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    碳纖維粘貼加固技術
    [添加時間] 2014-6-18 [訪問量] 3490 [返回]

    碳纖維加固混凝土梁、柱

    本工程大范圍使用碳纖維材料加固梁、柱,其主要施工工藝如下所述。

    一、材料要求

    1、混凝土承重結構加固使用的碳纖維復合材料,本工程建議采用:碳纖維布采用日本進口東麗品牌,采用規格300g/m2碳纖維布 (或同等性能的進口品牌,使用前經設計單位認可)。

    2、粘貼碳纖維織物加固混凝土結構時,應使用與基材及碳纖維有良好適配性的粘結劑。

     

     

     

    二、施工要求

    1、一般要求

    粘貼碳纖維片材加固修復結構應由熟悉該技術施工工藝的專業施工隊伍完成,并應有加固修復方案和施工技術措施。

    2、施工工序:

    (1)  施工準備

    (2)  表面處理

    (3)  配制并涂刷底層樹脂

    (4)  配制找平材料并對不平整處修復處理

    (5)  配制并涂刷浸漬樹脂或粘貼樹脂

    (6)  粘貼碳纖維片材

    (7)  表面防護

    3、混凝土基底處理

    將混凝土構件表面殘缺、破損部分剔鑿、清除干凈并達到結構密實部位。檢查外露鋼筋是否銹蝕,如有銹蝕,需進行必要的除銹處理。

    對經過剔鑿、清理和露筋的構件殘缺部分,用高于原構件混凝土強度的環氧砂漿進行修補、復原,達到表面平整。

    將構件表面凸出部分(混凝土構件交接部位、模板的段差等)打磨平整。修整后的段差要平順。

    棱角的部位,用磨光機磨成圓角。圓角半徑最小不得小于20mm。

    清洗打磨過的構件表面,并使其充分干燥。

    施工前應按設計圖紙在需加固部位放線、定位。

    4、涂底涂樹脂

    把底涂樹脂的主劑和固化劑按規定比例稱量準確后放入容器內,用攪拌器拌合均勻。一次調和量應以在可使用時間內用完為準。超過可使用時間不得再用。

    在底涂樹脂中嚴禁添加溶劑。含有溶劑的毛刷或用溶劑弄濕了的滾筒不得使用。

    用滾筒刷均勻地涂抹底涂樹脂。

    底涂樹脂固化后,在構件表面有凝結凸起時,要用砂紙磨光。磨光后若露出混凝土基面,應再補涂底涂樹脂。

    5、構件表面的殘缺修補

    構件表面凹陷部位(蜂窩、麻面、小孔等)應用找平樹脂填平,修復至表面平整。

    內角、段差、起拱等要用找平樹脂填補,使之平順。在殘缺修補中使用找平樹脂時,要在氣溫5℃以上,相對濕度RH<85%的條件下施工。膩子涂刮后,表面仍存在的凹凸糙紋,應再用砂紙打磨平整。

    6、粘貼碳纖維片

    確認粘貼表面干燥。氣溫在5℃以下,相對濕度RH>85%時,如無有效措施時不得施工。

    防止碳纖維片受損。碳纖維片在運輸、儲存、裁切和粘貼過程中,嚴禁彎折。因此,貼片前應用鋼直尺與壁紙刀按規定尺寸裁切碳纖維片,每段長度一般以不超過6米為宜。

    碳纖維片裁切時應預先在裁切位置粘貼寬膠帶,在寬膠帶正中位置進行裁切,以使裁切后碳纖維片的斷頭齊整不脫絲。

    碳纖維片縱向接頭必須搭接10cm以上。該部位應多涂粘結樹脂。碳纖維片橫向不需要搭接。

    粘結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時間內用完為準。

    下涂:貼片前用滾筒刷均勻地涂抹粘結樹脂,稱為下涂。涂量是根據施工部位及施工面的粗糙程度而變化的。拱起部分、拐角部分、碳纖維片搭接部位以及殘缺修補處要多涂一些,但是必須涂抹均勻。

