南昌碳纖維加固公司

時(shí)間：2016-03-30作者：上海毅實(shí)建設(shè)集團(tuán)有限公司瀏覽：326

南昌碳纖維加固技術(shù) 

碳纖維布加固技術(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(dá)到對(duì)結(jié)構(gòu)及構(gòu)件加固補(bǔ)強(qiáng)的目的。本加固工程為某鋁業(yè)公司露天鋼筋混凝土排架結(jié)構(gòu)。長(zhǎng)220m，寬58.6m,柱距6m，跨距29.1m，共兩跨。本工程分兩期建成，一期有**設(shè)計(jì)院于1967年設(shè)計(jì)，共17個(gè)柱距，處于南側(cè)，二期有**設(shè)計(jì)院于1979年設(shè)計(jì)20個(gè)柱距，處于北側(cè)。每跨設(shè)有Q16T，LK=28.5m抓斗式起重機(jī)兩臺(tái)。該工程已停用2年多，現(xiàn)根據(jù)生產(chǎn)需要新增兩臺(tái)吊車，在北側(cè)運(yùn)行。因一期工程接近50年使用壽命，二期也已擴(kuò)建34年，根據(jù)外觀檢查框架梁已遭到破壞，保護(hù)層混凝土開裂、剝落；鋼筋銹蝕，受力截面削弱，危及結(jié)構(gòu)安全，影響新增兩臺(tái)設(shè)備安全使用。經(jīng)建設(shè)單位、設(shè)計(jì)單位、加固公司等單位*一起進(jìn)行分析比較，選擇粘貼碳纖維布進(jìn)行加固，防止大梁的過度變形，延長(zhǎng)梁的使用壽命。

1碳纖維布加固框架梁方案的確定

1.1 碳纖維布加固的前提

首先，利用回彈法對(duì)框架梁混凝土進(jìn)行強(qiáng)度檢測(cè)，以供加固參考。經(jīng)檢測(cè)，混凝土的實(shí)際強(qiáng)度約為C30。根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙及現(xiàn)場(chǎng)混凝土、鋼筋的受損情況，考慮提高框架梁的抗拉強(qiáng)度等級(jí)，碳纖維布分兩層粘貼在框架梁的底面及兩側(cè)，加固后，增加了原受拉鋼筋面積，彌補(bǔ)了因原鋼筋銹蝕而造成的截面削減，構(gòu)件的承載力得到加強(qiáng)，可以滿足使用要求。

1.2碳纖維布的設(shè)計(jì)

在受彎加固時(shí)，應(yīng)使碳纖維片材的纖維方向與受拉區(qū)的拉應(yīng)力方向一致。因梁底寬度為300mm，碳纖維布的寬度為300mm，由中心向兩側(cè)粘貼剛好滿足兩側(cè)粘貼150mm的要求。四塊分兩層粘貼在梁底；再粘貼100mm寬的兩層碳纖維布“U”形箍；框架梁兩側(cè)面上邊緣各粘貼三根100mm寬的碳纖維布條固定碳纖維布“U”形箍，間距200mm。值得注意的是，使用碳纖維進(jìn)行加固時(shí)，具體粘貼層數(shù)要通過計(jì)算確定，考慮到各層的共同工作系數(shù)，抗疲勞的能力和避免脆性破壞，一般不宜過5層。另外，從受力性能角度而言，單層**多層，窄幅**寬幅；必要時(shí)縱向可以搭接，搭接長(zhǎng)度不能少于100mm。

1.3配套樹脂粘結(jié)材料的設(shè)計(jì)

