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1、材料要求
1.1选择碳纤维片的厚度,根据施工部位的需求所定。
1.2碳纤维应用钢直尺与壁纸刀按规定尺寸进行切断,长、宽度根据裂缝情况来定。
1.3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、工序、操作规程(施工方法)
2.1断定粘碳部位是否呈现有比较大的不平或是台阶。如有,应采取方案使该部位平整。
2.2打磨粘碳部位,使该部位平整。
2.3用丙酮清洗粘碳部位表面,使该部位保持充分干燥。
2.4用粘结树脂的主剂与固化剂以规定的比例称量准确,装入容器,用搅拌器搅拌均匀, 用滚筒刷均匀地涂抹粘结树脂。
2.5将碳纤维布粘贴至粘碳部位,在碳纤维片和树脂之间尽量不要有空气,可用罗拉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中。
2.6碳纤维片施工30min后,用滚筒刷均匀涂抹粘结树脂于碳纤维布上。(称为上涂)
扩展资料
粘贴碳纤维加固法原理
将抗拉强度极高的碳纤维用环氧树脂预浸成为复合增强材料(单向连续纤维);
用环氧树脂粘结剂沿受拉方向或垂直于裂缝方向粘贴在要补强的结构上,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。
一、加固桥梁概况某桥梁建于上世纪七十年代,设计荷载是汽15T、挂80T,主跨是50m的双曲拱桥,边跨是17.6m肋扳拱。该桥处于城市主干道上,由于超载和雨水的剥蚀,各跨拱肋及其上立柱、纵梁均出现裂缝钢筋锈蚀现象。经鉴定,需进行加固,其中主、边跨的立柱采用粘贴300g/㎡碳纤维布加固。粘贴面积420㎡。二、碳纤维增强复合材料加固工艺碳纤维增强复合材料加固修补钢筋砼结构,是我国近年来发展的一种高效外部加固方法。其做法是使用改性环氧树脂类结构胶粘剂,将聚丙烯腈基(PAN基)单向高强型碳纤维布,在施工现场采取手糊办法,粘贴于被加固的钢筋砼构件表面,形成碳纤维布增强复合片材并能与钢筋砼构件共同受力,从而提高构件的承载能力。碳纤维布是增强材料承受荷载,树脂是基体材料,起固定碳纤维和传递荷载的作用。三、碳纤维增强复合材料加固方法的特点。3.1补强物轻而薄常用的200g/㎡碳纤维布厚0.111㎜,300g/㎡的碳纤维布厚0.167㎜。每平方米的耗胶量约1㎏,粘结一层的厚度仅1㎜,几乎不增加原构件的截面尺寸和重量,基本保持了结构原状。3.2适用于复杂部位由于碳纤维布具有可裁可粘的柔软性,因此适用各种形状结构部位的加固,并能粘合服贴。3.3施工简便快捷、工效高,施工质量易于保证施工现场干作业,设备简便,不使用大型机械设备,不占用较多施工场地,因此,施工简单、工期短、工效高,高强、高效一举两得。3.4抗酸碱类介质的腐蚀,具有良好的耐久性。国家工业建筑诊断与改造工程技术研究中心的大量试验研究证明,碳纤维布抗酸碱类介质的腐蚀,具有良好的耐久性。3.5可提高加固构件的延性碳纤维增强复合材料不但可加固补强,并可提高加固构件的刚度和延性。3.6固化养生期短,对环境干扰影响小初期固化需1d,完全硬化大约一周。四、碳纤维增强复合材料相关标准及规范近年来,国家先后制定了以下标准与规范:4.1碳纤维片材加固混凝土结构技术规程CECS146:20034.2结构加固修复用碳纤维片材产品标准4.3结构加固修复用碳纤维粘贴树脂产品标准4.4混凝土结构加固设计规范GB50367-2006五、拱上立柱粘贴碳纤维布的施工5.1施工工艺5.1.1搭设脚手架,粘贴部位放线标注。5.1.2粘贴面打磨去除碳化层至新鲜界面,锈蚀的钢筋除锈。5.1.3粘贴界面清理与修补,清理干净保持干燥。5.1.4涂刷底层树脂。5.1.5涂刷浸渍树脂粘贴碳纤维布。