碳纖維加固技術(shù)

1、解放軍第306醫(yī)院綜合醫(yī)療樓工程功能改造墻體剔槽后的技術(shù)處理措施方案根據(jù)業(yè)主下發(fā)的弱電工程變更修改圖紙：由于使用方-解放軍第306醫(yī)院提出完善功能的要求，需要增加大量的電氣線路管道，相應(yīng)的需要在墻體上剔鑿埋管，位置從地下220層等幾乎全部樓層。目前墻面初裝修基本完成，其中墻體做法有陶粒塊墻體、保溫墻體和混凝土墻體，增加埋管需要大量剔鑿墻體，之后土建需要抹灰修補，但修補處理起來困難，切縫處在后期會造成收縮，肯定會產(chǎn)生大量墻面裂縫，目前一般的常規(guī)技術(shù)處理（如貼布、貼牛皮紙等）措施不可靠的，而且從以往經(jīng)驗來看，基本上也無法避免后期裂縫，這將造成很大的質(zhì)量隱患，對工程驗收、創(chuàng)優(yōu)、保修將產(chǎn)生極大不利影響

2、，基本上不能保證原制定和承諾的創(chuàng)優(yōu)目標(biāo)，同時今后該部位質(zhì)量返工、保修修補等投入費用也相當(dāng)大。由于我項目部已經(jīng)按照原圖完成了預(yù)留預(yù)埋，為了保證工程質(zhì)量，保證工程驗收、創(chuàng)優(yōu)工作的順利完成，墻面剔鑿后需要進行技術(shù)措施處理。根據(jù)收集的有關(guān)資料和技術(shù)咨詢，考察類似成功經(jīng)驗，建議應(yīng)采取特殊的技術(shù)處理措施-碳纖維加固修補技術(shù)，利用碳纖維材料的高強高效補強作用，抵抗砂漿的收縮裂縫和裂縫擴展，可以保證切縫處在裝飾后不會開裂，一勞永逸地徹底解決類似質(zhì)量隱患難題。一、技術(shù)處理措施方案1、    機電在墻體放線，用切割機切槽，寬度控制在150mm左右，剔鑿墻體后埋管并固定牢靠；2、  &

3、#160; 土建用聚合物砂漿封閉，大的空洞先用細石混凝土封堵好；3、    抹灰干燥后，用混凝土角磨機在需要處理的部位打磨，打磨范圍一般比切槽每邊大70mm，使需要粘貼部位的墻面平整；4、    由專業(yè)施工公司按照工藝標(biāo)準粘碳纖維布技術(shù)處理，粘碳纖維布比切槽每邊大50mm，寬度為250mm；5、    加固后的碳纖維表面樹脂干燥后，涂刷兩遍防銹漆（起隔離作用，防止產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)引起涂料透底變花等質(zhì)量問題）；6、    由于粘貼之后的墻面凸起高度約2-3mm，整面墻體需要刮粉刷石膏，使處理后的墻面基本平整；7、

4、0;   按圖紙做表面裝飾。二、碳纖維材料 (CFRP) 加固法的特點、原理和施工工藝碳纖維材料 (CFRP)用于混凝土結(jié)構(gòu)加固修補的研究始于20世紀80年代美、日等發(fā)達國家，我國研究起步較晚，是近年來應(yīng)用的比較先進的加固方法，現(xiàn)在已經(jīng)成功推廣應(yīng)用于許多大型工程項目。1、 簡介 由于受各種自然環(huán)境因素、施工質(zhì)量及功能使用問題的綜合影響，已建成的混凝土結(jié)構(gòu)可能會出現(xiàn)承載力不足、混凝土表面裂縫等問題，但是絕大部分是可以通過加固改造而繼續(xù)使用的。碳纖維加固修補結(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，以達到對結(jié)構(gòu)及構(gòu)件加固補強的目的。碳纖維布是一種

5、新型的高強高效補強加固材料，最早應(yīng)用于航天和軍事領(lǐng)域，它抗拉強度為22003500MPa，是鋼材（Q235級）的1017倍，厚度僅0.2mm左右；具有輕質(zhì)、易于施工；施工厚度極小，便于交叉；柔軟，適用于矩形或弧型構(gòu)件；高抗拉強度，高彈模， 優(yōu)良的抗疲勞性能；高抗堿性；不會腐蝕，極好的耐久性及最少的維護等許多優(yōu)點。2 、特點 2.1 補強物輕薄，幾乎不增加原結(jié)構(gòu)尺寸及自身重量，易于保持結(jié)構(gòu)原狀。 2.2 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。 2.3 碳纖維抗酸堿鹽類介質(zhì)的腐蝕，具有良好的耐久性能，應(yīng)用面廣。 2.4 施工簡便、快捷。 3 、適用范圍 3.1 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的抗震加

