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        碳纖維加固施工方案
        發布日期:2014-5-23    發布者:admin    點擊次數:2381 

        本工程采用東麗碳素纖維布,將抗拉強度極高的碳纖維用環氧樹脂預浸成為復合增強片材(單向連續纖維片);用環氧樹脂粘結劑粘貼在要補強的結構上,形成一個新的復合體,使增強貼片與原有鋼筋混凝土共同受力,增大結構的抗拉或抗剪能力,提高強度、剛度、抗裂性和結構的延性。

         

        一.技術標準:

        1. 最早通過的規范是2003年《碳纖維片材加固混凝土結構技術規程》編號為CECS146:2003;
        2. 最新的國家標準規范2006《混凝土結構加固設計規范》代替,其編號為GB 50367-2006;
        3. 2008年最新《結構加固修復用碳纖維片材》和《工程結構加固材料安全性鑒定技術規范》編號:GB/T 20490-2008;

         

         

         

        二.特點:

         

        (1)高強高效 

        由于碳纖維材料優異的物理力學性能,在對混凝土結構進行加固補強過程中可以充分利用其高強度、高模量的特點來提高結構及構件的承載力和延性,改善其受力性能,達到高效加固的目的。 

         

        (2)耐腐蝕性能及耐久性

        碳纖維材料的化學性質穩定,不與酸堿鹽等化學物質發生反應,因而用碳纖維材料加固后的鋼筋混凝土構件具有良好的耐腐蝕性及耐久性,解決了其他加固方法所遇到的化學腐蝕問題。

         

        (3)不增加構件的自重及體積 

        自重輕,密度只有普通鋼材的1/4,基本不增加結構自重及截面尺寸;柔性好,易于裁剪,適應范圍廣;碳纖維布質量輕且厚度薄,經加固修補后的構件,基體上不增加原結構的自重及尺寸,也就不會減少建筑物的使用空間,這在“寸土寸金”的經濟社會中無疑是重要的。

         

        (4)抗拉強度高,是同等截面鋼材的7-10倍。

         

         

        (5)適用面廣

        由于碳纖維布是一種柔性材料,而且可以任意地裁剪,所以這種加固技術可廣泛地應用于各種結構類型、各種結構形狀和結構中的各種部位,且不改變結構及不影響結構外觀。同時,對于其他加固方法無法實施的結構和構件,諸如大型橋梁的橋墩、橋梁和橋板,以及隧道、大型筒體及殼體結構工程等,碳纖維加固技術都能順利地解決。

         

        (6)便于施工  

        將碳纖維材料用于加固混凝土結構,在施工現場不需要大型的施工機械,占用施工場地少,而且沒有濕作業,因而工效很高。

         

         

         

        三.施工方案:

         

        1. 施工流程:施工準備----放設施工線---基底處理---刷抹漆底膠---涂刷浸漬膠

        ---粘貼碳纖維布---涂刷面--表面養護---驗收。

         

        1. 具體操作:

        (1)施工準備:

        a.膠粘劑的配置,將原材料按不同配合比稱量準確,分別配置底涂膠料、整平膠料及粘結膠料。先將稀釋劑加入聚合物主料內攪拌均勻,再將填料加入繼續攪拌至均勻,最后加入固化劑,充分攪拌后即可使用。

         

        b.配置膠料時應注意以下事項:底涂膠料每次配置量以1-2公斤為宜;整平膠料每次配置量以0.5-1公斤為宜;粘結膠料每次配置量以1-2公斤為宜。

        c.所有膠料要求于1小時內施工完畢。

         

        (2)基底處理

        a.混凝土表面如出現剝落、蜂窩、腐蝕等劣化現象的部位應予剔除,對于較大面積的劣質

        層,在剔除后應用聚合物水泥砂漿進行修復。

         

        b.裂縫部位,如有必要應先進行封閉處理。

         

        c.用混凝土角磨機、砂輪(砂紙)等工具,去除混凝土表面的浮漿、油污等雜質,構件

        基面的混凝土要打磨平整,尤其是表面的凸出部位要磨平,轉角粘貼處要進行倒角處理并打

        磨成圓弧狀(R³ 10mm)。

         

        e.用吹風機將混凝土表面清理干凈并保持干燥。使用中國建科院研制生產EC高強度聚合物

        砂漿修補表面凹陷底部分。

         

         

         

        (3)刷抹漆底膠.

        a.把底膠的主劑和固化劑按規定比例稱量準確后放入容器內,用攪拌器合均勻。一次調和量應以在可使用時間內用完為準。

        b.在底膠中嚴禁添加溶劑。含有溶劑的毛刷或用溶劑弄濕了的滾筒不得使用.

        c.用滾筒刷均勻地涂抹底膠。

        d.指觸干燥時間因氣溫不同,一般在3小時到1天之間變化。

        e.底膠固化后,在表面上有凸起部分時,要用砂紙磨光。

         

         

        (4)涂刷浸漬膠

        底膠涂刷后,混凝土表面不平處用找平膠找平。

         

        (5)粘貼碳纖維布

        a.確認粘貼表面干燥。氣溫50C以下,相對濕度RH>85%時,如無有效措時不得施工。

        b.防止碳纖維受損,碳纖維片在運輸、儲存、裁切和粘貼過程中,嚴禁受到彎折。因此,貼片前應用鋼直尺與壁紙刀按規定尺寸切斷碳纖維片,每段長度一般以不超過6m為宜。要使用更長的片材時,除精心防止彎折外,對脫泡(即趕出氣泡)、滲浸過程必須加位謹慎操作。為防止片材在保管過程中損壞,片材的裁切數量應按當天的用量為準。

        c.碳纖維向接頭必須搭接15cm以上,該部位應多涂粘結樹脂,碳纖維橫向不需要搭接。

        d.粘接樹脂的主劑和固化劑應按規定的比例稱量準確,裝入容器,用攪拌器攪拌均勻。一次調和量應以在可使用用完為準。

        e.貼片前用滾筒刷均勻地涂抹粘結樹脂,稱為下涂。下涂的涂量標準如下。

           200g/m2的碳纖維片,400-500g/m2

           300g/m2在碳纖維布,500-600 g/m2

        f.貼片時,在碳纖維片和樹脂之間盡量不要有空氣。可用羅拉(專用工具)沿著纖維方向在碳纖維片上滾壓多次,使樹脂浸入碳纖維中.

        g.碳纖維片施工30分鐘后,用滾筒刷均勻涂抹粘結樹脂,稱為上涂。上涂涂量標準如下:

           200g/m2在碳纖維片,200-100 g/m2

           300g/m2在碳纖維布,300-200 g/m2

        h.進行空鼓檢查,并進行處理。

        須粘2層以上碳纖維布時,重復4.5-4.8步驟,并遵守4.3的規定。

         

         

        (6)養護:粘貼碳纖維材料后,需自然養護1-2小時達到初期固化,應保證固化期間不受外界干擾和碰撞。

         

        (7)驗收:

        a.工程驗收時必須有碳纖維及其配套膠料廠家所提供的材料檢驗證明。

         b.每一道工序結束后均應按工藝要求進行檢驗,作好相關的驗收記、施工結束后的現場驗收以評定碳纖維布與混凝土之間的粘結質量為主,用小錘等工具輕輕敲擊碳纖維布表面,以回聲來判斷粘結效果,如出錄,如出現質量問題,應立即返工。

         

        c.出現空鼓等粘貼不密實現象,應采取針管注膠的方法進行補救。若粘結面積小于90%,則判定為粘結無效,需重新施工。

         
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