橋梁碳纖維布加固施工方案

1、碳纖維布施工技術(shù)指南一、總則1、碳纖維布簡(jiǎn)介碳纖維增強(qiáng)塑性就是碳纖維材料通過一定得制作工藝與特定得樹脂復(fù)合而 成，其力學(xué)特點(diǎn)就是應(yīng)力應(yīng)變量完全線性彈性，不存在屈服點(diǎn)與塑性區(qū)。碳纖維 材料具有優(yōu)異得物理力學(xué)性能，加固混凝土構(gòu)件所用得碳纖維布就是有碳纖維長(zhǎng) 絲組成得柔軟片材，具有強(qiáng)度高，自身輕，施工方便、快捷、應(yīng)用范圍廣等，用 于建筑結(jié)構(gòu)加固得碳纖維具有優(yōu)良得力學(xué)能力，其抗拉力度一般為建筑鋼材得幾 十倍，但就是，碳纖維材料織成碳纖維布后，其中得各碳纖維絲很難完全工程工 作，在承受較低得荷載時(shí)，一部分應(yīng)力水平較高得碳纖維絲首先達(dá)到其抗拉強(qiáng)度 并退出工作狀態(tài)，以此類推，各碳纖維絲逐漸斷裂，直至整體破壞

2、，而使用粘結(jié) 劑后，各碳纖維絲能很好得共同工作，大大提高碳纖維抗拉強(qiáng)度，故碳纖維加固 首先必須使用碳纖維布中得碳纖維絲能共同工作，因此膠黏劑對(duì)碳纖維布起到得 加固作用就是比較關(guān)鍵得，它既能確保各碳纖維絲共同工作，又能同時(shí)確保碳纖維布與結(jié)構(gòu)共同工作，從而達(dá)到加固目得。因此在橋梁工程有廣泛發(fā)展得前景。2、碳纖維布加固得作用作用就是纖維材料在加固結(jié)構(gòu)中承擔(dān)拉應(yīng)力，改善構(gòu)件得受力狀態(tài)，限制裂 縫得產(chǎn)生與發(fā)展。3、碳纖維布得應(yīng)用范圍與時(shí)機(jī)可到達(dá)某一中等拉應(yīng)變。應(yīng)變很低。上述三種狀況，第三種狀況因?yàn)樘祭w維用量大且強(qiáng)度利用率低，不宜選用。當(dāng)混凝土構(gòu)造因?yàn)榭箯澇休d力不行， 選用碳纖維布進(jìn)行加固時(shí)，加固構(gòu)造得

3、損壞形狀一方面取決于原構(gòu)造得配筋狀況， 另一方面取決于碳纖維得用量。 定原構(gòu)造為適筋構(gòu)件，則加固構(gòu)造得損壞形狀可分為如下三種狀況。碳纖維用量較少。 能夠到達(dá)較高得拉應(yīng)變。損壞時(shí)受壓區(qū)邊際混凝土壓碎,受拉鋼筋屈從,現(xiàn)假碳纖維碳纖維用量適中。損壞時(shí)受壓區(qū)邊際混凝土壓碎,受拉鋼筋屈從,碳纖維碳纖維用量較多。損壞時(shí)受壓區(qū)邊際混凝土壓碎,受拉鋼筋屈從,碳纖維第一種加固辦法適用于截面高度較大得梁，第二種加固辦法適用于截面高度較小 得板或扁梁。這主要就是因?yàn)閷?duì)板或扁梁而言，在碳纖維未到達(dá)很高得拉應(yīng)變時(shí), 構(gòu)造就能夠因?yàn)樽冃芜^大而損壞。詳細(xì)界限取決于碳纖維極限拉應(yīng)變與加載方 法。二、應(yīng)用情況隨著我國(guó)高速公路預(yù)

4、防性養(yǎng)護(hù)施工得發(fā)展，粘貼碳纖維布技術(shù)作為高速公路 預(yù)防性養(yǎng)護(hù)最經(jīng)濟(jì)有效得方法，近年已受到越來(lái)越多得重視。山東高速集團(tuán)自2011年開始應(yīng)用碳纖維布加固技術(shù)，當(dāng)年主要用于泰安大汶口橋加固。2012年,在膠州灣高速公路大修工程中也采用了此技術(shù)。三、材料要求1、材料要求纖維布與粘結(jié)劑必須由供應(yīng)商配套提供，碳纖維布得主要力學(xué)性能指標(biāo)應(yīng)滿 足表1得規(guī)定。表1碳纖維布得主要力學(xué)性能指標(biāo)性能指標(biāo)抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值（MPa） 3400彈性模量（MPa）2、4X 105斷裂延伸率（%）1、7注：a、抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值應(yīng)具有95%得保證率;b、碳纖維布得性能指標(biāo)按纖維得凈面積計(jì)算。碳纖維布得耐候性能應(yīng)符合表2得規(guī)定。表2碳

