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碳纖維加固施工工藝

發(fā)表時(shí)間:2018-11-19 9:46:43  閱讀次數(shù):

碳纖維加固施工工藝

碳纖維加固包括碳纖維布加固碳纖維板加固兩種。碳纖維材料用于混凝土結(jié)構(gòu)加固修補(bǔ)的研究始于80年代美、日等發(fā)達(dá)國家。我國的這項(xiàng)技術(shù)起步很晚,但隨著我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)和交通事業(yè)的飛速發(fā)展,現(xiàn)有建筑中有相當(dāng)一部分由于當(dāng)時(shí)設(shè)計(jì)荷載標(biāo)準(zhǔn)低造成歷史遺留問題,一些建筑由于使用功能的改變,難以滿足當(dāng)前規(guī)范使用的需求,亟需進(jìn)行維修、加固。

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(bǔ)結(jié)構(gòu)技術(shù)是繼加大混凝土截面、粘鋼之后的又一種新型的結(jié)構(gòu)加固技術(shù)。


適用范圍

碳纖維加固法可用于混凝土結(jié)構(gòu)抗彎、抗剪加固,同時(shí)廣泛用于各類工業(yè)與民用建筑物、構(gòu)造物的防震、防裂、防腐的補(bǔ)強(qiáng)?;炷两Y(jié)構(gòu)物、橋梁及建筑物的梁、柱、面板加固。隧道、港灣設(shè)施、煙囪、倉庫、廠房的加固。受鹽害的混凝土、橋梁以及河川構(gòu)造物的防護(hù)和加固。


工藝原理

將抗拉強(qiáng)度極高的碳纖維用環(huán)氧樹脂預(yù)浸成為復(fù)合增強(qiáng)材料(單向連續(xù)纖維);用環(huán)氧樹脂粘結(jié)劑沿受拉方向或垂直于裂縫方向粘貼在要補(bǔ)強(qiáng)的結(jié)構(gòu)上,形成一個(gè)新的復(fù)合體,使增強(qiáng)粘貼材料與原有鋼筋混凝土共同受力增大結(jié)構(gòu)的抗裂或抗剪能力,提高結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度、剛度、抗裂性和延伸性。


工藝流程

施工準(zhǔn)備 →砼表面處理 →涂刷底膠 →構(gòu)件表面殘缺面修補(bǔ) →粘貼碳纖維 →表面養(yǎng)護(hù) →找平材料配置 →底層或樹脂配制 →浸漬樹脂配制


操作要點(diǎn)

一、混凝土表面處理

1、 將混凝土構(gòu)件表面的殘缺、破損部分清除干凈。

2、 對(duì)經(jīng)過剔鑿、清理和露筋的構(gòu)件殘缺部分,進(jìn)行修補(bǔ)、復(fù)原。

3、 裂縫修補(bǔ):縫寬小于0.2mm的裂縫,用環(huán)氧樹脂進(jìn)行表面涂刷密封;大于0.2mm的裂縫用環(huán)氧樹脂灌縫。

4、 打磨:將構(gòu)件表面凸出部分(混凝土構(gòu)件交接部位、模板的接槎等)打磨平整,修復(fù)后的構(gòu)件表面盡量平順。

5、 清洗打磨過的構(gòu)件表面,并使其充分干燥。


二、缺陷部位涂刷底膠

將配好的底膠(粘結(jié)劑),用涂刷均勻于缺陷部位的砼表面。


三、構(gòu)件表面殘缺面的修補(bǔ)

用環(huán)氧膩?zhàn)訉?duì)構(gòu)件表面殘缺面的修補(bǔ)是十分重要的一步,要點(diǎn)如下:

1、 膩?zhàn)又鲃?、固化催進(jìn)劑、固化劑按規(guī)定比例稱量準(zhǔn)確,裝入容器,用攪拌器攪拌均勻。

2、 構(gòu)件表面凹陷部位用環(huán)氧膩?zhàn)犹钇剑迯?fù)至表面平整。在殘缺修補(bǔ)中使用環(huán)氧膩?zhàn)訒r(shí),要在氣溫-5℃以上,相對(duì)濕度小于85%的條件下施工。膩?zhàn)油抗魏?,表面仍存在的凹凸糙紋,應(yīng)再用砂紙打磨平整。


