘贴纤维布(板)前构件在初始弯矩作用下混凝土受拉边缘的拉应变,按式(4.2.5-4)的规定进行计算;fY,fEQ\*jc3\*hps19\o\al(\s\up2147483647(I),Y)———钢筋的抗拉、抗压强度设计值(Mpa);As,AEQ\*jc3\*hps19\o\al(\s\up2147483647(I),s)———受拉、受压钢筋截面面积(mm2);as,aEQ\*jc3\*hps19\o\al(\s\up2147483647(I),s)———纵向钢筋合力点至受拉、受压区边缘距离(mm);h———矩形截面高度(mm);α1———受压区混凝土矩形应力图的应力值与混凝土轴心受压强度设计值的比值,当混凝土强度等级不超过C50—16—时,α1取为1.0,当混凝土强度等级为C80时,α1取为0.94,其间按线性内插法确定;β1———矩形应力图受压区高度与实际受压区高度(中和轴到受压区边缘的距离)的比值,当混凝土强度等级不超过C50时,β1取为0.8,当混凝土强度等级为C80时,β1取为0.74,其间按线性内插法确定;fc———混凝土受压强度设计值(Mpa);ffa———纤维复合材抗拉强度计算值(N/mm2),应根据其品强度设计值采用;b———矩形截面宽度(mm);儿———粘贴纤维布(板)后受弯构件受压区高度(mm),当EQ\*jc3\*hps19\o\al(\s\up2147483647(I),s)0>0.85ξb时,该加固梁为超筋梁,不应单纯采用纤维布(板)加固;Ef———纤维布(板)复合材料弹性模量(Mpa);Af———纤维布(板)截面面积(mm2);εcu———正截面受压区混凝土的极限压应变,按现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB50010的规定取值。当初始弯矩Mi不大于未加固梁受弯承载力的30%时,可取构件受拉边缘的拉应变εcs0=0,当初始弯矩Mi大于未加固梁受弯承载力的30%时,应按式(4.2.5-4)计算构件受拉边缘的拉应变εcs0:εcs0=(4.2.5-4)式中:εcs0———初始弯矩Mi作用下混凝土受拉边缘的拉应变;h0———截面有效高度(mm);εs—裂缝间钢筋平均应变—17——0ftk———混凝土轴心抗拉强度标准值(Mpa);pte———按有效受拉混凝土截面面积计算的纵向受拉钢筋配筋率;s—初始弯矩Mi作用下裂缝截面处受拉钢筋应力(Mpa),Mp———碳纤维布预张拉产生的反弯矩,Mp=(Fp/h)/2;Fp———碳纤维布有效预张拉力,Fp=Efεp;η———裂缝截面内力臂系数,取η=0.87;Es———钢筋的弹性模量(Mpa);M—Mζbh0Ecεc———受压区混凝土的平均应变,εc≈εcM—Mζbh0Ecζ—受压区边缘混凝土平均压应变综合系αE———钢筋与混凝土材料弹性模量的比值,αE=Ec———混凝土的弹性模量(Mpa);ps—纵向受力钢筋的配筋率4●2●6采用纤维布(板)对受弯构件进行加固时,在正常使用条件下挠度变形应符合下列要求:1加固后受弯构件的总挠度变形的计算值应满足现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB50010的规定。2加固后受弯构件的总挠度变形包括加固前已产生的挠度变形和加固后增加荷载所产生的挠度变形。3在荷载效应的标准组合作用下,加固梁的短期刚度Bs可按式(4.2.6)计算:式中:Mk———按荷载效应的标准组合计算的弯矩,取计算区段内的最大弯矩值;△εi———碳纤维布与梁底混凝土应变差值,△εi=εp—εc0;εcs0—初始弯矩Mi作用下混凝土受拉边缘的拉应变,按式(4.2.5-4)计算;ζ—受压区边缘混凝土平均压应变综合系 ξ———裂缝截面受压区高度系数,取ξ=0.26; εcf———碳纤维布平均应变发展值;ψcf———裂缝间纤维布应变不均匀系数,取ψcf=(ψsh0)/h。