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我司碳纤维布选用的日本东丽、三凌、土耳其、台丽等碳纤维丝编造出0.111mm(200g)和0.167mm(300G)单向碳纤维布.宽度有100MM、150MM、200MM、250MM、300MM、500MM等6种。
碳纤维布加固技术在实际工程中的应用,说明了用碳纤维布加固钢筋混凝土构件是一种行之有效的办法。
一、碳纤维布引言
在工业和民用建筑中,钢筋混凝土(RC)结构在长期使用中,由于设计标准偏低、使用载荷提高、环境化学因素引起的性能劣化等原因,一些钢筋混凝土构件需要加固的情况日渐增多,现已成为建筑结构安全评估和安全保障的重要环节。
在各种加固方法中,用碳纤维增强树脂(CFRP)布或板加固钢筋混凝土构件的方法,在20世纪80年代中后期美、日、欧等发达应用以来,现已在我国得到迅速的发展和普及。由于CFRP加固具有很好的比强度、比刚度、耐腐蚀、耐久性强、非磁性、重量轻、耐磨损、抗老化、施工方便和施工工期短等优点,所以现广泛应用于各类工程和民用建筑中。
二、 碳纤维布加固技术简介
碳纤维布加固技术是利用专用结构胶将碳纤维布粘贴在混凝土表面,形成复合结构,CFRP通过与混凝土之间协同工作,对构件或结构起到加固及改善受力性能的作用。
碳纤维布的应用 :
建筑物梁、柱、楼板结构补强;
桥梁、桥墩、桥面结构补强;
隧道、烟囱结构补强;
海滩建筑物防腐补强。
采用碳纤维布的目的 :
提高承载能力;
增加延性;(对于抗震结构,在加固设计中即增加延性)
碳纤维布加固的效果
改善结构状态(减少变形、降低原有结构应力、减少裂缝)
碳纤维布加固的技术要点 :
受弯加固时,纤维方向应与加固的受力方向一致;
受剪加固、抗震加固时,纤维方向宜与构件轴向垂直;
受弯加固和受剪加固时,混凝土强度等级应不低于C15;
采用封闭粘结碳纤维加固混凝土柱时,混凝土强度等级应不低于C10;
碳纤维加固的效果主要取决于纤维的粘贴工艺,应由施工队伍负责施工。
三、工艺流程可以归纳为:
施工准备→砼表面处理→涂刷底胶→构件表面残缺面修补→粘贴碳纤维→
表面养护→找平材料配置→底层或树脂配制→浸渍树脂配制
操作要点:
1. 混凝土表面处理
1.1 将混凝土构件表面的残缺、破损部分清除干净。
1.2 对经过剔凿、清理和露筋的构件残缺部分,进行修补、复原。
1.3 裂缝修补:缝宽小于0.2mm的裂缝,用环氧树脂进行表面涂刷密封;大于0.2mm的裂缝用环氧树脂灌缝。
1.4 打磨:将构件表面凸出部分(混凝土构件交接部位、模板的接槎等)打磨平整,修复后的构件表面尽量平顺。
1.5 清洗打磨过的构件表面,并使其充分干燥。
2. 缺陷部位涂刷底胶
将配好的底胶(粘结剂),用涂刷均匀于缺陷部位的砼表面。
3. 构件表面残缺面的修补
用环氧腻子对构件表面残缺面的修补是十分重要的一步,要点如下:
3.1 腻子主剂、固化催进剂、固化剂按规定比例称量准确,装入容器,用搅拌器搅拌均匀。
3.2 构件表面凹陷部位用环氧腻子填平,修复至表面平整。在残缺修补中使用环氧腻子时,要在气温-5℃以上,相对湿度小于85%的条件下施工。腻子涂刮后,表面仍存在的凹凸糙纹,应再用砂纸打磨平整。
4. 涂刷底胶
将配好的底胶(粘结剂),用滚筒均匀涂刷于需要粘结的砼表面。
5. 粘贴碳纤维
粘贴碳纤维材料之前,首先应确认粘贴表面干燥。气温在-10℃以上,相对湿度RH>85%时,如无有效措施不得施工。为防止碳纤维受损,在碳纤维材料运输、储存、裁切和粘贴过程中。应用钢直尺与壁纸刀按规定尺寸切断碳纤维材料,每段长度一般以不超过6m为宜。为防止材料在保管过程中损坏,材料的裁切数量应按当天的用量裁切为准。碳纤维纵向接头必须搭接20cm以上。该部位应多涂树脂,碳纤维横向不需要搭接。其施工工艺要点如下:
5.1 粘贴树脂的主剂、固化催促剂和固化剂应按规定的比例称量准确,装入容器,用搅拌器搅拌均匀。一次调和量应以在可使用时间内用完为准。
5.2 粘贴时,在碳纤维和树脂之间尽量不要有空气。可用罗拉(专用工具)沿着纤维方向在碳纤维材料上滚压多次,使树脂渗浸入碳纤维中。
6. 养护
粘贴碳纤维材料后,需自然养护1-2小时达到初期固化,应固化期间不受外界干扰和碰撞。