碳纤维加固施工方法

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1、碳纤维加固施工方法I碳纤维修复、补强混凝土结构施工工法近年来，结构修复、补 强技术广泛应用于桥梁、 隧道以及工业民用建筑中的钢筋砼梁、板、柱及剪力墙结构.特别是采用碳纤维修复补强技术时更获得具大成 功，其产品性能优异，操作简单，安全可靠，与传统方法相比较， 有更大的经济效益、 社会效益和环境效益。 某工程框架柱的加固补 强，采用该项技术， 取得了良好效果。一特点1碳纤维片材轻质高强： 其抗拉强度比普通钢材高 810倍， 将它用粘结树脂与结构粘贴后形成一体， 能可靠地与钢筋混凝土共 同工作，有优异的补强效果， 而结构自重的增加几乎可以忽略。2 抗腐蚀：碳纤维能有效地防护构件的混凝土和钢筋免职受酸

2、、 碱、盐、水等介质的腐蚀。3 耐老化：碳纤维与胶结构本身及经其补强的构件可以长期承 受紫外线、核幅射；长期在一5480C下使用，强度不会降低；经 加速暴露老化试验验证可历时 40年性能不变；且在表面涂装后， 耐用性更加突出。4 保持结构原状，外形美观：碳纤维片材便于随构件原形贴附， 基本不改变构件断面尺寸，贴片后表面可以涂刷、粘贴饰面材料、 防火材料。5 施工简便、快捷：采用传统的加固补强方法，如包混凝土法、 粘钢法，均需进行大量剔凿、 植筋、焊接、浇混凝土作业， 碳 纤维片材施 工却不需要。因此，它对施工空间要求很低， 便于狭 窄空间作业， 施工快捷，对生产、 使用的干扰很小.二工艺原理碳

3、纤维片材是用抗拉强度极高的碳纤维丝“拉拔 ”成型， 单向 排列，并经环氧树脂预浸而成的结构增强复合材料将它用粘结树脂 作为粘结剂， 沿受力方向或垂直于裂缝方向粘贴在受损构件表面， 粘结剂作为它们之间的剪力连接媒介，形成新的复合体.使增强贴片与原有钢筋共同受力，增大了结构抗拉或抗剪能力，能有效地提 高强度、刚度、抗裂性和延性.整个工艺的关键在于碳纤维片材粘 结的紧密、 牢固，保证与原结构形成整体，能够共同工作.三适用范围碳纤维片材修复、 补强、 加固适用于隧道、桥梁及各类工业民用建筑 中钢筋混凝土梁、 板、柱、剪力墙结构、涵洞、衬砌、 钢筋混凝土烟囱、 筒仓、水池、罐体等，由于设计、 施工、使

4、用、老化或某种浸蚀、灾害造成的损坏，以及因超载所致的承载力不足。四主要材料1碳纤维片材的规格及性能（表略）。2底层涂料的规格及性能（表略）。3.环氧腻子的规格及性能（表略）。4浸渍树脂的规格及性能（表略）。五主要工、机具1画线工具：墨斗、 卷尺、 水平议、 铅锤；2切削工具：角向砂轮、锤子、凿子、钻、錾子；3碳纤维片切割工具： 卷尺、 钢直尺、 壁纸刀；4调和涂刷工具： 台秤、搅拌容器、 橡胶抹子、 滚筒刷子、 油 漆刷、搅拌器、托灰板；5工具：罗拉（专用工具）、橡胶刮板、 塑料刮板；6安全用具：安全帽、安全带、防护眼镜、 橡胶手套、口罩；7施工管理用器具：R量尺、温湿度计；8其它：空压机、通

5、风设备、养护复合材料、棉纱。六施工工艺1。工艺流程构件表面处理基层处理涂底层涂料用环氧腻子缺陷 修补贴碳纤维养护涂装图1工艺流程图2. 操作要点2。1混凝土基底处理2. 1。1将混凝土构件表面的残缺、破损部分清除干净达到结构密实部位.2。1.2 检查外露钢筋是否锈蚀，如有锈蚀，进行必要处理。2。1对经过剔凿、 清理和露筋的构件残缺部分，进行修补、 复原。2。1.4 裂缝修补： 缝宽小于0. 20mm的裂缝，用环氧树脂进行 表面涂抹封闭；大于0. 20mm的裂缝用环氧树脂灌缝。2。1。5将构件表面凸出部分（混凝土构件交接部位、模板的段差） 打磨 平整，修复后的段差要尽量平顺。2. 1.6 棱角部

