碳纖維布材料的加固技術(shù)

時間：2020-05-26作者：上海凱諾實業(yè)有限公司瀏覽：82

將高強度、輕自重、施工方便、快捷等優(yōu)勢特點集一身的碳纖維布應(yīng)用到鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)加固中的技術(shù)，

是近幾年才流行起來的一種混凝土結(jié)構(gòu)加固方法。這種技術(shù)的誕生對于因年久失修或者本身就存在質(zhì)量問題

需要完善的建筑物是一個巨大的“福音”。運用碳纖維布加固鋼筋混凝土構(gòu)件提高承載力及延**命是現(xiàn)在常用且

流行的方式之一，此方法在建筑行業(yè)中有著廣泛的發(fā)展前景。本文我將會從碳纖維布加固的技術(shù)理論、碳纖維布加固的優(yōu)點、碳纖維布材料在結(jié)構(gòu)加固方面的運用三個方面對碳纖維布在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)加固中的技術(shù)應(yīng)用這一問題展開討論。

工藝流程可以歸納為：

施工準(zhǔn)備→砼表面處理→涂刷底膠→構(gòu)件表面殘缺面修補→粘貼碳纖維→

表面養(yǎng)護→找平材料配置→底層或樹脂配制→浸漬樹脂配制

操作要點：

1． 混凝土表面處理

1.1 將混凝土構(gòu)件表面的殘缺、破損部分清除干凈。

1.2 對經(jīng)過剔鑿、清理和露筋的構(gòu)件殘缺部分，進行修補、復(fù)原。

1.3 裂縫修補：縫寬小于0.2mm的裂縫，用環(huán)氧樹脂進行表面涂刷密封；大于0.2mm的裂縫用環(huán)氧樹脂灌縫。

1.4 打磨：將構(gòu)件表面凸出部分（混凝土構(gòu)件交接部位、模板的接槎等）打磨平整，修復(fù)后的構(gòu)件表面盡量平順。

1.5 清洗打磨過的構(gòu)件表面，并使其充分干燥。

2． 缺陷部位涂刷底膠

將配好的底膠（粘結(jié)劑），用涂刷均勻于缺陷部位的砼表面。

3． 構(gòu)件表面殘缺面的修補

用環(huán)氧膩子對構(gòu)件表面殘缺面的修補是十分重要的一步，要點如下：

1 膩子主劑、固化催進劑、固化劑按規(guī)定比例稱量準(zhǔn)確，裝入容器，用攪拌器攪拌均勻。

2 構(gòu)件表面凹陷部位用環(huán)氧膩子填平，修復(fù)至表面平整。在殘缺修補中使用環(huán)氧膩子時，要在氣溫-5℃以上，相對濕度小于85%的條件下施工。膩子涂刮后，表面仍存在的凹凸糙紋，應(yīng)再用砂紙打磨平整。

4． 涂刷底膠

將配好的底膠（粘結(jié)劑），用滾筒均勻涂刷于需要粘結(jié)的砼表面。

5． 粘貼碳纖維

粘貼碳纖維材料之前，首先應(yīng)確認(rèn)粘貼表面干燥。氣溫在-10℃以上，相對濕度RH＞85%時，如無有效措施不得施工。為防止碳纖維受損，在碳纖維材料運輸、儲存、裁切和粘貼過程中。應(yīng)用鋼直尺與壁紙刀按規(guī)定尺寸切斷碳纖維材料，每段長度一般以不**過6m為宜。為防止材料在保管過程中損壞，材料的裁切數(shù)量應(yīng)按當(dāng)天的用量裁切為準(zhǔn)。碳纖維縱向接頭必須搭接20cm以上。該部位應(yīng)多涂樹脂，碳纖維橫向不需要搭接。其施工工藝要點如下：

5.1 粘貼樹脂的主劑、固化催促劑和固化劑應(yīng)按規(guī)定的比例稱量準(zhǔn)確，裝入容器，用攪拌器攪拌均勻。一次調(diào)和量應(yīng)以在可使用時間內(nèi)用完為準(zhǔn)。

