碳纖維加固施工工藝是一種先進(jìn)的材料加固技術(shù),主要用于提高結(jié)構(gòu)構(gòu)件的承載能力和抗震性能。該工藝主要包括以下幾個(gè)步驟:對(duì)需要加固的結(jié)構(gòu)進(jìn)行表面處理,確保粘結(jié)面清潔、干燥;根據(jù)設(shè)計(jì)要求裁剪碳纖維布,并沿預(yù)定位置鋪設(shè);使用環(huán)氧樹脂膠進(jìn)行粘結(jié),確保碳纖維布與原結(jié)構(gòu)緊密結(jié)合;進(jìn)行固化和養(yǎng)護(hù),以確保碳纖維布的持久性和穩(wěn)定性。在進(jìn)行碳纖維加固施工時(shí),還需要注意一些事項(xiàng),如確保施工環(huán)境通風(fēng)良好、避免陽(yáng)光直射等,以保障施工質(zhì)量和安全。

碳纖維粘貼加固施工工藝
碳纖維粘貼加固施工工藝是一種常見的結(jié)構(gòu)加固方法,主要用于混凝土結(jié)構(gòu)的抗彎、抗剪加固,以及建筑物、橋梁、隧道等的防震、防裂、防腐補(bǔ)強(qiáng)。以下是具體的施工步驟和注意事項(xiàng):
施工準(zhǔn)備
在開始施工之前,需要根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)和被加固構(gòu)件混凝土的實(shí)際狀況,對(duì)照設(shè)計(jì)圖紙,確定施工方案和施工計(jì)劃,作好施工前的準(zhǔn)備工作。
材料準(zhǔn)備
碳纖維加固所需的兩種主要材料是碳纖維布和碳纖維膠。碳纖維布外觀類似編織袋,但單向排列編織,抗拉強(qiáng)度約為鋼筋的10倍,比重為鋼筋的1/5,每平方米重量為200-300克,單層布厚度為0.111-0.167mm,寬幅為5-50cm不等。碳纖維膠一般采用雙組份、無溶劑、高強(qiáng)度的改性環(huán)氧A類膠粘劑,對(duì)碳纖維材料有良好的浸潤(rùn)性,形成新的復(fù)合材料具有較強(qiáng)的力學(xué)性能和優(yōu)良的耐久性能。
施工步驟
底層(面層)處理:用砂輪機(jī)或磨光機(jī)將混凝土表面劣化層(如風(fēng)化、游離石灰、脫模劑、剝離的砂漿、粉刷層、污物等)除去。若補(bǔ)強(qiáng)施工位置為具有銳利隅角,須將其磨成半徑2公分以上的圓弧R角,以免圍束時(shí)造成應(yīng)力集中而降低補(bǔ)強(qiáng)效果。如補(bǔ)強(qiáng)位置僅為單面時(shí)可不需磨成R角。如補(bǔ)強(qiáng)施工位置為凹角時(shí),須使用環(huán)氧樹脂砂漿修整,使其凹面成曲線平滑狀以利貼片貼覆。斷面復(fù)舊與不平整面修整:面層上有剝落、孔隙、蜂窩的部位要先打磨去除,再以環(huán)氧樹脂砂漿進(jìn)行修復(fù),而對(duì)于大面積凹洞的修補(bǔ)則以用無收縮水泥砂漿進(jìn)行填補(bǔ)。不平整處用砂輪機(jī)(含鉆石砂輪片)磨平,如補(bǔ)強(qiáng)面差太大,使用環(huán)氧樹脂砂漿修整。
涂布底膠:施工面以毛刷含浸底膠均勻涂布,涂布量隨施工面的狀況不同而異,要斟酌使用,涂抹次數(shù)依現(xiàn)場(chǎng)狀況決定是否涂抹第二道,涂抹第二道時(shí)須等第一道初干后。
表面不平整處的再修補(bǔ):將環(huán)氧砂漿的主劑和硬化劑依所規(guī)定配比稱重后置于攪拌器中攪拌,一次攪拌量為在工作時(shí)間內(nèi)用完的施工量,超過可使用時(shí)間的材料不可再使用。將修補(bǔ)材料涂抹于上述凹陷處,涂抹后的施工面必須使用適當(dāng)工具(如刮刀、砂輪機(jī)、研磨機(jī)等)加以修整,使整個(gè)施工面平整光滑。
粘貼碳纖維:纖維貼片預(yù)先依所設(shè)計(jì)的寬度尺寸準(zhǔn)確裁切,粘碳纖維長(zhǎng)度應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際尺寸進(jìn)行下料,下料時(shí)不亂絲,不斷絲。將碳纖維專用膠依所規(guī)定配比稱重后置于拌槽中以充分均勻攪拌,一次攪拌量為在可使用時(shí)間內(nèi)完的施工量,超過可使用時(shí)間的材料不可再使用。施工面以毛刷含浸碳纖維專用膠均勻涂布,其使用量隨混凝土表面狀況不同而斟酌使用。必須避免碳纖維專用膠過多導(dǎo)致纖維滑移或扭曲,抑或過少導(dǎo)致含浸不足。
貼合纖維貼片:將纖維貼片平順的貼合在含浸結(jié)構(gòu)膠的涂布面,并以刮刀沿著纖維方向用力刮平以除去氣泡和貼平貼片然后移除離型紙。
搭接處理:纖維貼片搭接時(shí),纖維方向交接處搭接長(zhǎng)度150mm。
施工環(huán)境控制:施工中如發(fā)生結(jié)露現(xiàn)象,則須擦干和保持干燥才可施工,同時(shí)在粘貼后要考慮施工環(huán)境對(duì)粘貼的影響。
空鼓修補(bǔ):如纖維。
注意事項(xiàng)
- 粘貼碳纖維布的操作需保持膠層薄厚一致,涂刷碳膠后立即將碳纖維布按設(shè)計(jì)位置粘貼,使用滾筒滾壓使碳膠浸透碳纖維布,避免產(chǎn)生氣泡,待碳膠觸指干燥后,再在表面涂刷一層碳膠,24小時(shí)內(nèi)不可觸動(dòng)碳纖維布,如需多層粘貼重復(fù)以上步驟。
- 粘貼好的碳纖維布,5天即可達(dá)到設(shè)計(jì)要求,如粘貼表面局部有氣泡,可輕易地用注射碳膠的方法將空氣趕跑。
- 驗(yàn)收施工結(jié)束后的現(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,以回聲來判斷粘結(jié)效果,如出現(xiàn)空鼓等粘貼不密實(shí)現(xiàn)象,應(yīng)采取針管注膠的方法進(jìn)行補(bǔ)救。對(duì)于碳纖維布粘貼面積在1000平方米以上的工程,為檢驗(yàn)其加固效果應(yīng)與甲方協(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)定的設(shè)計(jì)及使用要求。
通過上述步驟和注意事項(xiàng),可以有效地進(jìn)行碳纖維粘貼加固施工,從而提高結(jié)構(gòu)的承載能力和穩(wěn)定性。




碳纖維加固與其他方法比較
碳纖維加固施工中的常見問題
碳纖維加固材料的選擇標(biāo)準(zhǔn)
碳纖維加固后的維護(hù)與檢測(cè)