4.2.7采用纤维布(板)对钢筋锈蚀率ηs小于0.25的混凝土梁进行受弯加固时,除应符合本规程第4.2.4条计算基本假定外,应按式(4.2.7-2)考虑钢筋锈蚀计算加固梁的受弯承载力,并应在梁端至少粘贴3道宽度和净间距大于2/3倍梁宽度的U形布条。其中:ηs=(Asi—Asci)/Asi×100%(4.2.7-1)Asi—第i根原设计钢筋的面积(mm2);Asci—第i根锈蚀钢筋除锈后的面积(mm2)。—19—图4.2.7纤维复合材料加固钢筋锈蚀梁正截面受弯承载力计算简图α1fcb儿—σsciAsci—σfAf=0(4.2.7-3)式中:M—截面所受弯矩设计值(KN.m);儿—混凝土等效矩形受压区高度(mm);Asci—第i根锈蚀钢筋除锈后的面积(mm2);σsci—第i根锈蚀钢筋的应力(Mpa);εsci—第i根锈蚀钢筋的应变,εsci=εcu;fyc—锈蚀钢筋的屈服强度,fyc=fuc—锈蚀钢筋的极限强度,fuc=fy—未锈蚀钢筋的屈服强度(Mpa);fu—未锈蚀钢筋的极限强度(Mpa);εsyc—锈蚀钢筋的屈服应变,εsyc=fyc/Es;—20—εsucεsuc———锈蚀钢筋的极限应变,εsuc=εsueεsy———未锈蚀钢筋的屈服应变,εsy=fy/Es;ηs—钢筋锈蚀率;ηs,cr———屈服平台消失时的临界锈蚀率,对光圆钢筋ηs,cr=0.1,对变形钢筋ηs,cr=0.2;Af———纤维布(板)截面面积(mm2);σf———纤维布(板)应力(Mpa),σf=Efεfa≤Efεfu;εfu———纤维布(板)的极限应变;fa—纤维布应变,εfa=fa—纤维布应变,εfa=εcu。4.3受剪加固设计4●3●1采用纤维布对钢筋混凝土梁进行受剪加固时:1宜采用封闭缠绕粘贴,也可采用U形粘贴和双L形粘贴2纤维布的受力纤维方向宜与主拉应力方向一致,但为了施工方便,纤维方向可与构件轴向垂直。3当采用纤维布条带加固时,应优先增加纤维布(板)与混—21—图4●3●1纤维布的受剪加固方式及端部锚固方法凝土表面的粘贴面积,U形布条中心间距应小于梁高的0●5倍,净间距应不大于梁高的0●25倍。4U形和双L形条带的粘贴高度宜取构件截面高度。如果纤维无法贴到梁顶,宜在纤维布(板)的端部采用附加锚固措施。压条宽度不应小于加固纤维条带宽度的3/5,碳纤维布压条厚度不应小于加固纤维条带厚度的1/2,钢压条厚度不应小于2mm。—22—4●3●2钢筋混凝土梁受剪加固后的斜截面受剪承载力应符合式(4●3●2)的要求。若不能满足要求,则应用加大截面法进行受剪加固。当hw/b≤4时,V≤0.25βcfcbh0(4.3.2-1)当hw/b≥6时,V≤0.20βcfcbh0(4.3.2-2)当4≤hw/b≤6时,按线性内插法确定。式中:V———钢筋混凝土梁斜截面加固后受剪承载力设计值(KN);βc—混凝土强度影响系数:当其强度等级不超过C50时,β0.8;其间按线性内插法确定;fc———被加固构件混凝土轴心受压强度设计值(Mpa);b———被加固矩形截面宽度、T形或I形截面的腹板宽度(mm);h0———被加固截面有效高度(mm);hw———截面的腹板高度(mm):对矩形截面,取有效高度;对T形截面,取有效高度减去翼缘高度;对I形截面,取腹板净高。4.3.3对剪跨比λ≥3混凝土梁进行受剪加固时,应按式(4.3.3-1)计算斜截面受剪承载力。