5.2 粘貼時，在碳纖維和樹脂之間盡量不要有空氣?？捎昧_拉（**工具）沿著纖維方向在碳纖維材料上滾壓多次，使樹脂滲浸入碳纖維中。

6． 養(yǎng)護

粘貼碳纖維材料后，需自然養(yǎng)護1-2小時達(dá)到初期固化，應(yīng)保證固化期間不受外界干擾和碰撞。

7． 涂裝

若加固補強構(gòu)件需要*時， 可在樹脂固化后涂刷耐火涂層。涂裝應(yīng)在樹脂初期固化后進行，并應(yīng)遵守所用涂料的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和施工規(guī)定。

碳纖維加固分析：

一、碳纖維布加固的技術(shù)理論在加固修補混凝土結(jié)構(gòu)中我們選擇用碳纖維布材料來提高混凝土結(jié)構(gòu)及構(gòu)件的承載力和延展性，完全是被碳纖維布材料優(yōu)質(zhì)的物理力學(xué)性能所吸引。這種材料的強度和彈性模量高，重量較小并且其有很好的耐腐蝕性，重要的是它的抗拉強度和彈性模量都比普通的鋼筋要強，尤其是其抗壓的強度通常比普通的鋼筋要高出十倍左右。其實我們的外貼纖維增強復(fù)合材料加固混凝土技術(shù)是將纖維增強復(fù)合材料粘貼在混凝土結(jié)構(gòu)外部，依靠兩者的共同受力，達(dá)到加固的目的。碳纖維布本身優(yōu)質(zhì)的物理性能再加上兩者的共同受力，其加固效果完全是值得信賴的。現(xiàn)在加固修復(fù)混凝土結(jié)構(gòu)經(jīng)常使用的碳纖維布材料主要有碳纖維布材料和配套樹脂兩種。碳纖維布的實際情況我們已經(jīng)有了較為詳盡的了解，如：抗拉強度比普通的建筑鋼材要高出十倍左右，彈性模量也比普通的鋼材要強，而高彈性的碳纖維布其彈性模量比普通的鋼材能高出兩倍多，其施工性能和耐久性良好?？傊?，碳纖維布可以說是一種很好的加固修復(fù)材料。配套樹脂一般情況下可以分為三種，為碳纖維布的粘結(jié)質(zhì)量提供幫助的底層樹脂、找平樹脂，另外還有一種是粘結(jié)樹脂，粘結(jié)樹脂可以很好的提高結(jié)構(gòu)構(gòu)件的抗彎、抗剪承載力，對結(jié)構(gòu)構(gòu)件的加固和補強是一個促進，還可以將碳纖維布與混凝土組織成一個作用強大的復(fù)合型整體，讓兩者共同工作。