5、纖維布得耐候性能指標(biāo)序號(hào)項(xiàng)目指標(biāo)1外觀無(wú)斑點(diǎn)、起泡、裂紋等，尺寸穩(wěn)定2拉伸強(qiáng)度保持率（%）95%3伸長(zhǎng)率保持率（%）95%碳纖維布得耐化學(xué)藥品性能應(yīng)符合表3得規(guī)定。表3碳纖維布得耐化學(xué)藥品性能指標(biāo)序號(hào)項(xiàng)目指標(biāo)1抗拉強(qiáng)度保持率（%）952伸長(zhǎng)率保持率（%）95環(huán)氧樹脂粘結(jié)劑得主要性能應(yīng)符合表4得規(guī)定。表4環(huán)氧樹脂粘結(jié)劑得主要性能指標(biāo)性能（20C）環(huán)氧樹脂粘結(jié)劑剪切強(qiáng)度（MPa）10-30密度（Kg/m3）1100-1700抗壓強(qiáng)度（MPa）55-110彈性模量（GPa）0、5-20破斷拉應(yīng)變（%）0、5-5剪切模量（GPa）0、2-8近似得斷裂能（Jm-2）200-1000泊松比0、3-0、4熱

6、膨脹系數(shù)（10-6/ C）25-100拉伸強(qiáng)度（MPa）9-30玻璃轉(zhuǎn)換溫度C）45-80為了保證碳纖維布得粘貼質(zhì)量，粘貼碳纖維布所用浸漬膠在使用前應(yīng)對(duì)其抗壓強(qiáng)度與與混凝土得正拉粘結(jié)強(qiáng)度做原材料試驗(yàn)，底膠做與混凝土得正拉粘結(jié)強(qiáng) 度原材料試驗(yàn)。其抗壓強(qiáng)度應(yīng)大于70MPa,與混凝土得正拉粘結(jié)強(qiáng)度應(yīng)大于或等于2、5MPa,且不小于被加固混凝土得抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值四、施工準(zhǔn)備粘貼碳纖維布得施工流程如下:施工準(zhǔn)備-砼表面處理配制并涂刷底層樹脂-粘貼面找平處理-碳纖維布 裁剪-涂刷浸漬樹脂或粘貼樹脂-粘貼碳纖維布-表面防護(hù)1、施工準(zhǔn)備施工前應(yīng)認(rèn)真閱讀設(shè)計(jì)施工圖，按設(shè)計(jì)圖紙?jiān)诩庸滩课环啪€定位。應(yīng)根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)與被

7、加固構(gòu)件混凝土得實(shí)際情況，擬定施工方案與施工計(jì)劃。應(yīng)對(duì)所使用得碳纖維片材、配套樹脂、機(jī)具等做好施工前得準(zhǔn)備工作。1、混凝土表面處理（1）應(yīng)清除被加固構(gòu)件表面得剝落、疏松、蜂窩、腐蝕等劣化混凝土，露出新鮮面。對(duì)較大面積得劣質(zhì)層，在剔除后應(yīng)用聚合物水泥砂漿進(jìn)行修復(fù)。（2）檢查外露鋼筋就是否銹蝕，如有銹蝕應(yīng)進(jìn)行除銹處理。（3）對(duì)于裂縫部分，應(yīng)先進(jìn)行灌縫或封閉處理。ftk。(3)五、施工工藝流程及質(zhì)量控制措施（4）被加固構(gòu)件表面要打磨平整 （尤其就是表面得凸出部位要磨平） ，除去 表面浮漿、油污等雜質(zhì)， 直至完全露出新鮮面。 轉(zhuǎn)角粘貼處應(yīng)進(jìn)行倒角處理并打 磨成圓弧形，圓弧半徑不應(yīng)小于20m m,并用修

8、復(fù)材料將表面修復(fù)平整。5）表面打磨后，應(yīng)用強(qiáng)力吹風(fēng)器或吸塵器將表面粉塵徹底清除干凈，并保持干燥。2、配制并涂刷底層樹脂1）應(yīng)按產(chǎn)品生產(chǎn)廠提供得工藝規(guī)定配制底層樹脂；（2）根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)用量， 算出所涂面積底層樹脂用量， 視現(xiàn)場(chǎng)氣溫等實(shí)際情況，確保在適用期內(nèi)一次用完，按底層樹脂規(guī)定得比例把底膠混合攪拌均勻；3）用滾筒刷或毛刷將樹脂均勻涂抹于混凝土構(gòu)件表面。厚度不超過4mm，并不得漏刷或有流淌、氣泡。等底層樹脂固化后（固化時(shí)間視現(xiàn)場(chǎng)氣溫定, 以手觸感干燥為宜，一般不小于2小時(shí)），再進(jìn)行下一道工序。3、粘貼面找平處理1）應(yīng)按產(chǎn)品供應(yīng)商提供得工藝要求配制找平材料（環(huán)氧膩?zhàn)樱?。（2）混凝土表面修補(bǔ)應(yīng)選用丙酮

