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碳纖維加固包括碳纖維布加固和碳纖維板加固兩種。碳纖維材料用于混凝土結構加固修補的研究始于80年代美、日等發達國家。我國的這項技術起步很晚,但隨著我國經濟建設和交通事業的飛速發展,現有建筑中有相當一部分由于當時設計荷載標準低造成歷史遺留問題,一些建筑由于使用功能的改變,難以滿足當前規范使用的需求,亟需進行維修、加固。目前常用的加固方法有很多,如:加大截面法、外包鋼加固法、粘鋼加固法、碳纖維加固法等。碳纖維加固修補結構技術是繼加大混凝土截面、粘鋼之后的又一種新型的結構加固技術。技術標準

碳纖維加固最近的國標是《結構加固修復用碳纖維片材》GB/T 21490-2008,08年10月1日起執行。

《工程結構加固材料安全性鑒定技術規范》

材料特點

(1)抗拉強度高,是同等截面鋼材的7-10倍。

(3)耐久性好,可阻抗化學腐蝕和惡劣環境、氣候變化的破壞。

(5)適用范圍廣,混凝土構件、鋼結構、木結構均可進行加固??纱蠓忍岣邩嫾某休d能力、抗震性能和耐久性能。

適用范圍

·混凝土結構物、橋梁及建筑物的梁、柱、面板加固。

·受鹽害的混凝土、橋梁以及河川構造物的防護和加固。

工藝原理


工藝流程可以歸納為:施工準備——砼表面處理——涂刷底膠——構件表面殘缺面修補——粘貼碳纖維——表面養護——找平材料配置——底層或樹脂配制——浸漬樹脂配制

操作要點

1)將混凝土構件表面的殘缺、破損部分清除干凈。

3 )裂縫修補:縫寬小于0.2mm的裂縫,用環氧樹脂進行表面涂刷密封;大于0.2mm的裂縫用環氧樹脂灌縫。

5 )清洗打磨過的構件表面,并使其充分干燥。

將配好的底膠(粘結劑),用涂刷均勻于缺陷部位的砼表面。

用環氧膩子對構件表面殘缺面的修補是十分重要的一步,要點如下:

2)構件表面凹陷部位用環氧膩子填平,修復至表面平整。在殘缺修補中使用環氧膩子時,要在氣溫-5℃以上,相對濕度小于85%的條件下施工。膩子涂刮后,表面仍存在的凹凸糙紋,應再用砂紙打磨平整。

將配好的底膠(粘結劑),用滾筒均勻涂刷于需要粘結的砼表面。

粘貼碳纖維材料之前,首先應確認粘貼表面干燥。氣溫在-10℃以上,相對濕度RH>85%時,如無有效措施不得施工。為防止碳纖維受損,在碳纖維材料運輸、儲存、裁切和粘貼過程中。應用鋼直尺與壁紙刀按規定尺寸切斷碳纖維材料,每段長度一般以不超過6m為宜。為防止材料在保管過程中損壞,材料的裁切數量應按當天的用量裁切為準。碳纖維縱向接頭必須搭接500px以上。該部位應多涂樹脂,碳纖維橫向不需要搭接。

1)粘貼樹脂的主劑、固化催促劑和固化劑應按規定的比例稱量準確,裝入容器,用攪拌器攪拌均勻。一次調和量應以在可使用時間內用完為準。

6.養護

7.涂裝


符合國標GB50367-2006規定的碳纖維加固材料有:

2),S玻璃布,300克--450克

4),改性環氧樹脂,用于粘接纖維布


主要機具有砂輪切割機、角磨機、滾刷等,一般在2~4臺即可滿足工程要求。

勞動組織


1.所有進場材料,包括碳纖維材料和膠結材料,必須符合質量標準,并具有出廠產品合格證,符合工程加固補強設計要求。

3.各工序的施工質量,由技術人員負責指導、監督,每一道工序完成后提請技術員檢查、認可后,才能進行下道工序。

涂料應涂刷均勻、不得漏涂,嚴禁在不適合氣溫條件下施工,添加溶劑稀釋后的涂料應在規定時間內用完。

5. 構件表面殘缺修補

6. 粘貼碳纖維

a、碳纖維材料應按規定裁切。

c、底層涂料及膩子達到指觸干燥(樹脂表面達到固化硬結)。

②碳纖維粘貼的質量檢驗標準:

b、碳纖維粘結嚴實。

d、順纖維方向搭接長度不小于500px,各層之間的搭接部位不得位于同一條直線上,層間必須錯開至少1250px。


對于寬度大于0.2mm的獨立貫通裂縫,采用壓力灌注結構膠的方法進行補強,同時沿受拉方向或垂直于裂縫方向粘貼碳纖維,在要補強的結構上,形成一個新的復合體,使增強粘貼材料與原有鋼筋混凝土共同受力增大結構的抗裂或抗剪能力,提高結構的強度、剛度、抗裂性和延伸性?!〕S糜诟仔扪a的工字梁可以抵擋136~181kN的拉力,避免墻體彎曲,而250px寬的碳纖維條可接受8至10倍這樣的壓力,其厚度只要3.2mm。

用碳纖維修補房屋裂縫有以下優點

b、適用面廣,靈活性強,可用于各種類型和形狀的結構構件加固。

d、高耐久性,由于不會生銹,非常適合在高酸、堿、鹽及大氣腐蝕壞境中使用。


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