6、位， 用磨光机磨圆角， 圆角半径30mm.2. 1。7对清洗过的混凝土构件进行围挡，并让其充分干燥.2. 2刷底层涂料2. 2。1把底层涂料的主剂和固化剂按规定比例称量准确后放入容 器，用搅拌器搅拌均匀， 一次调和量应以要使用时间内用完为准。2. 2。2在底层涂料中严禁加溶剂，含有溶剂的毛刷或用溶剂弄湿 了的滚筒不得使用。2。2。3用滚筒刷均匀地涂抹底层涂料。2. 2。4涂料指触时间因气温不同，一般在3h到24h之间变化。2。2。5底层涂料固化后，在表面上有凸起部分时，要用砂纸磨光。2。2. 6 根据施工部位的温度、 湿度选择适当的底层涂料， 在气 温底于5C ,相对湿度RH85%,混凝土表面

7、含水率8% 有结露 可能而无有效措施时，不得施工。2. 3构件表面的残缺修补2。3. 1 构件表面凹陷部位应用环氧腻子填平，修复至表面平整。2. 3. 2 接槎部位要用环氧腻子填补， 使之平顺。 在残缺修补中 使用环氧树脂时， 要在气温5 C以上，相对湿度RH 85%的条件下 施工。腻子刮平后，表面仍存在的凹凸糙纹，应再用砂纸打磨平整。2. 4贴碳纤维片材2。4. 1 确认粘贴表面干燥.气温在5 C以下，相对湿度RH85% 时不得施工。2。4. 2碳纤维应用钢直尺与壁纸刀按规定尺寸进行切断，每段长 度一般不超过6m为宜，若要使用更长的片材时，除精心防止弯折 外，对脱泡、渗浸过程必须加倍谨慎操作

8、.为防止片材在保管过程 中损坏，片材的裁切数量应按当天的使用量为准.2. 4。3碳纤维的纵向接头必须搭接10cm以上，且该部位应多涂 粘结树脂，碳纤维横向不需要搭接.2. 4。4粘结树脂的主剂与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和完为准。2。4。5贴片前用滚筒刷均匀地涂抹粘结树脂，称为下涂，下涂 的涂量标准如下：200g/m2的碳纤维片，400500g/m2 300g/m2的 碳纤维片，500600g/m22。4. 6贴片时，在碳纤维片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片上滚压多次， 使树脂渗浸 入碳纤维

9、中。2。4. 7 碳纤维片施工30min后，用滚筒刷均匀涂抹粘结树脂， 称为上涂， 上涂涂量标准如下：200g/m2的碳纤维片，200100g/m2 300g/m2 的碳纤维片，300200g/m22. 4. 8 进行空鼓检查，并进行处理。2. 4. 9如需粘贴多层碳纤维，重复以上步骤。2。4. 10。如碳纤维片施工不符合质量标准，则需进行相应处理。其中空鼓处理方法如下：注入粘结树脂法：在大纤维片上打开 两个以上的小孔，使用注射器注入粘结树脂（或低粘度型树脂）。割 刀切入填充树脂补修法：沿纤维方向切入23刀，用橡胶刮板、 毛刷沾上适量树脂，填进割开的缝内。补丁修补法：当贴片完全固 化后，且无法

10、用割刀切开或注入树脂时；或出现褶皱和松弛时，应采用此方法割去不良部分，重新粘贴碳纤维片。2. 5养护2。5. 1粘贴碳纤维片后，需自然养护24h达到初期固化，应保证固化期间不受干扰。2. 5。2在每道工序以后树脂固化之之前， 宜用塑料薄膜等遮挡以防止风沙或雨水侵袭 .2. 5 。3当树脂固化 期间存在气温降低到5 C以下的可能时，可采用低温固化树脂，或采取有效的升温措施。2. 5. 4 碳纤维片材粘贴后达到设计强度所需自然养护的时间：平均气温在10 C以下时， 需2周；平均气温在1020 C之间， 需 12周；平均气温在20 C以上时，需1周；在此之间应防止贴片 受到硬性冲击。2. 6涂装2.