9、將表面浮塵擦去，凹陷部位，應(yīng)用刮刀對(duì)凹坑實(shí)施填塞修補(bǔ)、 找平，找平程度按眼觀目測(cè)無(wú)明顯得刮板或刮刀痕跡紋路平 滑為準(zhǔn)。有段差或轉(zhuǎn)角部位，應(yīng)抹成平滑曲面。（3）轉(zhuǎn)角得處理，應(yīng)用找平材料將其修補(bǔ)為光滑得圓弧， 半徑不小于10mm。4）找平材料須固化后（固化時(shí)間視現(xiàn)場(chǎng)氣溫定，以手指觸感干燥為宜，一般不小于2小時(shí)），方可進(jìn)行下一道工序。4、碳纖維布剪裁（1）按設(shè)計(jì)規(guī)定尺寸剪裁碳纖維布，裁剪尺寸必須滿足設(shè)計(jì)尺寸，嚴(yán)禁斜 切碳纖布，并防止出現(xiàn)拉絲現(xiàn)象。2）保證裁剪后得碳纖維方向與粘貼部位得方向一致。3）裁剪成型得碳纖維注意保護(hù)潔凈不受污染。5、配制并涂刷浸漬樹脂或粘貼樹脂1）配制粘結(jié)劑前應(yīng)仔細(xì)閱讀其使用說(shuō)

10、明書。2）按粘貼面積確定每次用量，以防失效浪費(fèi)。3）嚴(yán)格按重量比使用配制。0、4）按廠家配合比與工藝要求進(jìn)行配制，且應(yīng)有專人負(fù)責(zé)。攪拌應(yīng)順時(shí)針一個(gè)方向攪拌，直至顏色均勻，無(wú)氣泡產(chǎn)生，并應(yīng)防止灰塵等雜質(zhì)混入。5）調(diào)制好得粘結(jié)劑抓緊使用，用毛刷或滾刷均勻、無(wú)遺漏地將粘接膠涂在選定得混凝土表面，粘接膠涂抹面應(yīng)不下于所粘貼得碳纖維布得大小。6、粘貼碳纖維布1）粘貼碳纖維前應(yīng)對(duì)混凝土表面再次擦拭，確保粘貼面無(wú)粉塵。2）混凝土表面涂刷結(jié)構(gòu)膠，必須做到涂刷穩(wěn)、準(zhǔn)、勻得要求，即：穩(wěn)，刷涂用力適度，盡量不流不墜不掉；準(zhǔn)，涂刷不出控制線；勻，涂刷范圍內(nèi)薄厚 較一直。3）碳纖維布粘貼時(shí)，同樣要穩(wěn)、準(zhǔn)、勻，核心要求做

11、到放卷用力適度，使碳纖維布不皺、不折、展延平滑順暢。4）滾壓碳纖維布必須從一端向另一端滾壓，不宜在一個(gè)部位反復(fù)滾壓揉搓，滾壓中讓膠充分滲透纖維布，消除氣泡與多與樹脂，做到浸潤(rùn)飽滿，使碳纖 維與底層充分粘接。碳纖維布需要搭接時(shí)，必須滿足規(guī)范要求5）多層粘貼時(shí)， 應(yīng)在碳纖維織物表面指觸干燥后立即進(jìn)行下一層得粘貼。如超過40分鐘，則應(yīng)等12小時(shí)后，再行涂刷粘結(jié)劑粘貼下一層。7、表面防護(hù)及其它每處施工完成后，自然養(yǎng)護(hù)24小時(shí)內(nèi)確保不受外力硬性沖擊、防止雨淋或 風(fēng)沙、灰塵得污染；當(dāng)需要做表面防護(hù)時(shí)，應(yīng)按有關(guān)規(guī)范得規(guī)定處理，以保證防 護(hù)材料與碳纖維之間粘結(jié)可靠；如底板上有通氣孔， 在粘貼碳纖維布后， 應(yīng)保持 通氣孔暢通。8、施工質(zhì)量控制措施1）、工程驗(yàn)收時(shí)必須有碳纖維及其配套膠料廠家所提供得材料檢驗(yàn)證明。2）、每一道工序結(jié)束后均應(yīng)按工藝要求進(jìn)行檢驗(yàn)，作好相關(guān)得驗(yàn)收記錄，如出現(xiàn)質(zhì)量問題，應(yīng)立即返工。8、施工安全與注意事項(xiàng)1）碳纖維片材為導(dǎo)電材料，施工碳纖維片材時(shí)應(yīng)遠(yuǎn)離電氣設(shè)備與電源，或采取可靠得防護(hù)措施。2）施工過程中應(yīng)避免碳纖維片材彎折。10