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      建筑加固之碳纖維布加固

      來源:http://www.beiyidongli.cn/news434090.html   發布時間:2020-8-5 16:09:00

      目前常用的加固方法有很多,如:加大截面法、外包鋼加固法、粘鋼加固法、碳纖維加固法等。碳纖維加固修補結構技術是繼加大混凝土截面、粘鋼之后的又一種新型的結構加固技術。

            纖維加固包括碳纖維布加固和碳纖維板加固兩種,主要應用在:混凝土結構粱的受彎和受剪加固、板的受彎加固、柱的抗震加固等,廠房、校舍、大廈、醫院等民用建筑加固補強;橋梁、水利等基礎設施加固補強。

           碳纖維布具有優異的物理力學性能。加固混凝土構件所用的碳纖維布,是碳纖維材料通過一定的制作工藝與特定的樹脂材料復合而制成的,是將碳纖維長絲經編織而制成的柔軟片況材料。碳纖維布在編織時,將大量的碳纖維長絲沿一個主方向均勻平鋪,形成很薄的以主纖維方向受力的碳纖維布。

      (1)抗拉強度高,是同等截面鋼材的7-10倍。

      (2)自重輕:重量約為鋼材的五分之一,基本不增加構件自重。

      (3)耐久性好,抗酸堿腐蝕,抗疲勞,且在任何惡劣環境下皆可使用。

      (4)柔軟,施工不受構件外形限制,方便快捷、省力節時、施工質量易于保證。

      (5)適用范圍廣,混凝土構件、鋼結構、木結構均可進行加固?纱蠓忍岣邩嫾某休d能力、抗震性能和耐久性能。


        碳纖維布加固施工工藝流程:施工準備、混凝土表面處理、對不平整處采用找平膠找平修復,底膠配制并涂刷,浸漬膠配制,粘貼碳纖維布、表面抹砂漿保護。


        粘貼碳纖維布施工工藝流程圖


      一、施工準備


      根據施工現場和被加固構件混凝土的實際狀況對照設計圖紙,確定施工方案和施工計劃,作好施工前的準備工作。


      二、混凝土表面處理


      1、在設計粘貼的部位按設計圖紙放樣定位。


      2、鏟除混凝土粉飾層、油污和污物,露出混凝土表面,并用角磨機磨去1-2mm厚表層,直至完全露出混凝土結構新面。


      3、如有裂縫需對裂縫進行灌漿封閉處理。


      4、對混凝土構件轉角部位采用角磨機修整R≥20mm的圓弧,并對表面凹凸不平部位進行打磨修平處理。 砼構件陽角部位處理示意圖


      5、混凝土表面如有較大的剝落、蜂窩、腐蝕等缺陷時應進行鑿除找平處理方法找平。


      6、采用高壓風去混凝土表面粉塵、砂粒,并采用丙酮拭擦混凝土結構表面。


      7、涂刷底層樹脂前,處理過的混凝土表面必須干燥干凈。


      8、最后用1m的直邊靠尺檢查處理過后表面的平整度差異,任何方向上1m范圍的最大允許差異為±5mm。


      三、涂刷底膠


      1、采用配套底膠按一定比例將主劑與固化劑放置入容器內,并攪拌均勻,配制底膠。根據現場實際情況確定每次用量,嚴格控制使用時間。


      2、采用滾筒刷將底膠均勻涂于混凝土表面,厚度不超過0.4mm,并不得漏涂或流淌、氣泡。


      3、應在底膠指觸干后立即進行粘貼碳纖維布。


      4、涂刷碳纖維底膠注意事項:


