結(jié)構(gòu)碳纖維加固技術(shù)

1、結(jié)構(gòu)碳纖維加固技術(shù)1 前言由于受施工質(zhì)量及交通運(yùn)輸量的大幅度增長和各種自然環(huán)境因素的綜合影響， 已建成的混凝土橋梁結(jié)構(gòu)可能會(huì)出現(xiàn)承載力不足、混凝土表面裂縫等問題，但是這 些橋梁絕大部分是可能通過加固改造而繼續(xù)使用的。碳纖維加固修補(bǔ)結(jié)構(gòu)技術(shù)是一 種新型的結(jié)構(gòu)加固技術(shù)，它是利用樹脂類粘結(jié)材料將碳纖維布粘貼于混凝土表面， 以達(dá)到對(duì)結(jié)構(gòu)及構(gòu)件加固補(bǔ)強(qiáng)的目的。碳纖維材料(CFRP用于混凝土結(jié)構(gòu)加固修補(bǔ)的研究始于 20 世紀(jì) 80 年代美、日等發(fā)達(dá)國家，我國起步較晚，應(yīng)大力研究推廣應(yīng) 用。2 特點(diǎn)2.1 補(bǔ)強(qiáng)物薄而輕，幾乎不增加原結(jié)構(gòu)尺寸及自身重量。2.2 施工簡便、快捷。2.3 抗酸堿鹽類介質(zhì)的腐蝕，應(yīng)

2、用面廣。2.4 可以有效的封閉混凝土結(jié)構(gòu)的裂縫，延長結(jié)構(gòu)的使用壽命。2.5 易于保持結(jié)構(gòu)原狀。2.6 碳纖維片具有良好的耐久性能。3 適用范圍3.1 鋼筋混凝土構(gòu)件抗彎加固。3.2 鋼筋混凝土梁柱構(gòu)件的抗剪加固。3.3 混凝土柱的抗震加固。3.4 砌體的抗震加固。4 工藝原理碳纖維補(bǔ)強(qiáng)加固原理是采用碳纖維片材 ( 高強(qiáng)度或高彈性模量的連續(xù)碳纖維，單 向排列成束，用環(huán)氧樹脂浸漬固化的碳纖維板或未經(jīng)樹脂浸漬固化的碳纖維布，統(tǒng) 稱碳纖維片材 ) ，將片材用專門配制的粘貼樹脂或浸漬樹脂粘貼在橋梁混凝土構(gòu)件需 補(bǔ)強(qiáng)加固部位表面，樹脂固化后與原構(gòu)件形成新的受力復(fù)合體并共同工作，從而起 到加固作用。5 工藝

3、流程及操作要求工藝流程為卸荷T基底處理T涂底膠T找平T粘貼T保護(hù)。5.1 卸荷加固前應(yīng)對(duì)所加固的構(gòu)件盡可能卸荷。5.2 基底處理5.2.1 混凝土表層出現(xiàn)剝落、空鼓、蜂窩、腐蝕等劣化現(xiàn)象的部位應(yīng)予以鑿除， 對(duì)于較大面積的劣質(zhì)層在鑿除后應(yīng)用環(huán)氧砂漿進(jìn)行修復(fù)。5.2.2 裂縫部位應(yīng)首先進(jìn)行封閉處理。5.2.3 用混凝土角磨機(jī)、砂紙等機(jī)具除去混凝土表面的浮漿、油污等雜質(zhì)，構(gòu)件 基面的混凝土要打磨平整，尤其是表面的凸起部位要磨平，轉(zhuǎn)角粘貼處要進(jìn)行倒角 處理并打磨成圓弧狀(R> 10mm)5.2.4 用吹風(fēng)機(jī)將混凝土表面清理干凈，并保持干燥。5.3涂底膠(FP膠)5.3.1 按主劑: 固化劑=2:

4、 1 的比例將主劑與固化劑先后置于容器中，用彈簧秤計(jì) 量，電動(dòng)攪拌器均勻攪拌，根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際氣溫決定用量并嚴(yán)格控制使用時(shí)間。一般 情況下1h內(nèi)用完。5.3.2 用滾筒刷將底膠均勻涂刷于混凝土表面，待膠固化后 (固化時(shí)間視現(xiàn)場氣溫而定，以指觸干燥為準(zhǔn))再進(jìn)行下一工序施工。一般固化時(shí)間為23d。5.4 找平5.4.1 混凝土表面凹陷部位應(yīng)用 FE 膠填平，模板接頭等出現(xiàn)高度差的部位應(yīng)用FE膠填補(bǔ)，盡量減小高度差。542轉(zhuǎn)角處也應(yīng)用FE膠修補(bǔ)成光滑的圓弧，半徑不小于 10mm5.5 粘貼5.5.1 按設(shè)計(jì)要求的尺寸及層數(shù)裁剪碳纖維布， 除非特殊要求， 碳纖維布長度一 般應(yīng)在3m之內(nèi)。5.5.2調(diào)配、攪

5、拌粘貼材料FR膠（使用方法與底膠FP相同），然后均勻涂抹于待 粘貼的部位，在搭接、混凝土拐角等部位要多涂刷一些。5.5.3 粘貼碳纖維， 在確定所粘貼部位無誤后剝?nèi)ルx型紙， 用特制滾子反復(fù)沿纖 維方向滾壓，去除氣泡，并使 FR膠充分浸透碳纖維。多層粘貼應(yīng)重復(fù)上述步驟，待 碳纖維布表面指觸干燥方可進(jìn)行下一層的粘貼。5.5.4在最后一層碳纖維的表面均勻涂抹 FR膠。5.5.5碳纖維沿纖維方向的搭接長度不得小于 100mm碳纖維端部固定用橫向碳 纖維或粘鋼固定。5.6 保護(hù)加固后的碳纖維表面應(yīng)采取抹灰或噴防火涂料進(jìn)行保護(hù)。6 一般建議6.1 碳纖維應(yīng)貼于梁的受拉區(qū)的下緣， 如需要貼于梁側(cè)面時(shí)， 宜限于 1/4 梁高的 范圍，對(duì)側(cè)面的碳纖面積應(yīng)乘以折減系數(shù) ;6.2 碳纖維粘貼層數(shù)不宜超過五層 ; 對(duì)多層碳纖應(yīng)考慮共同工作系數(shù)的折減，碳纖層數(shù)過多將導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)的脆性破壞 ;6.3 碳纖維的分條粘貼加固的效果優(yōu)于整幅粘貼 ;6.4 碳纖維粘貼應(yīng)有可靠的錨固， 錨固長度應(yīng)通過計(jì)算決定， 必要時(shí)可另加錨固 設(shè)