碳纖維混凝土方案

碳纖維加固混凝土結構施工工藝1碳纖維片加固特點高抗拉強度、高彈性模量。施工方便，無需任何夾具、模板，能適應各種結構外形的補強而不改變構件外形尺寸，可多層粘貼，并能有效地封閉混凝土的裂縫；耐腐蝕及耐久性能好。不增加結構自重。適用范圍。適用于各種形式的鋼筋混凝土結構或構件的加固補強。加固機理。利用專用環(huán)氧樹脂將抗拉強度極高的碳纖維片粘貼于混凝土結構表面，并與之形成整體，共同工作。2.施工工藝在碳纖維加固施工前，應盡可能地卸去部分荷載，使碳纖維粘貼施工時結構或構件承受的荷載作用減小到最小程度。其加固施工工序為：混凝土基底處理…涂底層涂料f用環(huán)氧膩子進行殘缺修補f貼碳纖維片f養(yǎng)護f涂裝…完工驗收。2.1混凝土基底處理裂縫處理。寬度小于0.2mm的裂縫，用環(huán)氧樹脂進行表面涂抹封閉；大于0.2mm的裂縫用環(huán)氧樹脂灌縫?！案餁v博”抗震加固的大梁大部分都有寬度不一的裂縫，最大裂縫達到1mm以上，為此我們對所加固的主梁首先進行了壓力灌膠處理。將混凝土構件表面的殘缺、破損部分清除干凈，達到結構密實部位，使其表面平整。檢查外露鋼筋是否銹蝕。如有銹蝕，需進行必要處理。對經剔鑿、清除和露筋的構件殘缺部分，用環(huán)氧砂漿進行修補、復原，達到表面平整。將構件表面凸出部分(混凝土構件交接部位、模板的段差等)打磨平整，修復后的段差要盡量平順;棱角的部位，用磨光機磨成圓角，圓角半徑須N30mm。結構或構件表面打磨后，用吹風機將表面灰塵和雜物清理掉，或用水及酒精清洗，并使表面充分干燥。“革歷博”工程施工中我們使用吹風機將灰塵清理后又用酒精進行清洗。涂底層涂料把底層涂料的主劑和固化劑按規(guī)定比例稱量準確后放入容器內，用攪拌器攪拌均勻；一次調和量應在可使用時間內用完。用滾筒刷均勻地將底層涂料涂刷于混凝土表面，指觸干燥后(一般養(yǎng)護3~24小時)才能進行下一道工序的施工。底層涂料指觸干燥或固化后，表面上的凸起部分(一般類似結露的露珠一樣)要用砂布或角磨機磨平。用環(huán)氧膩子進行殘缺修補構件表面凹陷部位應用環(huán)氧膩子填平，并修復至表面平整、順滑。內角(段差、起拱等)要用環(huán)氧膩子填補，使之平順。膩子涂刮后，表面仍存在的凹凸糙紋，應再用砂紙打磨平整。粘貼碳纖維片樹脂的主劑和固化劑應按規(guī)定的比列稱量準確，裝入容器用攪拌器均勻攪拌。一次調和量應在可使用時間內用完。纖維順長方向片材的接頭必須搭接10cm以上。該部位應多涂樹脂，脫泡、樹脂操作按正常進行。在片材寬度方向不需要搭接。貼片前用滾筒刷均勻地涂抹粘貼用環(huán)氧樹脂，稱為下涂。貼片時，在纖維片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片上滾壓多次，使樹脂滲浸進纖維中。纖維片施工30分鐘后，用滾筒刷均勻涂抹粘貼用環(huán)氧樹脂，稱為上涂。如需多層粘貼則重復3.4.1?3.4.4步驟，并保證底層粘貼的碳纖維片上涂已指觸干燥，才能粘貼下一層。最后一層碳纖維的上涂應涂刷均勻、周邊整齊。2.5養(yǎng)護碳纖維片施工后，應進行養(yǎng)護，保證養(yǎng)護期間的溫度不低于環(huán)氧樹脂的允許使用溫度。養(yǎng)護期一般在1~2周內。對于有風吹、雨淋或有可能人為擾動的地方應進行遮擋封閉養(yǎng)護。2.6表面涂裝對于有外觀裝飾要求的結構或構件，可在粘貼后的碳纖維表面涂刷基于環(huán)氧基底的涂料或噴沙抹灰后涂刷常規(guī)涂料。3施工主意事項氣溫在5°C以下、相對濕度RH>85%、混凝土表面含水率在8%以上、有結露的可能時，無有效措施不得施工。由于碳纖維片為電的良導體，應使其遠離電源。