碳纤维加固施工技术性标准措施方法
6页1、碳纤维加固施工方法 碳纤维修复、 补强混凝土结构施工工法 近年来, 结构修复、 补强技术广泛应用于桥梁、 隧道以及工业民用建筑中的钢筋砼梁、 板、 柱及剪力墙结构。 特别是采用碳纤维修复补强技术时更获得具大成功, 其产品性能优异, 操作简单, 安全可靠, 与传统方法相比较, 有更大的经济效益、 社会效益和环境效益。 某工程框架柱的加固补强, 采用该项技术, 取得了 良好效果。 一 特点 1 碳纤维片材轻质高强: 其抗拉强度比普通钢材高 810 倍, 将它用粘结树脂与结构粘贴后形成一体, 能可靠地与钢筋混凝土共同工作,有优异的补强效果, 而结构自重的增加几乎可以忽略。 2 抗腐蚀: 碳纤维能有效地防护构件的混凝土和钢筋免职受酸、 碱、盐、 水等介质的腐蚀。 3 耐老化: 碳纤维与胶结构本身及经其补强的构件可以长期承受紫外线、 核幅射; 长期在-5480下使用, 强度不会降低; 经加速暴露老化试验验证可历时 40 年性能不变; 且在表面涂装后, 耐用性更加突出。 4 保持结构原状, 外形美观: 碳纤维片材便于随构件原形贴附, 基本不改变构件断面尺寸, 贴片后表面可以涂刷、 粘贴饰面材料、
2、防火材料。 5 施工简便、 快捷: 采用传统的加固补强方法, 如包混凝土法、 粘钢法, 均需进行大量剔凿、 植筋、 焊接、 浇混凝土作业, 碳纤维片材施 工却不需要。 因此, 它对施工空间要求很低, 便于狭窄空间作业, 施工快捷, 对生产、 使用的干扰很小。 二 工艺原理 碳纤维片材是用抗拉强度极高的碳纤维丝“拉拔” 成型, 单向排列, 并经环氧树脂预浸而成的结构增强复合材料。将它用粘结树脂作为粘结剂, 沿受力方向或垂直于裂缝方向粘贴在受损构件表面, 粘结剂作为它们之间的剪力连接媒介, 形成新的复合体。 使增强贴片与原有钢筋共同受力, 增大了结构抗拉或抗剪能力, 能有效地提高强度、 刚度、抗裂性和延性。 整个工艺的关键在于碳纤维片材粘结的紧密、 牢固,保证与原结构形成整体, 能够共同工作。 三 适用范围 碳纤维片材修复、 补强、 加固适用于隧道、 桥梁及各类工业民用建筑 中钢筋混凝土梁、 板、 柱、 剪力墙结构、 涵洞、 衬砌、 钢筋混凝土烟囱、 筒仓、 水池、 罐体等, 由于设计、 施工、 使用、 老化或某种浸蚀、灾害造成的损坏, 以及因超载所致的承载力不足。 四 主要材料 1 碳纤
3、维片材的规格及性能(表略)。 2 底层涂料的规格及性能(表略)。 3. 环氧腻子的规格及性能(表略)。4 浸渍树脂的规格及性能(表略)。五 主要工、 机具 1 画线工具: 墨斗、 卷尺、 水平议、 铅锤;2 切削工具: 角向砂轮、 锤子、 凿子、 钻、 錾子; 3 碳纤维片切割工具: 卷尺、 钢直尺、 壁纸刀;4 调和涂刷工具: 台秤、 搅拌容器、 橡胶抹子、 滚筒刷子、 油漆刷、搅拌器、托灰板; 5 工具: 罗拉(专用工具) 、 橡胶刮板、 塑料刮板; 6 安全用具: 安全帽、 安全带、 防护眼镜、 橡胶手套、 口罩;7 施工管理用器具: R 量尺、 温湿度计;8 其它: 空压机、 通风设备、 养护复合材料、 棉纱。 六 施工工艺 1. 工艺流程 构件表面处理 基层处理 涂底层涂料 用环氧腻子缺陷修补 贴碳纤维 养护 涂装 图1工艺流程图 2. 操作要点 2. 1 混凝土基底处理 2. 1. 1 将混凝土构件表面的残缺、破损部分清除干净达到结构密实部位。 2. 1. 2 检查外露钢筋是否锈蚀, 如有锈蚀, 进行必要处理。 2. 1 对经过剔凿、 清理和露筋的构件残缺部分, 进行修补、
4、 复原。 2. 1. 4 裂缝修补: 缝宽小于 0. 20mm 的裂缝, 用环氧树脂进行表面涂抹封闭; 大于 0. 20mm 的裂缝用环氧树脂灌缝。2. 1. 5 将构件表面凸出部分(混凝土构件交接部位、模板的段差) 打磨 平整, 修复后的段差要尽量平顺。 2. 1. 6 棱角部位, 用磨光机磨圆角, 圆角半径30mm。 2. 1. 7 对清洗过的混凝土构件进行围挡, 并让其充分干燥。 2. 2 刷底层涂料 2. 2. 1 把底层涂料的主剂和固化剂按规定比例称量准确后放入容器,用搅拌器搅拌均匀, 一次调和量应以要使用时间内用完为准。 2. 2. 2 在底层涂料中严禁加溶剂, 含有溶剂的毛刷或用溶剂弄湿了的滚筒不得使用。 2. 2. 3 用滚筒刷均匀地涂抹底层涂料。 2. 2. 4 涂料指触时间因气温不同, 一般在 3h 到 24h 之间变化。 2. 2. 5 底层涂料固化后, 在表面上有凸起部分时, 要用砂纸磨光。 2. 2. 6 根据施工部位的温度、 湿度选择适当的底层涂料, 在气温底于5, 相对湿度 RH85%, 混凝土表面含水率8%, 有结露可能而无有效措施时, 不得施工。 2.
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