碳纖維粘貼膠粘劑應(yīng)為專門配制的改性環(huán)氧樹脂膠粘劑，性能要求為A級(jí)膠。膠粘劑分為底膠和粘貼膠，分別有對(duì)應(yīng)A和B膠按照比例配制而成。底膠應(yīng)與粘貼膠相適配，安全性能指標(biāo)應(yīng)符合《混凝土結(jié)構(gòu)加固設(shè)計(jì)規(guī)范》相關(guān)規(guī)定要求。底膠作用是增強(qiáng)表面混凝土與找平材料或粘結(jié)樹脂界面的粘結(jié)強(qiáng)度；粘結(jié)膠是粘貼碳纖維布的主要粘結(jié)材料，其作用是使碳纖維布與混凝土得到充分的粘結(jié)，使其共同承受結(jié)構(gòu)的作用。

2施工準(zhǔn)備

2.1 主要材料：底膠、粘貼膠、碳纖維布。

2.2 輔助材料：低速攪拌器、**滾筒、角向磨光機(jī)、剪刀、鑿子、刮板、吹風(fēng)機(jī)、榔頭、量具等。

2.3搭設(shè)腳手架： 按安全規(guī)程要求搭設(shè)好腳手架，高度以滿足施工要求和施工方便。

3施工程序

表面處理→修補(bǔ)找平→定位、下料→膠料配制→粘貼碳纖維布→表面防護(hù)→檢驗(yàn)、驗(yàn)收。

4施工方法

4.1表面處理

被加固的框架梁混凝土保護(hù)層部分疏松，應(yīng)清除直至露出結(jié)構(gòu)層；清理加固部位表層灰塵等污物。

4.2修補(bǔ)、找平

局部裂紋、蜂窩用環(huán)氧砂漿修補(bǔ)表層修復(fù)平整。平整度應(yīng)達(dá)到4mm；框架梁節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)角粘貼處須打磨成圓弧狀，圓弧半徑不小于20mm。表面打磨后用水清洗干凈，并用吹風(fēng)機(jī)吹凈。

4.3定位、下料

對(duì)加固部位進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量，做好記錄；根據(jù)記錄裁剪碳纖維布。

4.4膠料配制

按產(chǎn)品使用說明書中的要求，稱量相應(yīng)比例的A、B兩組膠料，按規(guī)定比例分別攪拌，混入后再充分?jǐn)嚢琛?/span>

4.5粘貼碳纖維布

將配制好的粘結(jié)膠均勻涂抹在加固部位的混凝土面層；鋪貼碳纖維布，并用滾筒沿碳纖維布纖維方向多次滾壓，使粘結(jié)膠充分浸透到纖維中。等膠固化后（以指觸干燥為準(zhǔn)），再進(jìn)行下一層粘貼碳纖維布的施工。

4.6表面防護(hù)

在粘貼好的碳纖維布最后一層后，再均勻涂抹一道粘結(jié)膠，在上面均勻地撒上干凈的中砂，待粘結(jié)膠固化后做抹灰保護(hù)。

4.7檢驗(yàn)

檢驗(yàn)貫穿于整個(gè)施工過程。首先，施工材料進(jìn)場(chǎng)時(shí)，必須有碳纖維布及其配套樹脂膠生產(chǎn)廠家所提供的材料檢驗(yàn)報(bào)告、合格證等資料。驗(yàn)收以企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)為驗(yàn)收依據(jù)。其次，每一道工序結(jié)束后均應(yīng)按工藝要求進(jìn)行檢查，做好相關(guān)的驗(yàn)收記錄，如出現(xiàn)質(zhì)量問題，應(yīng)立即返工。最后，現(xiàn)場(chǎng)驗(yàn)收以評(píng)定碳纖維布與混凝土之間的粘結(jié)質(zhì)量為主，用小錘等工具輕輕敲擊碳纖維布表面，以回音來判斷粘結(jié)效果，如出現(xiàn)空鼓等粘貼不密實(shí)的現(xiàn)象應(yīng)采用針管注膠（浸漬樹脂）的方法進(jìn)行補(bǔ)救，粘結(jié)面積若少于90％則判定粘結(jié)無效，需重新施工。

5施工過程中的注意事項(xiàng)

