廣西碳纖維布加固公司

碳纖維片材結(jié)構(gòu)加固技術(shù)簡(jiǎn)介：結(jié)構(gòu)加固技術(shù)是對(duì)建筑結(jié)構(gòu)及構(gòu)筑物改造、加固、維護(hù)所采用的專用技術(shù)。由于科學(xué)研究的深入發(fā)展和大量工程實(shí)踐，已是成熟技術(shù)，廣泛地應(yīng)用到建筑工程中，并已編制了技術(shù)規(guī)范。目前結(jié)構(gòu)加固的技術(shù)類型和加固方法有許多種,如粘鋼加固法、碳纖維片材加固法、噴射混凝土加固法、增截面加固法、體外預(yù)應(yīng)力加固法、改變受力體系加固法等。本文介紹碳纖維片材加固法在工程中的應(yīng)用范圍及其應(yīng)用技術(shù)。

碳纖維片材加固修復(fù)混凝土結(jié)構(gòu)，是采用配套樹脂粘結(jié)劑將碳纖維片材（或板材）粘貼于構(gòu)件表面，使碳纖維片材承受拉應(yīng)力，并與混凝土變形協(xié)調(diào)，與原構(gòu)件共同受力，提高截面承載力。是國(guó)內(nèi)近十年來(lái)開發(fā)研究的一種新型混凝土結(jié)構(gòu)加固方式。

1．適用范圍

用于梁、板受彎加固，梁、柱、墻受剪加固，約束混凝土對(duì)柱抗震加固，也可用于裂縫修補(bǔ)及動(dòng)荷載構(gòu)件加固、補(bǔ)強(qiáng)及修補(bǔ)。

2．主要優(yōu)點(diǎn)

高強(qiáng)高效，適用面廣，質(zhì)量易保證；施工靈活、便捷，工效高，沒有濕作業(yè)，不需現(xiàn)場(chǎng)固定設(shè)施，施工占用場(chǎng)地少；耐及耐久性能；材料重量輕，加固修復(fù)后，基本不增加原結(jié)構(gòu)自重及原構(gòu)件尺寸；在結(jié)構(gòu)加固方案中經(jīng)濟(jì)較適中。

4．工藝原理

碳纖維片材是用抗拉強(qiáng)度極高的碳纖維絲在高溫下“拉拔”成型，單向排列，并經(jīng)環(huán)氧樹脂膠預(yù)浸而成的碳纖維增強(qiáng)復(fù)合片材。以環(huán)氧樹脂作為膠結(jié)材料，將纖維片材沿受力方向或垂直于裂縫方向粘貼在受損結(jié)構(gòu)上，膠結(jié)材料作為它們之間的剪力連接媒介，形成新的復(fù)合體，使增強(qiáng)貼片與原有鋼筋共同受力，增大了結(jié)構(gòu)抗拉或抗剪能力，并能有效地提高結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度，延性及抗裂性，控制裂縫和撓度的繼續(xù)發(fā)展；必要時(shí)也可交叉粘貼單向纖維片材。整個(gè)工藝的關(guān)鍵在于碳纖維片粘貼的緊密性與牢固性，以保證與原結(jié)構(gòu)形成整體，共同工作。

5．設(shè)計(jì)要點(diǎn)

碳纖維加固技術(shù)設(shè)計(jì)和施工依據(jù)以《碳纖維片材加固混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》CECS及《粘帖碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料加固混凝土工程施工與驗(yàn)收暫行規(guī)定》（修訂本）為準(zhǔn)。

5. 1  采用碳纖維片材加固混凝土結(jié)構(gòu)前，應(yīng)按國(guó)家現(xiàn)行有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)原結(jié)構(gòu)進(jìn)行檢測(cè)鑒定或評(píng)估。

5. 2  采用粘貼碳纖維片材加固的混凝土結(jié)構(gòu)，長(zhǎng)期使用的環(huán)境溫度不應(yīng)高于60。C。處于特殊環(huán)境下混凝土結(jié)構(gòu)采用碳纖維片材加固時(shí)，尚應(yīng)遵守國(guó)家現(xiàn)行有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，并采取相應(yīng)的防護(hù)措施。

5. 3      采用碳纖維片材對(duì)梁、板等受彎構(gòu)件進(jìn)行加固設(shè)計(jì)時(shí)，加固后正截面受彎承載力的提高幅度不宜超過(guò)

種類 名稱

切削工具 角向砂輪、錘子、鑿子、鉆、鏨子

畫線工具 黑斗、卷尺、水平儀、鉛錘

碳纖維裁切工具 卷尺、鋼直尺、壁紙刀

調(diào)和及涂刷樹脂用具 臺(tái)秤、攪拌容器、橡膠抹子、滾洞刷子、油漆刷、攪拌器、抹灰板

粘貼及脫泡用工具 脫泡羅拉、毛羅拉、橡膠刮板、塑料刮板

安全用具 安全帽、安全帶、防護(hù)眼鏡、橡膠手套、口罩

施工管理用器具 R量尺、溫度計(jì)（測(cè)量材料溫度、大氣溫度、混凝土表面溫度）、濕度計(jì)