    貼片時,在碳纖維片和樹脂之間不應殘留空氣形成氣泡造成空鼓。為此,可用羅拉(專用工具)沿著纖維方向在碳纖維片上滾壓多次,對角隅處應向著角隅滾壓,對拱起的部位要向相反的方向滾壓,以去除氣泡,使粘結樹脂均勻地充分滲浸入碳纖維片的碳纖維束中。

    上涂:碳纖維片施工30分鐘(根據干燥程度)后,用滾筒刷均勻涂抹粘結樹脂,稱為上涂。上涂時和步驟4.4.4.7一樣,用脫泡羅拉沿碳纖維方向用力滾壓多次,使碳纖維片內部補充、滲浸粘結樹脂。

    進行空鼓檢查,并進行處理。

    7、養護

    粘貼碳纖維片后,需自然養護24小時達到初期固化,并應保證固化期間不受干擾。

    在每道工序以后樹脂固化之前,宜用塑料薄膜等遮擋以防止風沙或雨水侵襲。

    碳纖維片粘貼后達到設計強度所需自然養護的時間:

       平均氣溫在10℃以下時,需要2周;

       平均氣溫在10℃以上20℃以下時,需要12周;

       平均氣溫高于20℃時,需要1周。

       在此期間應防止貼片部分受到硬性沖擊。

    8、質量要求

    所有進場材料,包括碳纖維片材和膠結材料,應符合質量標準,并具有產品出廠合格證,其各種性能指標及技術參數均應符合本工程加固補強設計要求,適合現場溫度、濕度條件。

    碳纖維片材在運輸、儲存中不得受擠壓,以免碳纖維受損。也不得直接日曬和雨淋。膠結材料應陰涼密閉儲存。

    各工序的施工質量,由工長(或班組長)負責指導、監督。每一工序完成后督促操作小組自檢,確認合格并提請技術員檢查認可后才能進行下道工序,否則必須返修至合格為止。貼片前及以后,還要由技術員請業主代表或監理人員檢查,作貼片數量與質量的簽認。不貼片的部位,最后一道工序也要業主代表或監理人員簽認。

    三、檢驗和驗收

    1、施工開始前,應確認碳纖維片材和粘結劑、底層樹脂,找平材料的產品合格證、質量檢驗報告,各項性能應滿足要求。

    2、材料性能抽樣檢驗。對不同批次進場的材料,按照相關的驗收規范進行碳纖維及膠黏材料的性能抽樣檢驗。

    3、施工質量檢驗及驗收標準列于下表。

    施工質量檢驗及驗收標準

    序號

    檢驗項目

    合格標準

    檢驗方法

    頻數

    1

    碳纖維片粘貼位置

    與設計要求位置相比,

    中心線偏差≤10mm

    鋼尺測量

    全部

    2

    碳纖維粘貼量

    ≥設計數量

    根據測量計算

    全部

    3

    粘貼質量

    1.單個空鼓面積

    10000mm2充膠修復,

    10000mm2割除修補;

    2.空鼓總面積占總粘貼面積<5%

    錘擊法或其它有效方法

    全部或抽樣

    4、粘結質量不符合要求割除修補時,應沿空鼓邊沿,將空鼓部分的碳纖維割除,以每邊向外緣擴展100mm大小之同樣碳纖維材料,用同樣粘結劑,補貼在原處。

    5、驗收時可按相關規范規定對施工質量進行現場抽樣檢驗。

    四、安全注意事項

    1、碳纖維為導電材料,施工時應使其遠離電氣設備,或采取可靠保護措施。

    2、各種粘結劑應在其說明書規定的環境溫度中密封儲存,并遠離火源,且避免日光直射。

    3、粘結劑的配制應在室內進行,其操作環境及施工現場均應保持良好通風。

    4、施工人員應帶防護面罩、手套和著工作服。

    5、各種粘結劑材料不得沾染生活水源。廢棄物不得倒入下水道,應按環保要求集中處理。

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