      ①涂底膠時溫度若低于﹣50℃或濕度為85%RH以上,則不能施工。


      ②底膠是由樹脂和硬化劑在一起混合均勻而成的,特別注意混合容器表面與底部的混合。


      ③如果底膠的使用時間過期,底膠必須馬上處理掉。


      ④涂底膠的容量和環境溫度決定修復的效果。大的容量或高的溫度會導致底膠的修復效果降低,所以修復的結果會不一樣。


      ⑤底膠混合后,如果修復時涂底膠的溫度高、粘性大時必須停止使用。


      ⑥涂底膠時為了防止底膠面的染污,避免帶纖維手套。


      四、局部表面找平處理


      1、配制找平膠,按配比比例及工藝要求配制攪拌。


      2、對混凝土表面凹陷部位采用刮刀嵌填整平膠泥,且不應有棱角,修復面與混凝土表面落差不超過1mm。


      3、轉角處采用找平膠修復為光滑的圓弧,半徑不小于20mm。


      4、固化養護后在找平膠表面指觸干燥后盡快進行下一步工序施工。


      五、浸漬膠配制


      1、采用配套浸漬膠,其配比為A料:B料=2:1;


      2、配制浸漬膠應設專人負責,并用秤進行控制各種材料的數量,偏差在±5%范圍;


      3、調膠使用低速攪拌器攪拌,攪拌時間約2~3分鐘,攪拌均勻,無氣泡產生,并防止灰塵雜質混入。


      六、粘貼碳纖維布


      1、在粘貼碳素纖維布之前,要有計劃的計算出粘貼范圍的大小、表面的形狀、施工環境、施工時間、施工人員等。


      2、必須調配適當量的浸漬膠,以避免超出可使用的時間之外,配制好浸漬膠后,立即用滾筒刷均勻的涂刷,底層用量為400-500 g/m2。


      3、涂刷浸漬膠后馬上粘貼預先剪好的碳素纖維布于施工處,用橡皮或塑料的刮析輕刮數次。粘完后,用力在順著碳素纖維布方向來回滾動數次讓浸漬膠浸透且擠出氣泡。


      4、在30分鐘后、3小時之內,檢查底層的浸漬膠是否浸透后,再用力按著碳纖維布的方向滾動,然后按上層涂量的標準涂刷。上層涂量為300-400 g/m2。


      5、多層粘貼時逐層重復上述步驟,但應在碳纖維布表面指觸干燥后立即進行下一層的粘貼,如超過60分鐘則應等12小時后再進行涂浸碳纖維粘貼下一層。


      6、最后的一層碳纖維物表面應均勻涂抹一道粘結劑。


      七、固化養護


      施工完成后24小時內防止雨淋或受潮,并注意保護,防止硬物碰傷施工表面。平均氣溫為20~25℃時,固化養護時間不得少于3天;平均氣溫為10℃時,固化養護時間不得少于7天。


      八、檢驗


      1、碳纖維布的實際粘貼面積不應少于設計面積,位置偏差不應大于10mm。


      2、碳纖維布與混凝土之間的粘接質量,可用小錘輕輕敲擊或手壓碳纖維布表面的方法檢查,總有效粘接面積不應低于95%。


      3、當碳纖維布的空鼓面積不大于2500px2時,可采用針管注膠的方法進行修補。當空鼓面積大于2500px2時,宜將空鼓部位的碳纖維布切除,重新搭接粘貼等量的碳纖維片材,搭接長度不應小于100mm。必要時,可采用正拉試驗對施工質量進行現場抽樣檢驗。


      碳纖維布施工注意事項


      1、加固部位基層混凝土抗壓強度不低于C15。


      2、碳纖維布應通長布置,如需搭接時應沿纖維方向搭接,搭接不得少于100mm。


      3、施工溫度以5℃~35℃為宜。


      4、碳纖維布為導電材料,施工時應盡量遠離電氣設備及電源,或采取可靠的防護措施。


      5、施工過程中應避免碳纖維的彎折。


      6、碳纖維片材及配套碳膠的原料應密封儲存,遠離火源,避免陽光直接照射。


      7、施工場地必須保持良好的通風。


      8、現場施工人員應佩戴必要的防護措施,如佩戴護目鏡、口罩和手套。


      9、施工現場嚴禁吸煙。


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