其他 空壓機(jī)、通風(fēng)設(shè)備、養(yǎng)護(hù)復(fù)合材料、綿紗

6.2.2混凝土基底處理

（1）將混凝土構(gòu)件表面的殘缺、破損部分清除干凈并達(dá)到結(jié)構(gòu)密實(shí)部位,必要時(shí)再用高強(qiáng)水泥砂漿將表面修補(bǔ)完整。

（2）裂縫修補(bǔ)?？p寬小于0.20mm 的裂縫，用環(huán)氧樹脂進(jìn)行表面涂抹密閉；大于或等于0.20mm 的裂縫用環(huán)氧樹脂灌縫。

（3）對(duì)貼片范圍的定位、劃墨線、按修復(fù)、補(bǔ)強(qiáng)設(shè)計(jì)要求進(jìn)行。

（4）棱角的部位，用磨光機(jī)磨成圓角。圓角半徑宜30mm，最小不得小于20mm。

6.2.3涂底層涂料

（1）把底層涂料的主劑和固化劑按規(guī)定比例稱量準(zhǔn)確后放人容器內(nèi)，用攪拌器拌合均勻，一次調(diào)和量應(yīng)以在可使用時(shí)間內(nèi)用完為準(zhǔn)，超過(guò)可使用時(shí)間不得再用。

（2）用滾筒刷均勻地涂抹底層涂料(含有溶劑的毛刷或用溶劑弄濕了的滾筒不得使用)。

（3）指觸干燥時(shí)間因氣溫不同，一般在3h 到1d 之間變化。

（4）底層涂料固化后，在構(gòu)件表面有凝結(jié)凸起時(shí)，要用砂紙磨光。磨光后若露出混凝土基面，應(yīng)再補(bǔ)涂底層涂料。

（5）根據(jù)施工部位的溫度，濕度選擇適當(dāng)?shù)牡讓油苛稀Ｔ跉鉁?/span>5℃以下。相對(duì)濕度RH＞85％、混凝土表面含水率在8％以上，有結(jié)露可能而無(wú)有效措施時(shí)，不得施工。

6.2.4構(gòu)件表面的殘缺修補(bǔ)。

（1）構(gòu)件表面凹陷部位（蜂窩、麻面、小孔等）應(yīng)用環(huán)氧膩?zhàn)犹钇?，修?fù)至表面平整。

（2）內(nèi)角（段差、起拱等）要用環(huán)氧膩?zhàn)犹钛a(bǔ)，使之平順。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RH＜85％的條件下施工。膩?zhàn)油抗魏螅砻嫒源嬖诘陌纪共诩y，應(yīng)再用砂紙打磨平整。

6.2.5粘貼碳纖維片

（1）確認(rèn)粘貼表面干燥，氣溫在5℃以下，相對(duì)濕度RH＞85％時(shí)，如無(wú)有效措施時(shí)不得施工。

（2）防止碳纖維片受損。碳纖維片在運(yùn)輸，儲(chǔ)存。裁切和粘貼過(guò)程中，嚴(yán)禁受到彎折。因此，貼片前應(yīng)用鋼直尺與壁紙刀按規(guī)定尺寸裁切碳纖維片，每段長(zhǎng)度一般以不超過(guò)6m 為宜。要使用更長(zhǎng)的片材時(shí)，除精心防止彎折外，對(duì)脫泡（即趕出氣泡）、滲浸過(guò)程必須加借謹(jǐn)慎操作。為防止片材在保管過(guò)程中損壞，片材的裁切數(shù)量應(yīng)以當(dāng)大的用量為準(zhǔn)。

（3）纖維片縱向接頭必須搭接10cm 以上。該部位應(yīng)多涂粘結(jié)樹脂。纖維片橫向不需要搭接。

（4）粘結(jié)樹脂的主劑和固化劑應(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)。

（5）貼片前用滾筒刷均勻地涂抹粘結(jié)樹脂，稱為下涂。下涂的涂量標(biāo)準(zhǔn)如下：200g/m2的碳纖維片，400～500g/m2；300g/m2 的碳纖維片，500～600g/m2：涂量是根據(jù)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。纖維片搭接部位以及殘缺修補(bǔ)處要多涂一些。

（6）貼片時(shí)，在碳纖維片和樹脂之間不應(yīng)留有空氣。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，使粘結(jié)樹脂充分滲浸人碳纖維束中。

（7）纖維片施工30min（根據(jù)干燥程度）后，用滾筒刷均勻涂抹粘結(jié)樹脂，稱為上涂。上涂涂量標(biāo)準(zhǔn)如下：200g/m2 的纖維片，200～100g/ m2；300g/ m2 的纖維片，300～200g/ m2。上涂時(shí)和（6）一樣，用脫泡羅拉沿纖維方向用力滾壓2～3 次，使纖維內(nèi)部補(bǔ)充、滲浸粘結(jié)樹脂。

（8）進(jìn)行空鼓檢查，并進(jìn)行處理。