二、碳纖維布加固的優(yōu)點根據(jù)碳纖維布現(xiàn)在的使用頻率和適用范圍的情況，我們可以很肯定地說碳纖維布加固技術(shù)是一種高強的技術(shù)。碳纖維布加固技術(shù)具備施工便捷、工作效率高、不需要大型施工機具的配合、施工占用場地少等特點，有相關(guān)的統(tǒng)計資料顯示，粘貼碳纖維布材料施工功效比一樣是粘貼加固方法之一的粘貼鋼板施工功效高出四到八倍；碳纖維布加固技術(shù)其耐腐蝕性和耐久性比較強，碳纖維布材料加固混凝土結(jié)構(gòu)完工之后，對于建筑物經(jīng)常遇到的酸、堿、鹽腐蝕都可以做到成功的抵御；粘貼碳纖維布材料加固修補混凝土結(jié)構(gòu)的技術(shù)還有很廣的適用面，無論是哪種結(jié)構(gòu)類型、結(jié)構(gòu)形狀還是哪種結(jié)構(gòu)部位想要加固修補，都可以選擇這個技術(shù)。換句話說，建筑物、橋梁、隧道、矩形結(jié)構(gòu)、圓形結(jié)構(gòu)、梁、柱、板、墩等，只要是想要加固修補的位置，使用粘貼碳纖維布材料加固修補混凝土結(jié)構(gòu)的技術(shù)都可以做到，而且你不用擔(dān)心使用此技術(shù)之后結(jié)構(gòu)的形狀發(fā)生什么變化，這也是碳纖維布加固技術(shù)和別的加固修補方法相比大的優(yōu)勢之處。很多的建筑商或者施工單位在使用碳纖維布加固技術(shù)之前會有這樣的考慮。如不能停止生產(chǎn)的生產(chǎn)車間能不能使用這種技術(shù)，運用別的加固手段沒有效果的型橋梁橋墩、隧道、殼體結(jié)構(gòu)工程中這種技術(shù)能不能有實際的效果？其實，建筑商或者使用單位的這些顧慮完全都是多余的，使用碳纖維布加固技術(shù)這些問題都能得到很好的控制，施工質(zhì)量不用擔(dān)心。因為粘貼鋼板通常很難實現(xiàn)**的有效粘貼面，相應(yīng)的驗收標(biāo)準(zhǔn)僅僅可以達(dá)到百分之七十，再加上碳纖維布材料是柔性的，所以有很多人擔(dān)心碳纖維布加工技術(shù)的有效粘貼率和相應(yīng)的驗收標(biāo)準(zhǔn)太低或者不達(dá)標(biāo)。




三、碳纖維布材料在結(jié)構(gòu)加固方面的運用
1.碳纖維布加固混凝土結(jié)構(gòu)的設(shè)計規(guī)范在使用碳纖維布加固混凝土結(jié)構(gòu)的技術(shù)時，對于承載能力極限狀態(tài)的計算和正常使用極限狀態(tài)的驗算都要按照國家現(xiàn)行有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，采用以概率理論為基礎(chǔ)的極限狀態(tài)設(shè)計法；鋼筋和混凝土材料必須根據(jù)檢測得到的實際強度，參照國家現(xiàn)行有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)去對其相應(yīng)的材料強度設(shè)計指標(biāo)進行確定；碳纖維布材料應(yīng)根據(jù)構(gòu)件達(dá)到極限狀態(tài)時的應(yīng)變，按線彈性應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系確定其相應(yīng)的應(yīng)力；碳纖維布抗拉強度的標(biāo)準(zhǔn)值應(yīng)該取生產(chǎn)廠提供的大于等于百分之九十五保證率的極限抗拉強度值為參考。
2.碳纖維布片材加固混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件的方式粘貼碳纖維布片材加固混凝土結(jié)構(gòu)時，要使用配套粘結(jié)材料對碳纖維布材料有一個很好的粘貼，通常使碳纖維布承受的是拉力，這樣碳纖維布材料會和混凝土的變形協(xié)調(diào)，兩者共同受力，粘帖效果較好。其實碳纖維布材料的具體使用范圍和使用位置不同，具體的操作要求也有差異。如運用碳纖維布材料對梁、板構(gòu)件的受拉區(qū)進行受彎加固時，一定要注意使纖維方向和加固處的受力方向保持同一個方向。除此之外，若粘貼形狀不同，具體的要求也會不同，如對梁、柱構(gòu)件進行封閉式粘貼、U形粘貼或側(cè)面粘貼的受剪加固，纖維方向和構(gòu)件軸向保持垂直效果較好等等，在實際的操作過程中我們要根據(jù)實際的操作情況，做出具體的調(diào)整和判斷。

四、結(jié)語科技的完善帶來的是各行各業(yè)的蓬勃發(fā)展，碳纖維布加固技術(shù)在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)加固中的應(yīng)用，很好的印證了這一點。但是對于碳纖維布加固技術(shù)的進一步完善和發(fā)展，需要相關(guān)部門的每一個人繼續(xù)努力，創(chuàng)造出更多造福大眾的好技術(shù)。



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