6、固，如抵抗混凝土結(jié)構(gòu)的裂縫擴展。3.2 鋼筋混凝土梁、柱構(gòu)件的抗剪加固。 3.3 鋼筋混凝土構(gòu)件梁、板構(gòu)件的抗彎加固。3.4 砌體結(jié)構(gòu)的抗震加固。 4 、工藝原理 碳纖維補強加固原理是采用碳纖維片材(高強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混凝土構(gòu)件需補強加固部位表面，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 、工藝流程及操作要求 工藝流程為卸荷基底處理涂底膠找平粘貼保護。 5.1 卸荷 加固前應(yīng)對所加固的構(gòu)件盡可能卸荷。 5.2 基底處理

7、5.2.1用噴砂、打磨或相同方法除去所有的污物如灰塵、油、油脂、表面覆蓋物等，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，對于較大面積的劣質(zhì)層在鑿除后應(yīng)用環(huán)氧砂漿進行修復(fù)。 5.2.2 裂縫部位應(yīng)首先進行封閉處理。 5.2.3 用混凝土角磨機、砂紙等機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)角粘貼處要進行倒角處理并打磨成圓弧狀(R10mm)。5.2.4處理完畢后，用吹風(fēng)機、真空吸塵器或用丙酮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=2:1的比例將主劑與固化劑先后置于容器中，

8、用彈簧秤計量，電動攪拌器 均勻攪拌，根據(jù)現(xiàn)場實際氣溫決定用量并嚴格控制使用時間。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(固化時間視現(xiàn)場氣溫而定，以指觸 干燥為準)再進行下一工序施工。一般固化時間為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，盡量減小高度差。 5.4.2 轉(zhuǎn)角處也應(yīng)用FE膠修補成光滑的圓弧，半徑不小于10mm。 5.5 粘貼 5.5.1 按設(shè)計要求的尺寸及層數(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、攪拌粘貼材料FR膠(使用方法與底膠

9、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 在使用任何裝飾涂層前，浸漬樹脂應(yīng)得到完全固化。加固后的碳纖維表面應(yīng)采取抹灰或噴防火涂料進行保護。 6 、一般技術(shù)要求   6.1 碳纖維應(yīng)貼于梁的受

10、拉區(qū)的下緣，平行于受力方向；   6.2 碳纖維粘貼應(yīng)有可靠的錨固；使用過程應(yīng)避免纖維布的彎折。6.3 纖維布互相銜接(接長)的部位采取重疊結(jié)構(gòu)，重疊部分長度 為不小于10cm。6.4 施工環(huán)境溫度宜在+5以上，混凝土表面含水率4%以下條件下進行；否則應(yīng)采取升溫或干燥的有效措施。6.5施工的粘結(jié)質(zhì)量可用小錘輕輕敲擊或用手壓纖維布表面的方法來檢查是否空鼓，總有效粘貼面積不應(yīng)低于95%。7、健康和安全 7.1 碳纖維配套膠料的配制和使用場所應(yīng)保持通風(fēng)良好。7.2切割成卷的織物時橫過織物使用一條粘接劑，然后穿過粘接劑條帶用工業(yè)用剪刀切割，以避免碳纖維脫線、松散。 7.3 正確保存未使用的或

11、已切割過的織物，以避免損壞或纖維松散。7.4 碳纖維為導(dǎo)電材料，施工時應(yīng)遠離電氣設(shè)備和電源，或采取可靠的防護措施。7.5在材料固化前，應(yīng)使用清潔劑清洗所有的工具。如果允許樹脂凝固，則只能用機械方法將之除去。8、貯存 8.1 碳纖維布應(yīng)保存于干燥環(huán)境中，避免直接日照，此條件下其保質(zhì)期無限長。8.2 配套膠料應(yīng)密封儲存，避免直接日照，遠離火源。9、技術(shù)數(shù)據(jù)9.1 物理特性：顏色： 黑色；重量 300g/，纖維含量 100%，纖維密度 1.80g/cm3  ；厚度0.2mm左右；9.2 纖維機械性能：抗拉強度3000 Mpa，彈性模量 230Gpa，斷裂時的延伸率 2%；三、該技術(shù)處理措施

12、做法的費用分析（一）費用分析： 僅指粘碳纖維布特殊技術(shù)處理，不含其他機電和土建處理等費用；計算單位：每延長米處理費用，粘碳纖維布寬度為250mm：1、    基層打磨處理：22元/延長米；2、    碳纖維布材料：400元/平米×0.25平米×（1+20%搭接/損耗）=120元/延長米3、    配套膠料（打底膠、修補膠、浸潤膠、防銹漆等材料）：48元/延長米4、    人工費：30元/延長米5、    機械費、勞動保護、腳手架、利潤、稅金等其他費用：（22+120+48+30）×15%=33元/延長米合計：220+33=253元/延長米，折合1012元/平米。（二）碳纖維布品種進口碳纖維布主要品種：美國泰扶TYFO、法國赫氏Hex、日本東麗、瑞士西卡Sika；國產(chǎn)