V≤Vc十VS十VfVf=Af=2n●tfwf式中:V———加固梁所受剪力设计值(KN);Vc,VS———混凝土和箍筋的抗剪承载力(KN),按现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB50010规定计算;λ———计算截面的剪跨比,按现行国家标准《混凝土结构设—23—计规范》GB50010规定计算;vf———纤维布对梁抗剪承载力的贡献(KN);hf———梁侧面粘贴纤维布的竖向高度(mm);wf———纤维布条带的宽度(mm);f—纤维布条带的中心间距(mm);ff———在受剪加固设计时,纤维布抗拉强度设计值(Mpa),当纤维布封闭缠绕时,应根据纤维布品种按本规程表3●2●3和表3●3●4规定的抗拉强度设计值乘以调整系数0●4确定;U形粘贴时,调整系数取0●25。图4.3.3外贴U形布条抗剪加固简图4.3.4对于剪跨比λ<1混凝土梁进行受剪加固时,不应采用纤维复合材料加固,对于剪跨比1≤λ<3混凝土梁进行受剪加固时,不宜采用纤维复合材料加固。4.3.5对钢筋混凝土梁采用外贴U形布条进行受剪加固时,应优先采用增加纤维复合材料与混凝土粘贴面积的方法提高混凝土梁的受剪承载力,布条中心间距sf宜小于h/2(h为梁的全截面高度),并满足式(4.3.5)的要求。f≤hf—Le(4.3.5)式中:Le—纤维复合材料有效粘结长度(mm),取Le=,其中ff为混凝土抗拉强度设计值,n为纤维复合材料的层数。—24—4.4受压加固设计4.4.1对于轴心受压或小偏心受压的钢筋混凝土柱,可采用沿其全长无间隔地环向连续粘贴纤维布的方法(简称环向围束法)进行加固。4.4.2对于长细比l0/D≤12、截面直径D≤800mm的圆形截面轴心受压柱采用环向围束法加固时,柱加固后轴心受压承载力可按式(4.4.2-1)计算。N≤0.9(βc×fcc×Acor十fEQ\*jc3\*hps19\o\al(\s\up0(I),Y)AEQ\*jc3\*hps19\o\al(\s\up0(I),s))(4.4.2-1)fcc=fc十(4.4.2-2)式中:N———柱所受轴心压力设计值(KN);fcc———纤维布约束混凝土受压强度设计值(Mpa);fc———原构件混凝土轴心受压强度设计值(Mpa);Acor———环向纤维围束内混凝土面积,Acor=D———环向围束内圆形截面柱直径(mm);ff———受压加固设计时,纤维布的抗拉强度设计值(Mpa),按照本规程表3.2.3和表3.3.4中抗拉强度设计值乘以调整系数0.45确定;βc—混凝土强度影响系数,当混凝土强度等级不大于C50时,βc=1.0;当混凝土强度等级为C80时,βc=0.8;其间按线性内插法确定;fEQ\*jc3\*hps19\o\al(\s\up2147483647(I),Y)———受压区纵向钢筋受压强度设计值(Mpa);AEQ\*jc3\*hps19\o\al(\s\up2147483647(I),s)———受压区纵向钢筋截面积(mm2)。4.4.3对于长细比l0/b≤12、截面高度h≤550mm、高宽比h/b≤1.5并且截面棱角经过圆化打磨的正方形或矩形截面受压柱采用环向围束法加固时,应按式(4.4.3-1)计算柱的轴心受压承载力。—25—N≤o.9fsc=fc十,Ae=bh—式中:N———柱所受轴心压力设计值(KN);Ae———有效约束区混凝土截面面积(mm2);An———非有效约束区混凝土截面面积(mm2);r———截面角部倒角半径(mm);b———约束柱截面宽度(mm);h———约束柱截面高度(mm);DI———加固柱的名义直径,DI=\—2r。4.4.4对于eo/ho≤o.o5偏心受压正方形截面柱,当其长细比lo/b≤6并且截面棱角经过圆化打磨采用环向围束法加固时,应按式(4.4.4-1)计算碳纤维布约束混凝土方柱的偏心受压承载力。