11、 6. 1 若加固补强构件需要防火时，可在树脂固化后按业主要求涂刷耐火涂层。2. 6. 2 对加固补强构件有外观要求时，可在补强后涂刷所需色彩和质量的涂层.2。6. 3涂装应在树脂初期固化后进行，并应遵守所用涂料的相关标准和施工规定。2. 6. 4 对新材料新工艺的涂装，事前要做好充分研究，必要时应进行试验，确认后方可正式使用。七施工管理与劳动组织1施工管理1。1项目管理：负责根据加固补强 设计文件制定施工组织设计， 按计划负责人力、材料、机具和资金等准备，组织施工并对工程质量、进度、安全、物资供应、生活安排、工程的交工验收及结 算全面负责。1.2技术管理： 负责为加固补强设计和技术组织措施的

12、实现， 做 好技术交底、贯彻施工规程与质量标准等工作，为工序检查和隐蔽 工程验收确认把关，处理施工中发生的变更和其他技术问题。1。3作业管理：按操作工序划分作业组， 分别负责加固补强的 构件打磨、 涂刷树脂、 缺陷修补、 裂缝封闭、 贴片、养护等操 作过程.八质量要求1所有进场材料，包括碳纤维片材和胶结材料，符合质量标准，并 具有出厂产品合格证，符合本工程加固补强设计要求， 适合现场温 度、湿度条件的材料。2碳纤维片粘贴的质量检查标准：2。1下涂与上涂渗入碳纤维束良好。对裂缝必须处理： 缝宽0.20mm的用环氧树脂涂抹封闭，缝宽0。20mm用环氧树脂灌缝。2。2碳纤维片材粘结密实。2。3对于直

13、径在1030mm以下的空鼓， 每平方米少于10个为合 格；若每平方米在10个以上，则认为不合格,需进行修补；对于直 径在30mm以下的空鼓，只要出现即认为不合格， 需要进行修补.2。4顺纤维方向搭接长度不小于10cm。各层之间的搭接部位不 得位于同一条直线上，层间必须错开至少50cm。2. 5碳纤维片材规格、 贴片位置、 长度、宽度、 纤维方向、 层 数符合设计规定。3养护严格遵守自然养护的时间要求。4涂装符合合同规定或业主要求及相应的施工验收规定。九工程实例和效果 北京金融街某工程， 建筑面积11. 6万m2,由于设计变 更，加层4层，使得局部框架受力不能满足设计要求，因此，对其中8根直径为

14、12001300mm柱子， 采用碳纤维片材进行补强加固 处理，很好地满足了设计要求，并效地保证了工期和施工质量。梅县盈方创意园一期二标段总承包工程3#娄碳纤维布加固施工措施编制人：审核人：编制日期:2021年3月28日 编制单位:梅县盈方创意园一期二标段总承包工稈项目部目录一、工程概况 - - - - - - -3二、需要进行加固处理的部位 - - - - - - 3三、施工时间 - - - - - - - - - - - 3四、开裂现象及成因 - - - - 3五、表面处理 - - - - - - - - 4六、涂刷底层树脂 - - - - 七、找平处理 - - - - - - 5八、粘贴碳纤维片材 - - - - - - 5九、表面防护 - - - - - - - 6十、检验与验收 - - - - - - - 6 十一、施工图例 - - - - （一）、工程概况工程名称：梅县盈方碧桂园一期二标段总承包工程工程地点： 梅县区扶大高管会三丰村建设单位: 梅州盈方众创实业 设计单位：广东博意建筑设计院 监理单位: 广东国晟建设监理 施工单位：湖南大中建筑工程 梅县盈方碧桂园一期二标段总承包工程位于梅县区扶大高