5.1凹凸不平加固部位應(yīng)用補(bǔ)強(qiáng)砂漿找平；有段差、轉(zhuǎn)角加固部位應(yīng)抹成平滑曲面，轉(zhuǎn)角應(yīng)成圓弧狀，半徑不小于20mm。

5.2膠料應(yīng)嚴(yán)格按產(chǎn)品說明書比例配制，調(diào)膠使用的工具應(yīng)為低速攪拌器，攪拌應(yīng)充分均勻，配制攪拌后的膠料應(yīng)無沉淀、色差、氣泡，并應(yīng)防止灰塵等雜質(zhì)混入膠料。

5.3按設(shè)計(jì)要求裁剪碳纖維布，不得損傷橫向織物面，涂抹粘結(jié)膠應(yīng)均勻，鋪貼應(yīng)平整無氣泡。

5.4粘貼完工經(jīng)固化后，進(jìn)行檢驗(yàn)。密實(shí)度可用小錘敲擊構(gòu)件粘貼表面，通過不同聲音判別密實(shí)情況。密實(shí)度應(yīng)達(dá)到相關(guān)規(guī)定，否則應(yīng)重新修補(bǔ)后再檢驗(yàn)。

5.5嚴(yán)格控制施工現(xiàn)場(chǎng)的溫度和濕度，冬季施工要有可靠的技術(shù)措施保證。氣溫在5℃以下、相對(duì)濕度RH>85 %、混凝土表面含水率在8%以上、有結(jié)露的可能時(shí)，無有效措施不得施工。

5.6大面積粘貼前需先做樣板，待有關(guān)各方面驗(yàn)證后，再大面積施工。對(duì)于碳纖維布粘貼面積在1000m2 以上的工程為檢驗(yàn)其加固效果應(yīng)與建設(shè)單位、設(shè)計(jì)單位協(xié)商進(jìn)行荷載試驗(yàn)，其結(jié)構(gòu)的變形等各項(xiàng)指標(biāo)均應(yīng)滿足國(guó)家規(guī)范規(guī)定及使用要求。

5.7由于碳纖維片為電的良導(dǎo)體，應(yīng)使其遠(yuǎn)離電源。

5.8施工用的各種樹脂遠(yuǎn)離明火，并避免陽光直射。

5.9施工及檢查人員應(yīng)穿防護(hù)工作服，配戴口罩、手套、防護(hù)眼鏡等防護(hù)用品。腳手架要有足夠的安全性，高空作業(yè)必須配戴安全帶。

5.10施工現(xiàn)場(chǎng)通風(fēng)狀況良好。當(dāng)樹脂粘附在皮膚上時(shí)，應(yīng)立即用肥皂水沖洗，濺入眼內(nèi)用清水清洗或及時(shí)就醫(yī)。

6結(jié)語

通過該工程實(shí)際的施工操作，深深體會(huì)到碳纖維布加固技術(shù)的各項(xiàng)優(yōu)點(diǎn)，如其自重輕，抗拉強(qiáng)度高，施工簡(jiǎn)便，施工工期短等。本加固工程施工時(shí)，在確保安全的前提下，僅使用了簡(jiǎn)單的腳手架；而且碳纖維布裁剪非常方便，可以根據(jù)形狀及尺寸隨意裁剪，在各種支架的遮擋處可以隨意穿過，施工非常方便。另外，由于碳纖維布不會(huì)生繡，非常適合高酸、堿、鹽及大氣腐蝕環(huán)境，加固后能大大提高結(jié)構(gòu)的耐腐蝕性及耐久性。在鋁業(yè)公司這種強(qiáng)堿環(huán)境中使用碳纖維結(jié)構(gòu)加固技術(shù)優(yōu)勢(shì)明顯。本工程從開工到結(jié)束僅29天（包括搭、拆腳手），工程總費(fèi)用僅約為60萬元，即使原本已經(jīng)接近報(bào)廢的建筑重新投入生產(chǎn)。由此可見，碳纖維布加固技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)很明顯，應(yīng)用前景很光明。


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