Puf=yf×Pu(4.4.4-1)式中:Puf———柱所受偏心压力设计值;Pu———未约束混凝土方柱偏心受压承载力设计值;—26—yf———环向围束偏心受压方柱承载力影响系数;fc———混凝土轴心受压强度;pf———环向围束纤维体积比,pf=4n.tf/b≥pf,min,pf,min=1.47×10—4×fc×e0.0074×b;e0—偏心距,e0=4.5受拉加固设计4.5.1当采用外贴纤维复合材加固环形或其他封闭式钢筋混凝土受拉构件时,应按原构件纵向受拉钢筋的配置方式,将纤维布(板)粘贴于相应位置的混凝土表面上,且纤维方向应与构件受拉方向一致,并处理好围拢部位的搭接和锚固问题。4.5.2轴心受拉构件的加固,其正截面承载力应按式(4.5.2)确定:N≤fyAs十ffAf(4.5.2)式中:N———轴心拉力设计值;ff———纤维复合材抗拉强度设计值(N/mm2),应根据其品度设计值采用。4.5.3矩形截面大偏心受拉构件的加固,其正截面承载力应符合式(4.5.3)规定,如图4.5.3所示。N≤fyAs十ffAf—α1fcb儿—fyIAsI(4.5.3-1)—27—图4.5.3纤维复合材料加固混凝土受拉构件正截面受拉承载力计算简图Ne≤α1fcb儿(h0—EQ\*jc3\*hps19\o\al(\s\up6(儿),2))十fEQ\*jc3\*hps19\o\al(\s\up1(I),Y)AEQ\*jc3\*hps19\o\al(\s\up1(I),s)(h0—aEQ\*jc3\*hps19\o\al(\s\up1(I),s))十ffAf(h—h0)式中:N———轴向拉力设计值;(mm);ff———纤维复合材抗拉强度设计值(N/mm2),应根据其品设计值采用。4.6提高柱端延性的设计4.6.1采用封闭式粘贴纤维布对柱进行延性加固时,柱端箍筋加密区的总折算体积配箍率Pv,e应满足现行国家规范对柱端箍筋(4.6.1)计算:P式中:Psv,v———按箍筋范围以内核心截面计算的体积配箍率;,d———纤维布的有效约束系数。对圆形柱取0.9;矩形柱取,d=0.45,当矩形柱的轴压比大于0.5,且加固时—28—未卸载条件下,取,d=0.36;pf———环向围束体积比,对圆形截面:pf=4ntf/D,对矩形及正方形截面:pf=fyv———箍筋抗拉强度设计值;f—纤维复合材条带的间距(如图4.3.3所示);ff———纤维复合材抗拉强度设计值(N/mm2),应根据其品度允许值采用。4●6●2纤维布在箍筋加密区宜连续布置。纤维布两端应采用搭接或其他可靠连接措施形成封闭形式。纤维布条带的搭接长度不应小于150mm,各条带搭接位置应相互错开,条带宽度不宜超4.7构造要求4●7●1当对混凝土梁正弯矩进行受弯加固时,纤维布(板)宜延伸至支座边缘,且在端部加U形布条锚固,U形布条的宽度不宜小于200mm,且不宜小于加固梁的宽度,如图4●7●1所示。图4●7●1梁端U形锚的布置4●7●2在集中荷载作用点两侧宜设置构造纤维布(板)条(U形—29—布条或特种铆钉),采用U形布条时纤维布(板)宽度不应小于200mm,且不应小于加固梁宽度。受集中荷载为主的梁宜在剪力较大的区段均匀布置U形布条。布条长度沿梁侧至梁顶,U形布条宽度不宜小于100mm,且不宜小于梁宽度的1/2。相邻两道布条净间距不大于梁高度的1/2,如图4●7●2所示。图4●7●2梁中U形锚的布置4●7●3粘贴多层纤维布时,纤维布宜分层截断。内层布的截断位置应从外层布的截断位置内收200mm和纤维有效粘结长度Le以上,每层布截断端头处粘贴U形布条,U形布条宽度不宜小于4●7●4纤维布(板)的截断位置距其充分利用截面的距离不应小于式(4●7●4)计算所得的延伸长度Ld,并应延伸至不需要该层纤维布(板)加固截面之外不小于200mm,如图4●7●4所示。