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碳纤维加固包括碳纤维布加固和碳纤维板加固两种。碳纤维材料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。我国的这项技术起步很晚,但随着我国经济建设和交通事业的飞速发展,现有建筑中有相当一部分由于当时设计荷载标准低造成历史遗留问题,一些建筑由于使用功能的改变,难以满足当前规范使用的需求,亟需进行维修、加固。目前常用的加固方法有很多,如:加大截面法、外包钢加固法、粘钢加固法、碳纤维加固法等。碳纤维加固修补结构技术是继加大混凝土截面、粘钢之后的又一种新型的结构加固技术。技术标准

碳纤维加固最近的国标是《结构加固修复用碳纤维片材》GB/T 21490-2008,08年10月1日起执行。

《工程结构加固材料安全性鉴定技术规范》

材料特点

(1)抗拉强度高,是同等截面钢材的7-10倍。

(3)耐久性好,可阻抗化学腐蚀和恶劣环境、气候变化的破坏。

(5)适用范围广,混凝土构件、钢结构、木结构均可进行加固。可大幅度提高构件的承载能力、抗震性能和耐久性能。

适用范围

·混凝土结构物、桥梁及建筑物的梁、柱、面板加固。

·受盐害的混凝土、桥梁以及河川构造物的防护和加固。

工艺原理


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)将混凝土构件表面的残缺、破损部分清除干净。

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。

5 )清洗打磨过的构件表面,并使其充分干燥。

将配好的底胶(粘结剂),用涂刷均匀于缺陷部位的砼表面。

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:

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。

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。

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500px以上。该部位应多涂树脂,碳纤维横向不需要搭接。

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。

6.养护

7.涂装


符合国标GB50367-2006规定的碳纤维加固材料有:

2),S玻璃布,300克--450克

4),改性环氧树脂,用于粘接纤维布


主要机具有砂轮切割机、角磨机、滚刷等,一般在2~4台即可满足工程要求。

劳动组织


1.所有进场材料,包括碳纤维材料和胶结材料,必须符合质量标准,并具有出厂产品合格证,符合工程加固补强设计要求。

3.各工序的施工质量,由技术人员负责指导、监督,每一道工序完成后提请技术员检查、认可后,才能进行下道工序。

涂料应涂刷均匀、不得漏涂,严禁在不适合气温条件下施工,添加溶剂稀释后的涂料应在规定时间内用完。

5. 构件表面残缺修补

6. 粘贴碳纤维

a、碳纤维材料应按规定裁切。

c、底层涂料及腻子达到指触干燥(树脂表面达到固化硬结)。

②碳纤维粘贴的质量检验标准:

b、碳纤维粘结严实。

d、顺纤维方向搭接长度不小于500px,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1250px。


对于宽度大于0.2mm的独立贯通裂缝,采用压力灌注结构胶的方法进行补强,同时沿受拉方向或垂直于裂缝方向粘贴碳纤维,在要补强的结构上,形成一个新的复合体,使增强粘贴材料与原有钢筋混凝土共同受力增大结构的抗裂或抗剪能力,提高结构的强度、刚度、抗裂性和延伸性。 常用于根底修补的工字梁可以抵挡136~181kN的拉力,避免墙体弯曲,而250px宽的碳纤维条可接受8至10倍这样的压力,其厚度只要3.2mm。

用碳纤维修补房屋裂缝有以下优点

b、适用面广,灵活性强,可用于各种类型和形状的结构构件加固。

d、高耐久性,由于不会生锈,非常适合在高酸、碱、盐及大气腐蚀坏境中使用。


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