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碳纤维布加固

作者: 时间:2015-03-14来源: 点击:

   碳纤维布加固是将环氧树脂粘接剂沿受拉方向或垂直于裂缝方向粘贴在要补强的结构上,形成一个复合体,使得增强粘贴材料与原有钢筋混凝土共同受力以增大结构的抗拉抗裂或抗剪能力,提高结构的强度、刚度、抗裂性和延伸性能。其主要应用于裂缝修补封护、楼板负荷增加、混凝土干墙或砖墙补强、抗震要求、梁板柱强度不足、变更建筑物使用用途、钢筋锈蚀性材料老化防护、结构系统变更等。

 

一、结构加固示意图

 

 

 、 施工流程与要点

 

 

1、构件打磨处理

      对梁、柱的棱角进行圆化处理时,应采用机械打磨成设计要求的圆弧角。若设计未规定圆弧角的半径r,对梁、板,应取r≥20mm;对柱,应取r≥25mm,如下图所示

 

 

2、碳纤维布裁剪

      (1) 增强碳纤维布裁剪应在清洁的房间内的工作台上进行。

      (2)裁剪下料可采用特制剪刀剪断或用锋利的美工刀切割成所需尺寸。纤维织物和板材应顺丝裁剪,保证下料片材纵向纤维的完整性。

      (3)裁剪好的碳纤维布不应折叠、应成卷状妥善保管,不得粘染上灰尘或油污。

 

3、粘贴界面处理

      (1)粘贴部位若有局部缺陷或裂缝应按设计要求进行灌缝或封闭处理;对有高差、错台及内转角的部位应打磨或抹成平滑的曲面;然后对粘贴表面进行打磨和糙化处理。

      (2)混凝土粘贴面经处理后,先用吹风清洁,然后用白布沾工业丙酮擦拭干净。

      (3)涂刷底胶应按规定进行施工,涂刷应均匀饱满,底胶的涂刷范围应超出碳纤维布粘贴范围四周20~30mm。

      (4)底胶凝胶后,混凝土粘贴面凹陷用修补胶填补整平。修补胶固化后,进行打磨和糙化处理。

 

4、碳纤维布粘贴

       (1)将碳纤维胶均匀涂抹于粘贴部位的混凝土表面;

       (2)将碳纤维布按照放线位置敷在涂好碳纤维胶的混凝土表面。

       (3)沿纤维方向用特制滚筒在已粘贴的纤维面上多次单向滚压,应使浸渍树脂充分浸渍纤维织物,并使织物的铺层均匀压实,无气泡发生。

       (4)多层粘贴碳纤维布时,逐层重复上述步骤,但应在上层碳纤维布表面达到指触干燥时立即粘贴下一层。

       (5)碳纤维布沿纤维受力方向的搭接长度不应小于100mm。当采用多条或多层碳纤维布加固时,各条或各层碳纤维布的搭接位置应相互错开,错开距离如下图

 

         (6)最后一层碳纤维布的表面应均匀涂抹一道浸渍/粘接树脂 

 

 

5、碳纤维布粘贴后要求

    

   已粘贴纤维增强复合材料的构件周围,不得有持续100℃以上的高温,严禁在粘贴表面焊接施工。

  

 1.定位放线:按设计要求放线,放线宽度应在粘碳投影面外围加宽20mm

 

 

2、基层面处理 1)用电锤将原混凝土面层剔除,露出原混凝土基层,用角磨机打磨混凝土表面浮浆层,打磨宽度为每边比片材宽度多150px,去除表面水泥灰浆直至露出混凝土坚实层,或露出混凝土新面,粗糙程度越大越好。用压缩空气除去灰尘。如清除表面遇有蜂窝麻面,应用修补料将表面修补找平;如原混凝土有裂缝,应进行灌胶或封闭处理。 2)转角处曲面半径:梁边、墙角直角处用角磨机进行倒角处理,转角的曲面半径R不小于20mm以保证碳纤维在转角处的圆滑过渡,并不会损伤碳纤维丝。梁板棱角的处理也可参照设计图纸: 3)表面处理完之后,用压缩空气机将粉尘完全吹净。

 

3、涂刷碳纤维胶:用滚桶刷将底层树脂均匀涂抹于混凝土表面。待树脂表面指触干燥时即进行下一步工序施工。碳纤维胶用量首先气候不同,碳纤维胶粘剂的粘稠度不同导致其浸润性相差较大,气温较低时用胶量相对较大,粘贴一层的用量最大,损耗多,粘贴二层比粘贴一层可节约0.2公斤每平方,粘贴三层比粘贴单层要节约近0.3公斤,在我国南方11—6月气候约低,一般平均用量在1.8公斤(不含损耗)每平方,7-10月,温度高,一般用量在0.8-1.2公斤每平方,粘贴20公分的碳纤维布,需要滚涂近30公分宽的面积才能确保粘贴的实度和碳纤维完工后表面混凝土粘接力度。在我国北方一般底胶和面胶的用量在1.5-2.3公斤每平方,根据GB/50367-2006的要求,配制浸渍树脂并均匀涂抹于所要粘贴的部位沿纤维方向多次滚压,挤出气泡并使浸渍树脂充分浸透碳纤维布滚压时不准损伤片材。浸渍树脂充分浸透碳纤维布方可满足碳纤维布和混凝土的要求。碳纤维胶的用量和所粘贴层,碳纤维幅宽,混凝土基础,以及施工现场温度直接相关,施工现场温度低于5℃时,不建议施工。

 

4. 找平处理:混凝土表面若有局部凹凸不平往往造成碳纤维粘结不良,用修复材料修补至平缓。待修复材料表面指触干燥时即可进行下一步工序施工。 5、粘贴片材:按设计要求的尺寸裁剪片材,需注意的是,碳纤维布裁剪应沿着纤维丝的方向(由其受力方式决定),且裁剪后的碳布不可乱折叠以避免损伤纤维丝,而应小心的卷起。按照放线的位置沿纤维方向粘贴片材。6、固化养护:环境温度在20℃以上时,初期硬化养护时间约1天,养护1周后方可进行施工质量检测;环境温度在10℃~20℃时,初期硬化养护时间约12天,养护12周后方可进行施工质量检测;环境温度在10℃以下时,初期硬化养护时间约2天,养护2周后方可进行施工质量检测。粘贴后初期硬化期内,不允许对片材进行锤击、移动或高温处理。 7、竣工验收:施工过程中,施工班组随时进行自检;完工后,首先由质检员进行初验,然后请甲方、监理方根据《碳纤维片材加固混凝土结构技术规程》的要求进行验收。

 

 

 


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