十200≥(4.7.4)—30—式中:Ld———纤维布(板)从其充分利用截面所需的粘结延伸长度(mm);Le———纤维有效粘结长度,取Le=\其中n为纤维复合材的层数;εfa———充分利用截面处纤维布(板)拉应变设计值,按本规程第4.2.5条规定计算;τf———纤维布(板)混凝土表面粘结强度设计值,取τf=0.4ft,ft为混凝土抗拉强度设计值,按现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB50010规定值采用;当τf<0.4Mpa,取τf=0.4Mpa;当τf>0.7Mpa,取τf=0.7Mpa。图4●7●4纤维布(板)的延伸长度4●7●5当纤维复合材料延伸至楼板边缘仍不能满足本规程第4●7●4条延伸长度的要求时,应在延伸长度端部设置垂直于受力方向的压条。如图4●7●5所示,压条应在延伸长度范围内均匀布置,压条宽度和厚度不应小于受弯加固纤维复合材料条带。4●7●6当采用U形箍、L形纤维板或环向围束进行加固而需在—31—图4●7●5纤维复合材料端部附加锚固措施构件阳角处绕过时,其截面棱角应在粘贴前通过打磨加以圆化处理。梁的圆化半径r,对碳纤维和玻璃纤维不应小于20mm;对芳纶纤维不应小于15mm;柱的圆化半径,对碳纤维和玻璃纤维不应小于25mm;对芳纶纤维不应小于20mm,如图4●7●6所示。图4●7●6转角处粘贴纤维布的处理措施4●7●7柱受压加固时,纤维布上、下层之间搭接长度应不小于50mm,纤维布环向锚固长度应不小于200mm。4●7●8对梁、板负弯矩区进行受弯加固且纤维布(板)需避开柱时,宜在梁侧4hEQ\*jc3\*hps19\o\al(\s\up2147483647(I),f)范围内粘贴纤维布(板),当有可靠依据和经验时,可适当放宽。—32—图4●7●8负弯矩区加固时梁侧有效粘贴范围平面图hEQ\*jc3\*hps14\o\al(\s\up2147483647(I),f)—板厚(mm)4.8加固构件的表面防护4●8●1对加固后构件的表面应进行防护处理。防护材料应与胶粘剂可靠粘结,且应达到所需的防护要求。当被加固构件的表面有防火要求时,应按现行国家标准《建筑设计防火规范》GB50016规定的耐火等级及耐火极限要求,对纤维复合材进行防护。—33—5施工5.1一般规定5.1.1纤维增强复合材料加固施工应由具有专业资质的施工方实施。5.1.2施工方应阅读设计施工图,理解设计意图和要求,熟悉施工现场和被加固构件混凝土的实际状况,拟定施工方案和施工计划,具体施工时应按编制的施工方案实施。5.1.3施工方应对所使用的纤维布(板)、配套胶、机具等做好施工前的准备工作。5.1.4施工方应按以下步骤逐步实施:1施工准备。2混凝土表面及倒角等处理。3底胶配制并涂刷。4找平胶配制,对不平整处进行修复处理。5粘贴胶的配制、涂刷。6粘贴首层纤维布(板)。7指触干燥后进行下一层布的粘贴施工。8表面防护。5.1.5纤维布(板)粘贴施工宜在5℃~35℃环境温度条件下进行,并应符合配套胶粘剂的施工使用温度。当环境温度低于5℃时,应使用适用于低温的配套胶粘剂或采用使环境升温处理措施。5.1.6施工时应考虑环境湿度对胶粘剂固化的不利影响,采用高性能玻璃纤维布时,相对湿度不宜大于80%。如确需在潮湿的—34—构件上进行施工,必须烘干构件表面或采用专门的胶粘剂配方。5●1●7施工方在表面处理和粘贴纤维布(板)前,应按加固设计部位放线定位。5●1●8底胶、找平胶和粘贴胶的质量,应在使用前进行抽样检验,合格后方能使用。配制时,应检查拌和容器的清洁,不应有尘灰、水分和油渍,严禁在灰尘较多处拌和,也不应将剩胶混入再拌。胶粘剂应称量准确,计量误差不得超过1%。胶粘剂胶配制应按产品使用说明规定的配比称量置于容器中。搅拌时应按同一方向搅拌直至肉眼观察无丝状、无色差。搅拌好的粘结剂应在产品规定的初凝时间内使用完毕,过时不能再使用。5●1●9原材料应严格按照厂商提供的说明书进行妥善运输和保存。5.2表面处理5●2●1施工方应消除被加固构件表面的剥落、疏松、蜂窝、裂缝等劣化混凝土,露出混凝土结构层,并用找平胶将表面修复平整。