碳纖維加固法是一種將高強度碳纖維織物通過改性環(huán)氧樹脂粘貼于被加固構件表面的一種新型加固方法。它適用于鋼筋混凝土結(jié)構、砌體結(jié)構、鋼結(jié)構、木結(jié)構等各種結(jié)構形式的補強修復,主要應用于受拉和受彎構件承載力不足的加固,當利用其纏繞約束作用時,也可用于受壓構件的加固,亦可有效增強被加固構件的延性,作為結(jié)構抗震加固的一種有效途徑。
碳纖維加固具有許多其它傳統(tǒng)加固法所無法比擬的優(yōu)點,如輕質(zhì)高強、無需搭接,能適應曲面形狀混凝土的粘貼要求,耐腐蝕、耐潮濕、施工便捷。
施工準備。施工前須按施工圖定位放樣,將加固部位在現(xiàn)場上定出。同時應注意環(huán)境濕度對樹脂固化的不利影響,現(xiàn)場應控制環(huán)境濕度不超過 70%。施工前應對需加固處混凝土做缺陷標識及記錄,內(nèi)容包括:裂縫長度、寬度、深度,蜂窩麻面的面積大小,鋼筋裸1露情況等。
基層表明處理及修復。根據(jù)現(xiàn)場混凝土結(jié)構的不同情況對缺陷處進行修復和處理。要求清除表面的浮漿、油污、木屑等所有雜質(zhì),除去表面 2-3mm厚的砂漿層,直至露出堅實的骨料。磨去面上突出 5mm以上的“毛刺”。表面層打磨后應用強力鼓風機或吸塵器將表面灰塵徹底清除。表面平整度要求≤5mm/m。對鋼筋嚴重銹蝕的部位,必須及時向現(xiàn)場設計提出,對加固方案進行確認。
碳纖維下料及粘接樹脂的配置。現(xiàn)場根據(jù)圖紙下料,對加固碳纖維布的規(guī)格、長度、寬度、厚度進行核查。應注意布的兩端是否寬度一致。施工前應檢查所用粘接劑是否與提供的材料產(chǎn)品說明書相符,使用材料是否過期。粘接劑的攪拌應按產(chǎn)品說明書,嚴格控制 A、 B組分混和比例。攪拌速度, 攪拌均勻程度(攪拌時間), 使用時間(攪拌一次數(shù)量,用完的時間不得大于產(chǎn)品說明書規(guī)定時間);在對粘接劑進行攪拌時,應嚴格防止異1物如灰塵、蚊蠅等,落入粘接劑內(nèi);應遠離正在進行混凝土基層打磨現(xiàn)場或采取嚴密防塵措施避免灰塵落入;注意施工時環(huán)境溫度對粘接劑固化的影響,應遵照產(chǎn)品說明書規(guī)定對攪拌加以調(diào)整。粘接劑內(nèi)不得添加其它溶劑。
碳纖維粘貼與固化養(yǎng)護。施工時,首先應將攪拌充分的粘接劑均勻涂刷到混凝土基層表面。粘貼前,再次按設計圖要求對加固區(qū)域進行定位確認,必要時放線。碳纖維布的貼敷應緊隨粘接劑涂刷進行。要求纖維布貼至混凝土基質(zhì)后平整,無氣泡,粘接劑應浸滿碳纖維布幅面。粘接劑的固化,一般在常溫下即可。對于粘貼好的碳纖維布在 24 小時內(nèi)嚴禁有明顯擾動。
現(xiàn)場成品保護措施?,F(xiàn)場已施工完的成品應進行固化期保護,其間應注意防塵、防水及預防人為破1壞。對于已經(jīng)完工的區(qū)域應立即使用干凈的塑料薄膜進行覆蓋,以起到防塵、防水的作用。施工現(xiàn)場應派專人值班,防止人為破1壞的發(fā)生,責任應落實到個人。
浙江萬爍建筑技術有限公司,由一批長期從事建筑施工、結(jié)構加固、特種工程的工程技術人才和管理人員組成。
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碳纖維加固改造方法在已有建筑中的應用
碳纖維作為一種新型復合材料而被應用于結(jié)構加固改造工程,是將抗拉強度極高的碳纖維布用環(huán)氧樹脂預浸成為復合增強材料,用環(huán)氧樹脂粘結(jié)劑沿受拉方向或垂直于裂縫方向粘貼在要補強的結(jié)構上,使碳纖維承受拉應力,并與混凝土變形協(xié)調(diào),共同受力,形成一個新的復合體,提高結(jié)構的強度、剛度、抗裂性和延伸性,達到提高構建承載能力的目的。碳纖維布加固法的應用與粘鋼法類似,但比粘鋼加固更靈活方便,其具有高強、不改變截面、抗腐蝕、耐老化、施工便捷,易保證施工質(zhì)量且后期維護費用低等優(yōu)勢,在已有建筑的加固改造中十分受到青睞。
碳纖維加固適用于抗壓、抗剪、抗彎、抗震以及砌體結(jié)構方面的加固;碳纖維加固主要有碳纖維板和碳纖維布兩種加固材料,便于裁剪,施工操作簡單,而且碳纖維材料能夠與接觸面緊密貼合,施工的協(xié)調(diào)性效果較好;碳纖維加固材料重量較輕,不會影響到建筑結(jié)構的承重能力。