樓板碳纖維布加固施工技術(shù)總結(jié)
(一)特點
1.高強高效,適用面廣,質(zhì)量易保證。
2.施工便捷,工效高,沒有濕作業(yè),不需現(xiàn)場固定設(shè)施,施工占用場地少。
3.耐腐蝕及耐久性能極佳。
4.加固修補后,基本不增加原結(jié)構(gòu)自重及原構(gòu)件尺寸。
(二)適用范圍
1.適用于各種結(jié)構(gòu)類型,各種結(jié)構(gòu)部位的加固修補,如梁、板、柱、屋架、橋墩、橋梁、筒體,殼體等結(jié)構(gòu)。
2.基層混凝土的強度要求不低于C15。
3.施工環(huán)境溫度在5~35℃范圍內(nèi),相對濕度不大于70%。
(三)工藝原理
加固機理是將碳纖維布采用高性能的環(huán)氧類粘接劑粘結(jié)于混凝土構(gòu)件的表面,利用碳纖維材料良好的抗拉強度達到增強構(gòu)件承載能力及剛度的目的。
(四)工藝流程及操作要點
1.工藝流程。卸荷→基底處理→涂底膠→找平→粘貼→保護。
2.操作要點。
(1)卸荷。加固前對于承受二次荷載的構(gòu)件不需卸荷,不承受二次荷載的構(gòu)件必需卸荷,卸荷方式如下:
①對老建筑采用拆除原有的吊頂、頂板裝飾層、墻面裝飾、地面面層、設(shè)備等方法,以達到卸靜荷的目的。
②對一些不能卸靜荷的構(gòu)件,可采用千斤頂頂升的方式卸荷;
③卸活荷載。
(2)基底處理。
①混凝土表層出現(xiàn)剝落、空鼓、蜂窩、腐蝕等部位應(yīng)予以鑿除,對于較大面積的劣質(zhì)層在鑿除后應(yīng)用環(huán)氧砂漿進行修復(fù)。
②裂縫部分如有必要應(yīng)首先進行封閉或灌漿處理。
③用混凝土角磨機、 砂紙等工具除去混凝土表面的浮漿。油污等雜質(zhì),構(gòu)件基面的混凝上要打磨平整,尤其是表面的凸起部位要磨平,轉(zhuǎn)角粘貼處要進行倒角處理并打磨成圓弧狀(R≥10mm)。
④用吹風(fēng)機將混凝上表面清理干凈并保持干燥。
(3)涂底膠(使用材料為FP)。
①按主劑:固化劑=2:l 的比例將主劑與固化劑先后置于容器中,電動攪拌器均勻攪拌,根據(jù)環(huán)境溫度決定用量并嚴格控制使用時間,一般情況下1h 內(nèi)用完。
②用滾筒刷均勻涂抹于混凝上表面,等膠固化后(以指觸干燥為準(zhǔn)),再進行下一步施工。一般情況下固化時間為2~3d.(4)用整平材料找平(使用材料型號為FE)。
①混凝土表面凹陷部位要用FE 填平,盡量減少高度差。
②轉(zhuǎn)角的處理也應(yīng)用FE 將其修補為光滑的圓弧。
(5)粘貼碳纖維布(使用材料型號為FR)。
①按設(shè)計要求的尺寸及層數(shù)裁剪碳纖維布,除非特殊要求,碳纖維布長度一般應(yīng)在3m之內(nèi)。
②調(diào)配粘貼材料FR 膠(使用方法同底膠FP),然后均勻涂抹于所要粘貼的部位,在搭接處、混凝土拐角等部位要多涂抹一些。
③粘貼碳纖維布,在確定所貼部位無誤后剝?nèi)ルx析紙,用特制的滾子反復(fù)沿纖維方向滾壓,去除氣泡,并使FR 膠充分浸透碳纖維布。多層粘貼應(yīng)重復(fù)上述步驟,待纖維布表面指觸干燥方可進行下一層的粘貼。
④在最后一層碳纖維布的表面均勻涂抹FR 膠。碳纖維布沿纖維方向的搭接長度不得小于100mm,見圖。
碳纖維搭接示意圖
⑤碳纖維端部固定用粘貼橫向碳纖維或粘鋼固定。
(6)保護。加固后的碳纖維表面應(yīng)采取抹灰或噴防火涂料進行保護。
(五)材料
碳纖維材料(CFRP)加固修補結(jié)構(gòu)所用材料主要為碳纖維材料與粘貼用樹脂。材料及性能指標(biāo)見表
結(jié)構(gòu)加固修補用碳纖維材料(CFRP)主要性能指標(biāo)


貼CFRP 用樹脂主要技術(shù)性能指標(biāo)
碳纖維加固的機具設(shè)備,視現(xiàn)場情況及施工面積和工期要求合理配置。(七)勞動組織及安全
1.勞動力組織。視現(xiàn)場工期及施工面積確定班組數(shù),每班組約10~12 人,其中管理人員4 人(工長、技術(shù)、質(zhì)量、安全各1 人),專業(yè)工人6~8 人。每天粘貼7~10 m2。
2.安全
(1)裁剪及使用碳纖維布時應(yīng)盡量遠離電源,與高壓電線及輸電線路要有可靠隔離措施。
(2)碳纖維布的配套用膠要遠離火源,避免陽光直接照射。
(3)現(xiàn)場施工人員應(yīng)穿工作服,佩戴口罩和手套,嚴禁在現(xiàn)場吸煙。
(4)配制及使用膠的場所必須保持良好的通風(fēng)。
(5)腳手架要有足夠的安全性,高空作業(yè)必須配戴安全帶。
(八)質(zhì)量要求
1.驗收時必須有碳纖維及其配套膠生產(chǎn)廠家所提供的材料檢驗明。驗收以企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)為驗收依據(jù)。
2.每一道工序結(jié)束后均應(yīng)按工藝要求進行檢查,做好相關(guān)的驗收記錄,如出現(xiàn)質(zhì)量問題,應(yīng)立即返工。
3.現(xiàn)場驗收以評定碳纖維布與混凝上之間的粘結(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)空鼓等粘貼不密實的現(xiàn)象應(yīng)采用針管注膠(FR)的方法進行補救,粘結(jié)面積若少于90%則判定粘結(jié)無效,需重新施工。
4.對于碳纖維布粘貼面積在100m2 以上的工程為檢驗其加固效果應(yīng)與甲方設(shè)計協(xié)商進行荷載試驗,其結(jié)構(gòu)的變形等各項指標(biāo)均應(yīng)滿足國家規(guī)范規(guī)定及使用要求。
5.大面積粘貼前需做樣板,待有關(guān)方面驗證后,再大面積施工。為了確保碳纖維布與構(gòu)件之間的粘結(jié)質(zhì)量,基底處理首先檢查要加固的部位本身是否有空鼓現(xiàn)象,再進行表面檢查,最后對不符合要求的部位采取相應(yīng)的措施。
6.嚴格控制施工現(xiàn)場的溫度和濕度,冬季施工要有可靠的技術(shù)措施保證。