5●2●2施工方应按设计要求对混凝土构件裂缝进行灌缝或表面封闭处理,对钢筋锈蚀构件应先进行除锈处理。5●2●3被粘贴混凝土表面应先打磨平整,除去表层浮浆、油污等杂质,直至完全露出结构新面。转角粘贴处应进行导角处理并打磨成圆弧状。5●2●4混凝土表面应清理干净,去除灰尘并保持干燥。5.3涂刷底胶5●3●1施工方应按配比要求配制底胶。5●3●2施工方应用滚筒刷或特制的毛刷将底胶均匀涂抹于混凝—35—土表面。待胶表面指触干燥时即进行下一步工序施工。5.4找平处理5●4●1施工方应按配比要求配制找平胶。5●4●2混凝土表面凹陷部位应用找平胶填补平整,且不应有棱角。转角处应用找平胶修复为光滑的圆弧。5●4●3待找平胶表面指触干燥时应即进行下一步工序施工。5.5粘贴纤维布(板)及表面防护5●5●1施工方粘贴纤维布宜符合下列要求:1按设计要求的尺寸裁剪纤维布。裁剪好的纤维布应成卷状妥善摆放,不得展开铺在地上。2配制粘贴胶并均匀涂抹于所要粘贴的部位。3用滚筒刷或特制的毛刷沿纤维方向多次涂刷,挤除气泡,并使胶水充分浸透纤维布。涂刷时不得损伤纤维布。4多层粘贴重复上述步骤,待纤维布表面指触干燥时即进行下一层的粘贴。5在最后一层的碳纤维布表面均匀浸涂树脂。5●5●2施工方粘贴纤维板宜符合下列要求:1按设计要求的尺寸切割纤维板。2当采用表面未经粗糙化处理的纤维板时,应将纤维板粘贴面打磨处理。3将纤维板表面擦拭干净,并立即涂刷胶粘剂,胶层应呈突起状,最小厚度不应小于2mm。4将涂有胶粘剂的纤维板用手轻压贴于需粘贴的位置。用橡皮滚筒顺纤维方向均匀平稳压实,使胶粘剂从两边挤出,保证密实无空洞。—36—5需粘贴两层纤维板时,应连续粘贴,不宜搭接。当不能立即粘贴时,再开始粘贴前应对底层纤维板重新进行清理。5●5●3当需要做表面防护时,纤维布(板)外表面宜粘贴洁净砂,或按设计施工拉结件,以保证防护材料与原有纤维布(板)之间有可靠的粘结。5.6施工安全及注意事项5●6●1粘贴在混凝土构件表面上的纤维复合材,不应直接暴露于阳光或有害介质中,其表面应进行防护处理。表面防护材料应对纤维及胶粘剂无害,且应与胶粘剂有可靠的粘结强度及相互协调的变形性能。碳纤维为导电材料,使用碳纤维布(板)时应尽量远离电气设备及电源。5●6●2施工中应避免纤维布的弯折。5●6●3纤维布(板)用配套胶粘剂的原料应密封储存,远离火源,避免阳光直接照射。5●6●4胶粘剂应密封储存,配制和使用场所应保持通风良好。5●6●5工作场所应配备专用的灭火器,并由专人负责防火安全。5●6●6现场施工人员根据使用胶粘剂材料采取相应的劳动保护措施,并应遵守施工场地其他安全规定。—37—6检查及验收6.0.1在开始施工之前,应确认纤维材料及粘结材料的产品合格证、出厂检验报告,材料的各项性能指标符合本规程的要求。并根据国家相关施工验收规范要求进行材料抽样送检工作。6.0.2采用纤维增强复合材料对结构进行修复或加固时,应严格按本规程第5章有关条款进行各工序隐蔽工程检验与验收。6.0.3纤维材料的实际粘贴尺寸和数量不得小于设计要求。用钢尺测量纤维布(板)粘贴位置偏差不得大于10mm,角度偏差不6.0.4纤维材料与原有结构物的粘结必须密实。有效粘结面积不得低于95%。6.0.5工程验收。1施工完毕,施工单位先自行目测或用小锤轻击进行检查。每平方米纤维布(板)内空鼓数量不得超过10个。当纤维布(板)的单个空鼓面积小于1000mm2时,可采用针管注胶的方式进行补救。当纤维布(板)的单个空鼓面积大于1000mm2时,宜将该处纤维布(板)切除,重新搭接粘贴同等型号的纤维布(板)。2每个构件测得的异常点不应大于总测点的5%。如大于5%,则需对所有加固区域进行检测,记录所有异常区域,并对所有异常区域进行有效处理(按照本条第1款)。3底胶层厚度不应大于2mm,纤维布层间胶厚度不应大6.0.6如对现场施工质量或粘结剂质量有怀疑时,可在现场进行正拉粘结测试,现场正拉粘结测试方法见附录B。