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碳纤维加固技术快速发展的原因

信息来源:本站  浏览数:1243  发布时间:2016-11-25

 碳纤维加固技术是一种新型的结构加固技术,它是利用树脂类粘结材料将碳纤维布粘贴于混凝土表面,以达到对结构及构件加固补强的目的。碳纤维材料(CFRP)用于混凝土结构加固修补的研究始于80年代美、日等发达国家,我国起步很晚,国家工业建筑诊断与改造工程技术研究中心引进开发了此项目,并在全国建筑加固与鉴定第四届学术会议上获奖。            

   特点
    1 高强高效,适用面广,质量易保证。
    2 施工便捷,工效高,没有湿作业,不需现场固定设施,施工占用场地少。
    3 耐腐蚀及耐久性能极佳。
    4 加固修补后,基本不增加原结构自重及原构件尺寸。
         
    适用范围
    1 适用于各种结构类型、各种结构部位的加固修补,如梁、板、柱、屋架、桥墩、桥梁、筒体、壳体等结构。
    2 基层混凝土的强度等级不低于C15.
    工艺原理
    加固机理是将碳纤维布采用高性能的环氧类粘结剂粘结于混凝土构件的表面,利用碳纤维材料良好的抗拉强度达到增强构件承载能力及刚度的目的。
                                                        
    工艺流程及操作要求
   

定位放线—基层处理—碳纤维下料—涂底胶—找平—粘贴碳纤维布—表面保护—验收。

   1. 施工要点:

  1)定位放线,按设计图纸要求在需加固粘贴碳纤维的部位弹出施工控制线。

  2)基层处理,剔除混凝土表面出现劣化现象(如剥落,蜂窝,腐蚀等)的部位,对于较大部分的劣质层,在剔除后应用高标号水泥砂浆进行修复,对于裂缝部位,应先进行封闭后处理,用金刚石角磨机,砂轮或砂纸等工具,去除混凝土表面的浮浆,油污等杂质,结构表面的混凝土要打磨平整,转角粘贴处要进行倒角处理,并打磨成圆弧状(R=20mm)用吹风机将混凝土表面清理干净,并擦拭表面。

 

附表列碳纤维布主要力学性能指标:参照《CECS1462007

性能项目              碳纤维布          性能项目           粘结树脂

抗拉强度标准值fcfk    ≥3000MPa         拉伸剪切强度        10MPa

弹性模量Ecf          2.1×102MPa      拉伸强度           30MPa

伸长率                1.5%            正拉粘结强度        2.5MPa,且应大于被加固砼抗拉强度标准值


3)碳纤维下料,按设计图纸的尺寸要求并结合现场实际情况,准确裁剪出碳纤维布料。

   4)涂底胶,按比例将主剂与固化剂置于容器中,用搅拌器搅拌均匀,根据现场实际气温,决定一次搅拌量,并严格控制使用时间,用滚筒刷或毛刷将胶均匀涂抹于混凝土构件表面厚度不超过0.4mm,并不得漏刷或有流淌,气泡,等胶固化后(以指触干为宜)在进行下一道工序。

   5)找平,混凝土表面凹陷部位应用找平材料填平,减少高差转角处,应用找平材料将其修补为光滑的圆弧,半径不小于20mm,找平胶固化后(以指触干为宜)方可进行下一道工序。

6)粘贴碳纤维布,配置结构胶,然后用滚筒刷均匀涂抹于所粘贴部位,在搭接,拐角部位应当多涂一些,用特制带有纹路滚筒在碳纤维布表面沿同一方向反复滚压至胶渗出碳纤维布表面,以去除气泡,使碳纤维布充分浸润胶料,多层粘贴应重复以上步骤,待碳纤维布表面指触干燥为宜,方可进行下一层碳纤维布的粘贴,在最外一层碳纤维布表面均匀涂抹一层结构胶料,碳纤维如有搭接,搭接长度不应小于100mm

7)表面防护,为保证胶的耐久和耐火性,可在表面涂抹砂浆防护或根据设计要求进行防护处理。

8)验收,碳纤维片材的实际粘贴面积不应小于设计面积,位置偏差不应大于10mm

 
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