碳纖維布加固施工：139-1713-0703 陳工 碳纖維布加固施工方案 　　碳纖維布加固技術(shù)于國內(nèi)較早通過的規(guī)范是2003年《碳纖維片材加固混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》，其編號為CECS146：2003,現(xiàn)已經(jīng)被新的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范2006《混凝土結(jié)構(gòu)加固設(shè)計規(guī)范》代替,其編號為GB 50367-2006. 　　一、前言 　　碳纖維材料用于混凝土結(jié)構(gòu)加固修補的研究始于80年代美、日等發(fā)達(dá)。我國的這項技術(shù)起步很晚，但隨著我國經(jīng)濟建設(shè)和交通事業(yè)的飛速發(fā)展，現(xiàn)有建筑中有相當(dāng)一部分由于當(dāng)時設(shè)計荷載標(biāo)準(zhǔn)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(dāng)前規(guī)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(jié)構(gòu)技術(shù)是繼加大混凝土截面、粘鋼之后的又一種新型的結(jié)構(gòu)加固技術(shù),譽為:加固補強新斗士。 　　二、特點 　　碳纖維與傳統(tǒng)的加大混凝土截面或粘鋼混凝土補強相比，具有節(jié)省空間，施工簡便，不需要現(xiàn)場固定設(shè)施，施工質(zhì)量易，基本不增加結(jié)構(gòu)尺寸及自重，耐腐蝕、耐久性能好等特點。另外，采用該工法，可大大提高建筑物的使用壽命，降低加固成本。因此，碳素纖維作為劃時代的補強材料，而備受青睞和關(guān)注。 　　(1)抗拉強度高，是同等截面鋼材的7-10倍。 　　(2)重量輕，密度只有普通鋼材的1/4。 　　(3)耐久性好，可阻抗化學(xué)腐蝕和惡劣環(huán)境、氣候變化的破壞。 　　(4)施工方便快捷、省力節(jié)時、施工質(zhì)量易于。 　　(5)適用范圍廣，混凝土構(gòu)件、鋼結(jié)構(gòu)、木結(jié)構(gòu)均可進行加固。可大幅度提高構(gòu)件的承載能力、抗震性能和耐久性能。 　　用途　 　　?混凝土結(jié)構(gòu)物、橋梁及建筑物的梁、柱、面板加固。 　　?隧道、港灣設(shè)施、煙囪、倉庫、廠房的加固。 　　?受鹽害的混凝土、橋梁以及河川構(gòu)造物的防護和加固。 　　三、碳纖維加固適用范圍 　　碳纖維加固法可用于混凝土結(jié)構(gòu)抗彎、抗剪加固，同時廣泛用于各類工業(yè)與民用建筑物、構(gòu)造物的防震、防裂、防腐的補強。 　　四、工藝原理 　　將抗拉強度極高的碳纖維用環(huán)氧樹脂預(yù)浸成為復(fù)合增強材料（單向連續(xù)纖維）；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(gòu)上，形成一個新的復(fù)合體，使增強粘貼材料與原有鋼筋混凝土共同受力增大結(jié)構(gòu)的抗裂或抗剪能力，提高結(jié)構(gòu)的強度、剛度、抗裂性和延伸性。 　　五、工藝流程及操作要點 　　工藝流程可以歸納為： 　　施工準(zhǔn)備→放設(shè)施工線 →基面處理 →刷抹漆底膠 →刮膩子 →粘貼碳纖維布 →表面養(yǎng)護→涂刷碳纖維專用膠。 　　1． 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 對經(jīng)過剔鑿、清理和露筋的構(gòu)件殘缺部分，進行修補、復(fù)原。 　　3 裂縫修補：縫寬小于0.2mm的裂縫，用環(huán)氧樹脂進行表面涂刷密封；大于0.2mm的裂縫用環(huán)氧樹脂灌縫。 　　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 清洗打磨過的構(gòu)件表面，并使其充分干燥。 　　2． 缺陷部位涂刷底膠 　　將配好的底膠（粘結(jié)劑），用涂刷均勻于缺陷部位的砼表面。 　　