浙江萬(wàn)爍建筑技術(shù)有限公司,由一批長(zhǎng)期從事建筑施工、結(jié)構(gòu)加固、特種工程的工程技術(shù)人才和管理人員組成。
1.碳纖維片材加固混凝土結(jié)構(gòu)原理
構(gòu)件外部粘貼碳纖維片材加固法是根據(jù)結(jié)構(gòu)構(gòu)件受力分析計(jì)算結(jié)果和受力特征,應(yīng)用配套樹(shù)脂將碳纖維片材粘貼于強(qiáng)度不滿足受力要求的混凝土構(gòu)件外部相應(yīng)部位,以達(dá)到構(gòu)件滿足承載力要求的一種補(bǔ)強(qiáng)加固方法。
2.外部粘貼碳纖維加固法的加固原理與粘貼鋼板加固基本相同,是利用其配套樹(shù)脂的抗剪切強(qiáng)度將混凝土構(gòu)件承擔(dān)的荷載傳遞給碳纖維片材,使后粘貼碳纖維片材和原鋼筋混凝土構(gòu)件共同承受外部荷載作用力的一種加固方法。
3.因同屬構(gòu)件外部粘貼加固,碳纖維加固混凝土結(jié)構(gòu)也存在應(yīng)力滯后、應(yīng)變超前和卸荷的問(wèn)題。設(shè)計(jì)施工時(shí)可根據(jù)直接卸荷和間接卸荷的適用范圍來(lái)確定采取不同的卸荷方式。
4.外部粘貼碳纖維加固與外部粘貼鋼板加固優(yōu)缺點(diǎn)分析比較:
①碳纖維材料本身相對(duì)比強(qiáng)度高、重量輕,加固施工后基本不改變?cè)Y(jié)構(gòu)的外型尺寸,同時(shí)基本不增加原結(jié)構(gòu)自重;
②碳纖維加固施工工藝流程簡(jiǎn)單,施工工期短、。
③碳纖維自身彈性模量高,加固后對(duì)溫度裂縫、銹脹裂縫等細(xì)微變形控制效果較好。
④碳纖維加固幾乎不用栓錨固定和外物加壓,對(duì)混凝土原結(jié)構(gòu)幾乎沒(méi)有破1壞。
⑤采用碳纖維加固法加固施工后,裝飾施工時(shí)無(wú)須處理界面,只在碳纖維片材施工后工序時(shí)灑砂粘貼即可。
⑥碳纖維加固雙層或三層粘貼時(shí),因自身厚度較薄,幾乎沒(méi)有因厚度增加的剪力力矩影響,所以加固效果較好。
⑦碳纖維布材因其材料自身的柔韌性、可纏繞性,對(duì)狹窄工作面的加固施工加固效果獨(dú)特。
⑧碳纖維布材為各向異性材料,加固設(shè)計(jì)時(shí)一般只是利用其縱向的高強(qiáng)來(lái)補(bǔ)強(qiáng)鋼筋混凝土構(gòu)件的拉彎強(qiáng)度,對(duì)于抗壓構(gòu)件和受力復(fù)雜的構(gòu)件加固效果較差。
⑨碳纖維加固一般不能補(bǔ)強(qiáng)構(gòu)件的剛度,用板材補(bǔ)強(qiáng)造價(jià)較高,其綜合效果不如粘貼鋼板或型鋼加固。
碳纖維加固適用范圍
1.本加固方法普遍適用于房屋建筑和一般構(gòu)筑物中承受靜力作用的一般受彎及受拉構(gòu)件,對(duì)于受壓構(gòu)件、剛度不足構(gòu)件、承受動(dòng)荷載的結(jié)構(gòu)構(gòu)件均不適合使用。對(duì)砌體結(jié)構(gòu)、木結(jié)構(gòu)和鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件加固中也可以應(yīng)用。
2.采用碳纖維片材加固的混凝土結(jié)構(gòu),長(zhǎng)期使用環(huán)境溫度一般不能大于60°C,特殊環(huán)境下采用此技術(shù),必須采取相應(yīng)的防護(hù)措施。
碳纖維加固
施工工藝:施工準(zhǔn)備→表面預(yù)處理→粘接劑配制→涂膠→粘貼→固化→下一工序。
施工方法:
1)施工準(zhǔn)備 首先應(yīng)根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)和被加固構(gòu)件的實(shí)際情況,制定相應(yīng)的施工方案和施工計(jì)劃,再按加固設(shè)計(jì)放線定位,同時(shí)準(zhǔn)備所需的材料和機(jī)具等。
2)表面處理 先清除被加固構(gòu)件表面剝落、疏松及蜂窩等劣質(zhì)化混凝土,直至完全露出混凝土結(jié)構(gòu)新面,然后用修補(bǔ)材料將構(gòu)件表面修復(fù)平整,再將欲粘貼碳纖 維處的混凝土表面打磨平整,轉(zhuǎn)角部位要進(jìn)行倒角處理——打磨成半徑不小于20mm的圓角,后將混凝土表面清理干凈并保持干燥。
3)涂刷底層處理:在預(yù)先處理好的混凝土基面上,涂上已混合好的底涂材料,使其充分進(jìn)入混凝土的孔隙內(nèi),底涂材料要求完全覆蓋基層表面。
4)配制粘接劑:用于粘貼的碳纖維片材的粘接劑均為A、B組份,兩組份必須充分混合,以色澤均勻?yàn)闇?zhǔn),攪拌時(shí)要避免其它雜質(zhì)進(jìn)入容器內(nèi)。
5)敷貼粘接劑及粘貼碳纖維片材:
① 粘貼碳纖維板時(shí),先用刮1刀在需粘貼的混凝土部位上和板材上涂上薄薄的一層配制好的粘接劑,并且注意板材和混凝土表面應(yīng)保持有2㎜的1小粘貼厚度。然后將碳 纖維板用手輕壓敷在混凝土面上。并用橡皮滾筒順纖維方向均勻平穩(wěn)地滾壓,用力要適宜,使粘接劑從板材兩邊溢出,再用刮1刀將溢出的粘接劑刮去,保證粘貼面密 實(shí)無(wú)空洞。
② 粘貼碳纖維布時(shí),將配制好的浸漬樹(shù)脂均勻涂抹于欲粘貼的部位,將碳纖維布粘貼在浸漬樹(shù)脂上,邊貼布邊用輥筒順著纖維方向多次輥壓,排除氣泡,并使浸漬 樹(shù)脂充分滲透碳纖維布,輥壓時(shí)不得損傷碳纖維布。多層粘貼時(shí)重復(fù)上述步驟,但應(yīng)該在上一層纖維布上浸漬樹(shù)脂指觸干燥后進(jìn)行。粘貼完成后,再在后一層碳纖 維不表面涂刷一層浸漬樹(shù)脂并撒上一層細(xì)沙。
6)固化:粘貼劑在常溫下固化,若溫度25℃時(shí),48小時(shí)后結(jié)構(gòu)可受力使用。
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碳纖維加固之混凝土表面處理
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(guò)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(shù)脂進(jìn)行表面涂刷密封;大于0.2mm的裂縫用環(huán)氧樹(shù)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(guò)的構(gòu)件表面,并使其充分干燥。