四、 涂刷底膠

將配好的底膠(粘結(jié)劑),用滾筒均勻涂刷于需要粘結(jié)的砼表面。


五、粘貼碳纖維

粘貼碳纖維材料之前,首先應(yīng)確認(rèn)粘貼表面干燥。氣溫在-10℃以上,相對(duì)濕度RH>85%時(shí),如無有效措施不得施工。為防止碳纖維受損,在碳纖維材料運(yùn)輸、儲(chǔ)存、裁切和粘貼過程中。應(yīng)用鋼直尺與壁紙刀按規(guī)定尺寸切斷碳纖維材料,每段長度一般以不超過6m為宜。為防止材料在保管過程中損壞,材料的裁切數(shù)量應(yīng)按當(dāng)天的用量裁切為準(zhǔn)。碳纖維縱向接頭必須搭接20cm以上。該部位應(yīng)多涂樹脂,碳纖維橫向不需要搭接。

其施工工藝要點(diǎn)如下:

1、 粘貼樹脂的主劑、固化催促劑和固化劑應(yīng)按規(guī)定的比例稱量準(zhǔn)確,裝入容器,用攪拌器攪拌均勻。一次調(diào)和量應(yīng)以在可使用時(shí)間內(nèi)用完為準(zhǔn)。

2、 粘貼時(shí),在碳纖維和樹脂之間盡量不要有空氣??捎昧_拉(專用工具)沿著纖維方向在碳纖維材料上滾壓多次,使樹脂滲浸入碳纖維中。


六、養(yǎng)護(hù)

粘貼碳纖維材料后,需自然養(yǎng)護(hù)1-2小時(shí)達(dá)到初期固化,應(yīng)保證固化期間不受外界干擾和碰撞。


七、 涂裝

若加固補(bǔ)強(qiáng)構(gòu)件需要防火時(shí), 可在樹脂固化后涂刷耐火涂層。涂裝應(yīng)在樹脂初期固化后進(jìn)行,并應(yīng)遵守所用涂料的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和施工規(guī)定。


質(zhì)量要求

1. 所有進(jìn)場(chǎng)材料,包括碳纖維材料和膠結(jié)材料,必須符合質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn),并具有出廠產(chǎn)品合格證,符合工程加固補(bǔ)強(qiáng)設(shè)計(jì)要求。

2. 碳纖維材料在運(yùn)輸、儲(chǔ)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(jié)材料應(yīng)陰涼密閉儲(chǔ)存。

3. 各工序的施工質(zhì)量,由技術(shù)人員負(fù)責(zé)指導(dǎo)、監(jiān)督,每一道工序完成后提請(qǐng)技術(shù)員檢查、認(rèn)可后,才能進(jìn)行下道工序。

4. 涂底層涂料

涂料應(yīng)涂刷均勻、不得漏涂,嚴(yán)禁在不適合氣溫條件下施工,添加溶劑稀釋后的涂料應(yīng)在規(guī)定時(shí)間內(nèi)用完。

溫度低于7℃,相對(duì)濕度RH<85%,混凝土表面含水率在8%以下,無結(jié)露現(xiàn)象時(shí),必須使用改性環(huán)氧樹脂。

5. 構(gòu)件表面殘缺修補(bǔ)

構(gòu)造物表面小孔、內(nèi)角必須用環(huán)氧膩?zhàn)有扪a(bǔ)平整,膩?zhàn)油抗魏?,表面仍存在的不平糙紋,應(yīng)再用砂紙磨平。

6. 粘貼碳纖維

①貼碳纖維材料時(shí)須符合下述條件:

a、碳纖維材料應(yīng)按規(guī)定裁切。

b、氣溫、空氣濕度、構(gòu)件表面含水率等符合要求。

c、底層涂料及膩?zhàn)舆_(dá)到指觸干燥(樹脂表面達(dá)到固化硬結(jié))。

d、粘結(jié)樹脂的類型與施工時(shí)的氣溫適合,主劑和固化劑、固化促進(jìn)劑應(yīng)按規(guī)定的比例稱量準(zhǔn)確,裝入容器,用攪拌器攪拌均勻,一次調(diào)和量應(yīng)在規(guī)定時(shí)間內(nèi)用完。

②碳纖維粘貼的質(zhì)量檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)。

a、下涂和上涂滲浸入碳纖維束良好。

b、碳纖維粘結(jié)嚴(yán)實(shí)。

c、對(duì)于直徑在10mm以上30mm以下的空鼓,每平方米少于10個(gè)可認(rèn)為合格;若每平方米在10個(gè)以上,則認(rèn)為不合格,需進(jìn)行補(bǔ)修。對(duì)于直徑在30mm以上的空鼓,只要出現(xiàn),即認(rèn)為不合格,需進(jìn)行補(bǔ)修。

d、順纖維方向搭接長度不小于20cm,各層之間的搭接部位不得位于同一條直線上,層間必須錯(cuò)開至少50cm。

e、碳纖維材料規(guī)格,粘貼位置、長度、寬度、纖維方向、層數(shù)符合規(guī)定。

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