3． 構(gòu)件表面殘缺面的修補 　　用環(huán)氧膩子對構(gòu)件表面殘缺面的修補是十分重要的一步，要點如下： 　　1 膩子主劑、固化催進劑、固化劑按規(guī)定比例稱量準(zhǔn)確，裝入容器，用攪拌器攪拌均勻。 　　2 構(gòu)件表面凹陷部位用環(huán)氧膩子填平，修復(fù)至表面平整。在殘缺修補中使用環(huán)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(yīng)再用砂紙打磨平整。 　　4． 涂刷底膠 　　將配好的底膠（粘結(jié)劑），用滾筒均勻涂刷于需要粘結(jié)的砼表面。 　　5． 粘貼碳纖維 　　粘貼碳纖維材料之前，首先應(yīng)確認(rèn)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(yīng)用鋼直尺與壁紙刀按規(guī)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(shù)量應(yīng)按當(dāng)天的用量裁切為準(zhǔn)。碳纖維縱向接頭必須搭接20cm以上。該部位應(yīng)多涂樹脂，碳纖維橫向不需要搭接。其施工工藝要點如下： 　　1 粘貼樹脂的主劑、固化催促劑和固化劑應(yīng)按規(guī)定的比例稱量準(zhǔn)確，裝入容器，用攪拌器攪拌均勻。一次調(diào)和量應(yīng)以在可使用時間內(nèi)用完為準(zhǔn)。 　　2 粘貼時，在碳纖維和樹脂之間盡量不要有空氣。可用羅拉（專用工具）沿著纖維方向在碳纖維材料上滾壓多次，使樹脂滲浸入碳纖維中。 　　6． 養(yǎng)護 　　粘貼碳纖維材料后，需自然養(yǎng)護1-2小時達(dá)到初期固化，應(yīng)固化期間不受外界干擾和碰撞。 　　7． 涂裝 　　若加固補強構(gòu)件需要防火時， 可在樹脂固化后涂刷耐火涂層。涂裝應(yīng)在樹脂初期固化后進行，并應(yīng)遵守所用涂料的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和施工規(guī)定。 　　六、材料 　　符合國標(biāo)GB50367-2006規(guī)定的碳纖維加固材料有: 　　1)碳纖維單向織物布復(fù)合材,200克,250克,300克,以及碳纖維條形板 　　2)S玻璃布,(玄武巖布),單向織物(布)復(fù)合材,300克--450克 　　3)E玻璃纖維單向織物(布)300克--450克 　　4)改性環(huán)氧樹脂,用于粘貼纖維布 　　碳素纖維加固材料是高強度碳纖維單向排列,用微量的樹脂浸滲后作為混凝土的修復(fù)補強材料，其抗拉強度大約是鋼筋的10倍，并且具有重量輕、高彈性、高強度、高耐久性等特性。目前常用的碳纖維加固材料有國產(chǎn)的上海同砼,深圳琥固珀,北京703,的有日本東麗,臺灣重億,美國赫氏Hexcel,新日本石油等 　　七、效益分析 　　碳纖維加固，只要設(shè)計合理，與一般的粘貼鋼板法比較費用差不多，但碳纖維加固法施工便捷，工效高，沒有濕作業(yè)，不需現(xiàn)場固定設(shè)施，施工占用場地少，在施工工期、施工條件方面具有明顯的優(yōu)勢。碳纖維加固法加固效果好，高強，適用面廣，質(zhì)量易，耐腐蝕及耐久性能佳。采用碳纖維加固修補后，基本不增加原結(jié)構(gòu)自重及原構(gòu)件尺寸。 　　碳纖維加固具有輕質(zhì)、高強、抗腐蝕、耐老化、耐久性好、物理性能穩(wěn)定等諸多優(yōu)點。其抗拉強度是同等截面鋼材的7-10倍。用碳纖維加固材料修復(fù)補強混凝土結(jié)構(gòu)是近來發(fā)展而成的新型工法，與混凝土結(jié)構(gòu)形成一體共同工作，利用碳纖維材料卓越的抗拉強度達(dá)到的增強構(gòu)件承載能力及剛度的目的。 這項技術(shù)具有施工簡便快捷、安全、耐久性好，能適應(yīng)各種復(fù)雜的結(jié)構(gòu)外形，不影響原結(jié)構(gòu)的外觀等諸多優(yōu)點。已在混凝土結(jié)構(gòu)抗震修復(fù)加固補強工程中得到廣泛的應(yīng)用。