碳纤维加固施工方法
1.施工准备
1)施工前应认真阅读设计施工图,按设计图纸,在加固部位放线定位。
2)应根据施工现场和被加固构件混凝土的实际情况,拟订施工方案和施工计划。
3)应对所使用的碳纤维片材、配套树脂、机具等做好施工前的准备工作。
2.混凝土表面处理
1)应清理被加固构件表面的剥落、疏松、蜂窝、腐蚀等劣化混凝土,露出混凝土结构层。
2)被加固构件表面打磨平整,除去表层浮浆、油污等杂质,直至完全露出混凝土结构新面。转角粘贴处应进行导角处理并打磨成圆弧状,圆弧半径不应小于20mm。并用修复材料将表面修复平整。
3)应按设计要求对裂缝进行灌缝或封闭处理。
4)表面打磨后,应用强力吹风器或吸尘器将表面粉尘彻底清理,并保持干燥。
3.配制并涂刷底层树脂
1)应按产品生产厂提供的工艺规定配制底层树脂。
2)应采用滚筒刷将底层树脂均匀涂抹于混凝土表面。宜在底层树脂表面指触干燥后,尽快进行下一工序的施工。
4.粘贴面找平处理1)应按产品生产厂提供的工艺规定配制找平材料。
2)混凝土表面修补应选用丙1酮将表面浮尘擦去,有凹陷处,应使用修补胶找平;有段差或转角部位,应抹成平滑曲面。
3)转角处应采用找平材料修理成为光滑的圆弧,半径不应小于20mm。
4)用刀头宽度≥100mm的刮1刀对凹坑实施填塞修补、找平,找平程度按眼观目测无明显的刮板或刮1刀痕迹纹路平滑为准。
5)宜在找平材料表面指触干燥后,尽快进行下一工序的施工。
5.碳纤维布(板)剪裁
1)按设计规定尺寸剪裁碳纤布,切记必须满足设计尺寸,严禁斜切碳纤布,并防出现拉丝现象。
2)保证剪裁后的碳纤维加固向与粘贴部位的方向一致。
3)剪裁成型的碳纤维注意保护洁净不受污染。
6.配制并涂刷浸渍树脂或粘贴树脂
1)配制粘结剂前应仔细阅读其使用说明书。
2)按粘贴面积确定每次用量,以防失效浪费。
3)严格按重量比计量使用配制。
4)按厂家配合比和工艺要求进行配制,且应有专人负责。搅拌应顺时针一个方向搅拌,直至颜色均匀,无气泡产生,并应防止灰尘等杂质混入。
5)调制好的粘结剂抓紧使用。
7.粘贴碳纤维材料
粘贴碳纤维布
1)粘贴碳纤维前应对混凝土表面再次擦拭,确保粘贴面无粉尘。
2)混凝土表面涂刷结构胶,必须做到涂刷稳、准、匀的要求,即:稳,刷涂用力适度,尽量不流不坠不掉;准,涂刷不出控制线;匀,涂刷范围内薄厚较一致。
3)碳纤维布粘贴时,同样要稳、准、匀,核心要求做到放卷用力适度,使碳纤维布不皱、不折、展延平滑顺畅。
4)滚压碳纤布必须从一端向另一端滚压,不宜在一个部位反复滚压揉搓,滚压中让胶渗透纤维布,做到浸润饱满。碳纤维布需要搭接时,必须满足规范要求≥100mm。
5)多层粘贴时,应在碳纤维织物表面指触干燥后立即进行下一层的粘贴。如超过40分钟,则应等12小时后,再行涂刷粘结剂粘贴下一层。
8.粘贴碳纤维板
1)应按设计要求的尺寸裁剪碳纤维板,并按产品生产厂提供的工艺规定配制粘结树脂;
2)应将碳纤维板表面擦拭干净至无粉尘。当需粘贴两层时,底层碳纤维板的两面均应擦拭干净;
3)擦拭干净的碳纤维板应立即涂刷粘结树脂,树脂层应呈突起状,平均厚度不应小于2mm;
4)应将涂有粘结树脂的碳纤维板用手轻压贴于需粘贴的位置。用橡皮滚筒顺纤维方向均匀平稳压实,使树脂从两边挤出,保证密实无空洞。当平行粘贴多条碳纤维板时,两条板带之间的空隙不应小于5mm;
5)需粘贴两层碳纤维板时,应连续粘贴。当不能立即粘贴时,再开始粘贴前应对底层碳纤维板重新进行清理。
6)表面防护当需要做表面防护时,应按有关规范的规定处理,以保证防护材料与碳纤维之间粘结可靠。
浙江万烁建筑技术有限公司,由一批长期从事建筑施工、结构加固、特种工程的工程技术人才和管理人员组成。
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碳纤维布在桥梁加固中的应用
在桥梁加固中,必须尽可能地减少对原结构的扰动、损伤以及加固后自重的增加,同时兼顾施工操作的可行性。碳纤维布轻质高强,且施工方便的特性,在桥梁加固中可得到充分的发挥。因此碳纤维布在桥梁中,可用于主梁、墩台等承重构件中,也可在非承重构件中加固使用。
在桥梁的主梁加固中,可以将碳纤维布等效为钢筋,沿桥梁主拉应力方向粘贴碳纤维布,同时两端设置锚固段,可有效防止裂缝的生成以及提高主梁的抗弯刚度;也可粘贴在梁的侧面,发挥类似箍筋的作用机理,提高主梁抗剪承载力。碳纤维布也可用于轴心受压的墩柱加固中,可采用环向围束法,在墩柱上缠绕碳纤维布对柱体侧向变形起到约束,进而提高墩柱抗压强度。
需要注意的是,碳纤维加固不仅需要注意锚固还需要注意用量问题。首先碳纤维布强度高,用量过多会造成材料的浪费。其次碳纤维布的任意使用会降低混凝土的延性,影响受弯构件的破1坏形式,造成碳纤维布受拉破1坏转变为受弯构件上部受压区混凝土的突然压坏,受压破1坏具有突然性,危险程度较高。
事实上,虽然碳纤维布在桥梁加固中施工方便且对原结构影响小,但碍于其受力滞后的特性,在桥梁加固中难以发挥材料的高强度优势。而预应力碳板,结合预应力技术,能够充分发挥碳纤维复合材高抗拉强度、同时改变梁受力性能,为桥梁加固提供了全新的方法。预应力碳板尤其适用于大跨径桥梁的加固,正逐步得到越来越多的认可。
碳纤维加固:涂刷底胶
将配好的底胶(粘结剂),用滚筒均匀涂刷于需要粘结的砼表面。
碳纤维加固:粘贴碳纤维
粘贴碳纤维材料之前,首先应确认粘贴表面干燥。气温在-10℃以上,相对湿度RH>85%时,如无有效措施不得施工。为防止碳纤维受损,在碳纤维材料运输、储存、裁切和粘贴过程中。应用钢直尺与壁纸刀按规定尺寸切断碳纤维材料,每段长度一般以不超过6m为宜。为防止材料在保管过程中损坏,材料的裁切数量应按当天的用量裁切为准。碳纤维纵向接头必须搭接20cm以上。该部位应多涂树脂,碳纤维横向不需要搭接。