6.0.7加固工程竣工验收应按照国家相关施工验收规范要求执—38—行,验收时应包括以下施工文件:1纤维布(板)及胶粘剂材料的产品合格证及相应测试报告。2混凝土表面打磨、修补的隐蔽工程验收记录。3粘贴部位、数量及空鼓检查记录。6.0.8底胶的检测方法应满足表6.0.8的要求。表6.0.8底胶的主要检测方法性能检测方法混合后初粘度(23℃时)按GB/T12007.4拉伸强度按GB/T2568与混凝土的正拉粘结强度按本规程附录A6.0.9找平胶的检测方法应满足表6.0.9的要求。表6.0.9找平胶的主要检测方法性能检测方法拉伸强度按GB/T2568与混凝土的正拉粘结强度按本规程附录A6.0.10粘贴胶的检测方法应满足表6.0.10的要求。表6.0.10纤维布(板)粘贴胶的主要检测方法性能检测方法混合后初粘度(23℃时)按GB/T12007.4钢-钢拉伸剪切强度按GB/T7124拉伸强度按GB/T2568弯曲强度按GB/T2570受压强度按GB/T2569弹性模量按GB/T2568伸长率按GB/T2568与混凝土的正拉粘结强度按本规程附录A—39—附录A纤维布(板)配套胶粘剂与混凝土的正拉粘结强度测定方法A.1适用范围A.1.1本方法适用于纤维布(板)胶粘剂单层或复合涂层与混凝土间正拉粘结强度的测定。A.2试验设备及试样A.2.1拉力试验机的量程选择应与试样的破坏荷载相适应。试验时所用的夹具应能使试样对中、固定,试验机应使拉力平稳地增加。A.2.2试验所用机具应采用钢材加工而成,如图A.2.2所示。A.2.3试验所用混凝土试块的尺寸为70mm×70mm×40mm。预切缝深度取2mm~3mm,宽度1mm~2mm,如图A.2.3所示。A.2.4试样为钢标准块与混凝土试块组合件。在混凝土试块上按照正常的施工次序粘贴纤维布(板),然后将钢标准块与混凝土试块粘结。试样的组成如图A.2.4所示。胶粘剂的制备和固化,应按相应的胶粘剂产品技术条件或胶粘剂施工工艺说明书中规定的条件进行。A.3试验条件~70%。—40—图A.2.2试验机具尺寸图A.2.3混凝土试块尺寸1—预切缝A.4试验步骤A.4.1将制备好的试样放入拉力试验机的夹具内并对中。A.4.2以1500N/min~2000N/min的速度进行加载,直至破坏。记录试样破化的荷载值P,并观察破坏形式。—41—图A.2.4试样组成示意图1—配套胶粘剂及纤维布(板);2—钢标准块;3—预切缝;4—混凝土试块;5—钢夹具A.5试验结果A.5.1正拉粘结强度按下式计算:(A.5.1)式中:f———粘结强度(Mpa);P———试样被拉开破坏时的荷载值(N);S———钢标准块的横截面积(mm2)。A.5.2破坏形式1混凝土内聚破坏:混凝土自身破坏,以Af表示。2层间破坏:胶粘剂与混凝土间复合涂层界面破坏,以Bf表示。—42—3碳纤维片材破坏:破坏发生在碳纤维片材内部,以cf表示。4粘结失效:破坏发生在碳纤维片材与钢标准块之间,以Df表示。破坏形式为Af、Bf时,量测结果符合粘结强度试验要求。如出现两种或两种以上的破坏形式,则应注明。破坏形式为cf、Df时,量测结果应予以剔除。A.5.3每组被测试样应不少于5个,每个试样的f值与该组算术平均值的误差不超过士15%为有效值,并至少取其中3个有效值的算术平均值作为该组正拉粘结强度试验结果。A.5.4试验结果用正拉粘结强度试验结果和破坏形式共同表示,如:3.5Mpa,Af。A.5.5试验报告应包括下述内容:1胶粘剂的名称、牌号、批号和来源。2制备试样的工艺条件。3试样的编号和数量。4试验时环境的温度、湿度。5拉力试验机的型号、量程、加载速度。6试样的破坏荷载、破坏形式、加载速度。7试验中出现的偏差和异常现象。8试验日期、试验人员。