[材料应用] 来自技术部人员的碳纤维布加固方案

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碳纤维复合材料

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发表于 2016-9-4 11:58:32 | 只看该作者回帖奖励

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　　 碳纤维布加固与传统的加大混凝土截面或粘钢混凝土补强相比，具有节省空间，施工简便，不需要现场固定设施，施工质量易保证，基本不增加结构尺寸及自重，耐腐蚀、耐久性能好等特点。另外，采用该工法，可大大提高建筑物的使用寿命，降低加固成本。因此，碳纤维布作为新时代的补强材料，备受青睐和关注。本文以GB50367-2013《混凝土结构加固设计规范》、GB50550-2010《建筑结构加固工程施工质量验收规范》为依据，就混凝土结构的碳纤维布加固方案作出了最详尽的总结。
　　

　　一、工艺原理
　　利用专用碳纤维浸渍胶将抗拉强度极高的碳纤维布粘贴于混凝土结构表面, 并与之形成整体, 共同工作，达到增强构件承载力的作用。
　　二、碳纤维布加固施工工艺流程
　　混凝土基底处理→涂底胶→用找平胶进行残缺修补→贴碳纤维布→养护→涂装→完工验收。
　　1. 混凝土基底处理
　　(1)将混凝土构件表面的残缺、破损部分清除干净, 至结构密实部位, 使其表面平整。
　　(2)检查外露钢筋是否锈蚀。如有锈蚀, 需进行必要处理。
　　(3) 对经剔凿、清除和露筋的构件残缺部分,用混凝土找平胶进行修补、复原, 达到表面平整。
　　(4)将构件表面凸出部分(混凝土构件交接部位、模板的接差等) 打磨平整, 修复后的接差要尽量平顺; 棱角的部位, 用磨光机磨成圆角, 圆角半径须≥20mm。
　　(5) 结构或构件用角磨机打磨除去 1～2mm厚表层后, 用吹风机将表面灰尘和杂物清理掉, 用丙酮清洗, 并使表面充分干燥。
　　2.涂底胶
　　(1) 把底胶的A组份和B组份按规定比例称量准确后放入容器内, 并用搅拌器搅拌, 搅拌时最好沿同一方向低速搅拌, 尽量避免混入空气形成气泡。每次配置量以小于 5kg 为宜, 现配现用。
　　(2) 用专用滚筒均匀地将底胶涂刷于混凝土表面,不得漏刷或有气泡, 指触干燥后, 才能进行下一道工序。
　　(3) 底胶指触干燥或固化后, 表面上的凸起部分要用砂布或角磨机磨平。
　　3. 用找平胶进行残缺修补
　　构件表面凹陷部位应用找平胶填平, 并修复至表面平整、顺滑; 内角( 段差、起拱等) 要用找平胶填补, 使之平顺, 找平胶涂刮后, 表面仍存在的凹凸糙纹, 应再用砂纸打磨平整。
　　4.粘贴碳纤维布
　　按设计要求的尺寸用锋利刀具裁剪碳纤维布, 应整齐划一, 避免毛刺、缺角; 碳纤维浸渍胶的A组份和B组份应按规定的比例称量准确, 装入大敞口容器用搅拌器均匀低速搅拌, 一次调和量应在可使用时间内用完;纤维顺长方向片材的接头必须搭接 10cm 以上,片材宽度方向不需要搭接; 贴布前用专用滚筒均匀地涂抹粘贴用浸渍胶, 使其均匀涂抹于混凝土粘贴部位, 拐角部位适当多涂抹一些, 按设计要求的尺寸裁剪碳纤维布, 拉紧对齐后粘贴, 用塑料刮板沿纤维长度方向反复刮压, 去除气泡, 直至胶液渗出, 充分浸润碳纤维布; 再用滚筒均匀涂抹浸渍胶于碳纤维外表面, 如需多层粘贴则重复上述步骤, 并保证底层粘贴的碳纤维布上涂已指触干燥, 才能粘贴下一层。
　　5.喷砂
　　碳纤维布粘贴好，浸渍胶还未初凝保持有粘性时，在布的外表面用喷枪均匀喷覆一层粒径在3mm左右的干燥黄砂于碳纤维布表层上，以增加布的表面粗糙度，便于抹灰。
　　6.养护与涂装
　　碳纤维布施工后, 应进行养护, 养护期一般在1~3天内；对于有风吹、雨淋或有可能人为扰动的地方应进行遮挡封闭养护；对于有外观装饰要求的结构或构件, 在粘贴后的碳纤维布表面喷沙抹灰后涂刷常规涂料。
　　

　　三、检验和验收
　　1.验收在开始施工之前, 应确认碳纤维布及配套碳纤维布实际粘贴面积应不少于设计量, 位置偏差应不大于 l0mm;
　　2.碳纤维布与混凝土之间的粘结质量可用锤击法或手压碳纤维布表面的方法来检查, 总有效粘结面积不应低于 95%, 当碳纤维布的空鼓面积小于10000mm2时, 可采用针管注胶的方式进行补救,空鼓面积大于10000mm2时, 宜将空鼓处的碳纤维片材切除, 重新搭接贴上等量的碳纤维布, 搭接长度应不小于20cm;
　　3.必要时可对碳纤维布和配套结构胶进行现场取样检验。
　　四、安全文明施工
　　1.由于碳纤维布为电的良导体, 应使其远离电源;
　　2.施工用各种结构胶远离明火, 并避免阳光直射;
　　3.施工及检查人员应穿防护工作服, 配戴口罩、手套、防护眼镜等防护用品;
　　4.施工现场通风状况良好; 当结构胶粘附在皮肤上时, 应立即用肥皂水冲洗, 溅入眼内用清水清洗后及时就医;
　　5.经常整理清扫作业现场, 清洁作业环境。
　　曼卡特碳纤维布采用进口碳丝织成，高强抗拉，抗震耐腐蚀，重量轻，不改变结构形状、不增加结构自重。可广泛适用于各种结构类型、各种结构形状、各种结构部位。用于混凝土结构抗震加固尤为合适。