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建筑加固之碳纤维布加固方法

时间:2023-03-31 15:05:39 作者:碳纤维布 点击:

目前我国常用的加固处理方法有很多,如:加大对于截面法、外包钢加固法、粘钢加固法、碳纤维进行加固法等。碳纤维加固修补系统结构信息技术是继加大研究混凝土截面、粘钢之后的又一种新型的结构以及加固工程技术。

纤维进行加固技术包括中国碳纤维布加固和碳纤维板加固方法两种,主要可以应用在:混凝土内部结构粱的受弯和受剪加固、板的受弯加固、柱的抗震加固等,厂房、校舍、大厦、医院等民用企业建筑工程加固补强;桥梁、水利等基础教育设施以及加固补强。

碳纤维布具有优良的物理和机械性能。用于混凝土构件加固的碳纤维布是由碳纤维材料和特种树脂材料经过一定的制造工艺制成的经编碳纤维长丝制成的柔软片材。在编织碳纤维布时,大量的碳纤维长丝沿主方向均匀分布,形成在主方向受力的非常薄的碳纤维布。

碳纤维布料.jpg

碳纤维布加固材料特点

(1)抗拉强度高,是同等截面钢材的7-10倍。

(2)自重轻:重量约为钢材的五分之一,基本不增加构件自重。

(3)耐久性好,抗酸碱腐蚀,抗疲劳,且在任何恶劣环境下皆可使用。

(4)柔软,施工不受构件外形限制,方便快捷、省力节时、施工质量易于保证。

(5)适用范围广,混凝土构件、钢结构、木结构均可进行加固。可大幅度提高构件的承载能力、抗震性能和耐久性能。

碳纤维布加固施工工艺流程:施工准备、混凝土表面处理、对不平整处采用找平胶找平修复,底胶配制并涂刷,浸渍胶配制,粘贴碳纤维布、表面抹砂浆保护。

一、施工准备

根据施工现场和被加固构件混凝土的实际状况对照设计图纸,确定施工方案和施工计划,作好施工前的准备工作。

二、混凝土表面处理

1、在设计粘贴的部位按设计图纸放样定位。

2、铲除混凝土粉饰层、油污和污物,露出混凝土表面,并用角磨机磨去1-2mm厚表层,直至完全露出混凝土结构新面。

3、如有裂缝需对裂缝进行灌浆封闭处理。

4、对混凝土构件转角部位采用角磨机修整R≥20mm的圆弧,并对表面凹凸不平部位进行打磨修平处理。

5、混凝土表面如有较大的剥落、蜂窝、腐蚀等缺陷时应进行凿除找平处理方法找平。

6、采用高压风去混凝土表面粉尘、砂粒,并采用丙酮拭擦混凝土结构表面。

7、涂刷底层树脂前,处理过的混凝土表面必须干燥干净。

8、最后用1m的直边靠尺检查处理过后表面的平整度差异,任何方向上1m范围的最大允许差异为±5mm。

三、涂刷底胶

1、采用配套底胶按一定比例将主剂与固化剂放置入容器内,并搅拌均匀,配制底胶。根据现场实际情况确定每次用量,严格控制使用时间。

2、采用滚筒刷将底胶均匀涂于混凝土表面,厚度不超过0.4mm,并不得漏涂或流淌、气泡。

3、应在底胶指触干后立即进行粘贴碳纤维布。

4、涂刷碳纤维底胶注意事项:

①涂底胶时温度若低于﹣50℃或湿度为85%RH以上,则不能施工。

②底胶是由树脂和硬化剂在一起混合均匀而成的,特别注意混合容器表面与底部的混合。

③如果底胶的使用时间过期,底胶必须马上处理掉。

④涂底胶的容量和环境温度决定修复的效果。大的容量或高的温度会导致底胶的修复效果降低,所以修复的结果会不一样。

⑤底胶混合后,如果修复时涂底胶的温度高、粘性大时必须停止使用。

⑥涂底胶时为了防止底胶面的染污,避免带纤维手套。

四、局部表面找平处理

1、配制找平胶,按配比比例及工艺要求配制搅拌。

2、对混凝土表面凹陷部位采用刮刀嵌填整平胶泥,且不应有棱角,修复面与混凝土表面落差不超过1mm。

3、转角处采用找平胶修复为光滑的圆弧,半径不小于20mm。

4、固化养护后在找平胶表面指触干燥后尽快进行下一步工序施工。

五、浸渍胶配制

1、采用配套浸渍胶,其配比为A料:B料=2:1;

2、配制浸渍胶应设专人负责,并用秤进行控制各种材料的数量,偏差在±5%范围;

3、调胶使用低速搅拌器搅拌,搅拌时间约2~3分钟,搅拌均匀,无气泡产生,并防止灰尘杂质混入。

六、粘贴碳纤维布

1、在粘贴碳素纤维布之前,要有计划的计算出粘贴范围的大小、表面的形状、施工环境、施工时间、施工人员等。

2、必须调配适当量的浸渍胶,以避免超出可使用的时间之外,配制好浸渍胶后,立即用滚筒刷均匀的涂刷,底层用量为400-500 g/m2。

3、涂刷浸渍胶后马上粘贴预先剪好的碳素纤维布于施工处,用橡皮或塑料的刮析轻刮数次。粘完后,用力在顺着碳素纤维布方向来回滚动数次让浸渍胶浸透且挤出气泡。

4、在30分钟后、3小时之内,检查底层的浸渍胶是否浸透后,再用力按着碳纤维布的方向滚动,然后按上层涂量的标准涂刷。上层涂量为300-400 g/m2。

5、多层粘贴时逐层重复上述步骤,但应在碳纤维布表面指触干燥后立即进行下一层的粘贴,如超过60分钟则应等12小时后再进行涂浸碳纤维粘贴下一层。

6、最后的一层碳纤维物表面应均匀涂抹一道粘结剂。

七、固化养护

施工完成后24小时内防止雨淋或受潮,并注意保护,防止硬物碰伤施工表面。平均气温为20~25℃时,固化养护时间不得少于3天;平均气温为10℃时,固化养护时间不得少于7天。

八、检验

1、碳纤维布的实际粘贴面积不应小于设计面积,位置偏差不应大于10 mm..

2.碳纤维布与混凝土的粘结质量可以通过锤击碳纤维布表面或手压碳纤维布表面来检测。总有效粘接面积不应小于95% 。

3.碳纤维布空鼓面积不大于2500px时,可通过针管注胶修复。空鼓面积大于2500px时,宜切断空鼓区域的碳纤维布,重新搭接粘贴等量的碳纤维布,搭接长度不应小于100 mm,必要时可采用直接拉拔试验对施工质量进行现场抽样检验。

碳纤维布施工过程中注意安全事项:

1. 加固位置的基层混凝土抗压强度不低于 C15。

2、碳纤维布应长布置,如需搭接,应沿纤维方向搭接,搭接不得小于100 mm..

3. 适宜的施工温度为5 °C ~ 35 °C。

4.碳纤维布是一种导电材料。施工时应尽可能远离电气设备和电源,或采取可靠的保护措施。

5、施工管理过程中应避免使用碳纤维的弯折。

碳纤维布及配套碳橡胶原料应密封存放,远离火源,避免阳光直射。

7、施工现场必须保持良好的通风。

现场工作人员应戴上必要的防护措施,如护目镜、口罩和手套。

9、施工现场严禁吸烟。


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