施工用各種樹脂遠離明火，并避免陽光直射。施工及檢查人員應穿防護工作服，配戴口罩、手套、防護眼鏡等防護用品。施工現(xiàn)場通風狀況良好。當樹脂粘附在皮膚上時，應立即用肥皂水沖洗，濺入眼內用清水清洗或及時就醫(yī)。材料此次“革歷博”加固工程，北京特希達公司所采用的是日本三菱化學公司的碳纖維片及其專用樹脂，其主要材料種類和性能見表1?4。表1：碳纖維片的種類和性能材料名稱纖維種類纖維重量g/m2設計厚度mm抗拉強度N/mm2彈性模量N/mm2TXD-C-20高強度碳2000.11134002.3X105TXD-C-30高強度碳3000.16734002.3X105TCD-M5-30高彈性模量碳3000.16529003.9X105表2：底層涂料的種類和性能

內容材料名稱TP(EPOTHERMPRIMER)TP350WTP350S適用溫度（°C）5?1515?35可使用時間（分）20?14545?205指觸干燥時間（小時）3.9?9.02.5?10.5性狀淡黃色透明膠狀物性能指標與混凝土粘結強度（MPa）抗壓強度（MPa）抗拉強度（MPa）N2——主要用途涂刷混凝土表面用（可滲入混凝土表面內）表3：修補用環(huán)氧膩子種類和性能內容材料名稱TE(EPOTHERMPUTTY)TE350WTE350S適用溫度（C）5?1515?35可使用時間（分）30?16050?210指觸干燥時間（小時）3.5?10.03.0?10.0性狀乳脂狀性能指標與混凝土粘結強度（MPa）抗壓強度（MPa）抗拉強度（MPa）N2N50—主要用途修補混凝土表面缺陷及找平用表4：粘貼用環(huán)氧樹脂種類和性能內容材料名稱TR(EPOTHERMRESIN)TR350WTR350S適用溫度（C）5?1515?35可使用時間（分）33?17070?<180指觸干燥時間（小時）4.0?12.06.0?18.0性狀乳脂狀性能指標抗拉強度（MPa）抗彎強度（MPa）抗剪強度（MPa）N30N40N10主要用途粘貼碳纖維片勞動力及機工具安排每一施工班組以3~4人為宜，每人每工日完成工程量在10m2左右。每一班組準備的主要機、工具為角磨機4臺，吹風機1臺，臺稱1臺，滾筒刷6把，羅拉2把，灌膠工具一套。質量驗收目前，國內尚無國家認可的強制性驗收標準，碳纖維加固工程檢查驗收均以企業(yè)標準為依據(jù)，北京特希達科技有限公司的企業(yè)標準已經過長時間、多種類工程檢驗，目前比較全面、成熟。（1）原材料必須有生產廠家的出廠檢驗合格證，進口材料要有商檢證。工程量比較大時應進行原材料試驗。（2）每一工序按工藝要求進行，屬于隱蔽工程的要有隱檢紀錄。（3）用小錘輕擊，檢查空鼓，無空鼓或只有少量小空鼓（＜3cm）便視為合格；對于較大的空鼓（N3cm）或較多的小空鼓應進行灌膠（注入TR樹脂）處理。（4）保證氣溫在5°C?35°C之間，相對濕度不大于85%的環(huán)境下施工。中國革命歷史博物館IX甲區(qū)、X甲區(qū)的部分主梁進行了碳纖維片粘貼加固，共使用碳纖維片面積近400m2。具體加固施工方案是先對需加固的主梁進行封閉灌膠處理，然后進行碳纖維粘貼加固，其加固方案如圖1所示。由于施工時在距摟面7m左右高的吊頂內進行，障礙物較多，施工操作較困難，此建筑是在建國初期施工建成的，當時施工技術較落后，因此混凝土表面平整度較差，進行基底打磨時難度較大，尤其在對“U”形環(huán)包的底部轉角處進行倒角處理時，更花費了許多精力。本工程施工完成后，無論是施工質量，還是確保工期和后期服務工作，均受到業(yè)主、監(jiān)理單位、設計單位的好評，經驗收確認效果良好，達到預期加固目的。用碳纖維片修復補強混凝土結構與傳統(tǒng)的