—43—附录B纤维布(板)加固混凝土结构施工质量现场检验方法B.1适用范围B.1.1本方法适用于纤维布(板)加固混凝土结构施工质量的现场检验。B.2试验设备和试样B.2.1对粘结强度检测仪的要求,可按照现行行业标准《数显式粘结强度检测仪》JG3056的规定。粘结强度检测仪应每年检定一次,发现异常时应随时维修、检定。B.2.2现场检验应在已完成纤维布(板)粘贴加固的结构表面上进行。按实际粘贴纤维布(板)的加固结构表面面积计,500m2以下工程取一组试样,500m2至1000m2工程取两组试样,1000m2以上工程每1000m2取两组试样。试样应由检验人员随机抽取,试样间距不得小于500mm。B.2.3现场试样制备要求1表面处理:被测部位的加固表面应清除污渍并保持干燥。2切割预切缝:从加固表面向混凝土基体内部切割预切缝,切入混凝土深度2mm~3mm,宽度1mm~2mm。预切缝形状为直径40mm的圆形。3粘贴钢标准块,采用取样粘结剂粘贴直径为40mm的圆形钢标准块(图B.2.3)。取样粘结剂的正拉粘结强度应大于纤维布(板)粘贴胶粘剂的正拉粘结强度。钢标准块粘贴后应及时固定。—44—图B.2.3纤维布(板)粘结质量现场检验1—被加固构件;2—粘贴的纤维布(板);3—钢标准块;4—预切缝;5—取样粘结剂;6—粘结强度检测仪;7—读数表B.3试验步骤B.3.1按照粘结强度检测仪生产厂提供的使用说明书,连接钢标准块。B.3.2以1500N/min~2000N/min匀速加载,记录破坏时的荷载值,并观察破坏形态。B.4试验结果B.4.1正拉粘结强度应按下式计算:式中:f———正拉粘结强度(Mpa);P———试样破坏时的荷载值(N);A———钢标准块的粘结面面积(mm2)。B.4.2破坏形式1混凝土破坏:混凝土试块破坏,以Af表示。2层间破坏:胶粘剂与混凝土间复合涂层界面破坏,以Bf—45—表示。3碳纤维片材破坏:纤维布(板)内部破坏,以cf表示。4粘结失败:碳纤维布(板)与钢标准块之间破坏,以Df表示。B.4.3每组取3个被测试样,以算术平均值作为该组正拉粘结强度的试验结果。实验结果应包括破坏形式、3个试样的正拉粘结强度值和该组正拉粘结强度的试验平均值。B.4.4按照下列判据对施工质量进行判定:1破坏形式为Af,施工质量判定为合格。2破坏形式为Bf、cf、Df时,如满足每组试样的正拉粘结强度试验平均值不小于2.5Mpa,且其中单个试样的正拉粘结强度最小值不小于2.25Mpa的要求,施工质量判定为合格。3破坏形式为Bf、cf,如不能满足每组试样的正拉粘结强度试验平均值不小于2.5Mpa,且其中单个试样的正拉粘结强度最小值不小于2.25Mpa的要求,施工质量判定为不合格,或根据实际工程情况加大样本数量重新检验。4破坏形式为Df时,如不能满足每组试样的正拉粘结强度试验平均值不小于2.5Mpa,且其中单个试样的正拉粘结强度最小值不小于2.25Mpa的要求,应重新制备试样和检验。B.4.5试验报告应包括下列内容:1建设单位、委托单位、施工单位和检验单位的名称。2制备试样的工艺条件。3工程名称、取样单位、试样的数量和编号。4试验时环境的温度、湿度。5粘结强度检测仪的型号、量程、加载速度。6试样的破坏荷载值、破坏形式、粘结强度及其平均误差。7试验中出现的偏差和异常现象。8试验日期、试验人员。—46—本规程用词说明1为了便于在执行本规程条文时区别对待,对要求严格程度不同的用词说明如下:1)表示很严格,非这样做不可的用词:2)表示严格,在正常情况下均可以这样做的用词:用词:4)表示有选择,在一定条件下可以这样做的用词:采用2条文中指明应按其他有关标准执行时,写法为“应符合……的规定”或“应按……执行”。—47—引用标准名录1《塑料弯曲负载热变形温度试验方法》GB/T16342《机械工业产品用塑料、涂料、橡胶材料人工气候加速试验方法》G