5.1.6末层碳纤维布表面涂刷浸渍树脂。5.1.7树脂固化后,检测合格进行表面保护层涂装。5.2施工设备5.2.1表面清理用的手动砂轮机、电控箱。5.2.2计量用的电子台称与天平。5.2.3裁剪用的卷尺、钢直尺、剪刀、美工刀。5.2.4涂胶用的滚筒式毛刷及脱泡滚筒。5.2.5防护用的手套、口罩、眼镜。5.3主要施工操作5.3.1粘贴面的清理与修补粘贴面打磨平整(平整度≤1㎜)去掉碳化层露出新鲜面,锈蚀的钢筋人工除锈,砼劣化剥落掉的部位使用环氧砂浆修补平整,柱角进行园化打磨处理,半径大于25㎜,粘贴面使用压缩空气抹去浮尘,再用丙酮或无水酒精擦拭表面,也可使用清水冲洗,但应使粘贴面充分干燥后,方可涂底层胶。5.3.2涂刷底层树脂采用滚筒刷均匀涂抹,使其浸透到砼表面,强化砼表面强度,提高浸渍树脂与基层的粘结力,并使砼与纤维之间的粘结性提高,以提高粘贴质量,并可靠传递砼与片材之间的剪力,宜在底层树脂表面指触干燥后尽快进行下道工序。5.3.3涂刷浸渍树脂粘贴碳纤维布将浸渍树脂均匀涂抹于粘贴部位,碳纤维布用手轻压贴于需粘贴的位置,采用专用的滚筒顺纤维方向多次滚压,挤除气泡,不要往复滚动,以免损伤碳纤维布。浸渍树脂要将碳纤维布浸透,贴好一层放置数小时,以达到脱泡浸润的效果。施工环境要求气温不要低于5℃、湿度≤85%,雨天最好不要施工,碳纤维布的搭接长度不小于150㎜。5.3.4表面防护层涂装树脂胶固化后,经检验合格,方可进行表面防护层的涂装。碳纤维增强复合材料不耐紫外线强光的照射,为避免阳光照射,并免遭人为挫伤,要做好表面防护工作。涂装层与碳纤维之间要粘接牢固,本工程采用107胶水泥砂浆抹面,使其外表面颜色基本一致。六、安全操作要求6.1碳纤维片材为导电材料,要远离电源及电气设备,防止人身触电事故发生。6.2胶粘树脂要远离火源及高温,避免阳光的直接照射引起火灾。6.3施工现场通风良好,操作工人做好手、眼、口、鼻的劳动保护工作。七、质量检验7.1目视检查碳纤维不能空鼓、缺脂和有皱纹产生,大面积空鼓需切除,重新粘贴,小面积空鼓用针管注胶法补救。7.2现场随机抽样做正拉粘接强度检测现场粘结试件正拉粘结强度大于2.5Mp为合格。八、结论碳纤维增强复合材料特别适合公路桥梁的加固,加固期间影响桥梁正常营运时间短。工艺简便利于高空作业,在当前大量的改造加固工程中具有广阔的前景。
(1) 施工准备,认真阅读设计施工图根据施工现场的被加固构件混凝土的实际状况拟订施工方案和施工计划对碳纤维材料的施工工具做好准备工作。(2) 定位放线,按设计施工图要求进行放线,放线宽度应在粘贴碳纤维布规格宽度的基础上加宽20mm精确结合部位。(3) 基层面处理,用电钻将原混凝土面层剔除,露出原混凝土坚实层,或露出混凝土新面,粗糙程度越大越好 ,如清理表面遇有蜂窝麻面应修补找平。如原混凝土有裂缝应灌胶或封闭处理。转角处应角磨机进行倒角处理,转角的曲面半径口不小于20mm,以保证转角处圆滑过渡也不会伤到碳纤维丝,大梁板棱角处理也可参照设计图纸,表面处理完之后用空气压缩机将粉尘处理干净。(4) 涂刷碳纤维胶,用滚桶将底层树脂均匀涂在混凝土表面,再将碳纤维布贴好压紧如发现气泡应马上处理,触干燥时进行下一步施工,碳纤维胶用量一般在1公斤华每平方米,施工现场温度低于5度时不建义施工。(5) 粘贴碳纤维布按设计要求裁剪碳纤维布,需注意的是碳纤维应沿着碳纤维丝的方向,裁剪不可乱折以免伤碳纤维丝,按照放线方位粘贴好片材,养护一周后方可进行施工质量检测,但也受温度调控,温度在10度以下,养护2周才可进行检测,粘贴初期硬化不许敲击或移动和高温处理。
1.表面处理。加固施工首先清除被加固T型梁表面的剥落、疏松、蜂窝、腐蚀等劣化混凝土,露出混凝土结构层,并用不同方法配置的特种混凝土将表面复平整,锈蚀钢筋进行了除锈处理。同时,按设计要求对裂缝进行灌缝和封闭理。由于该T型梁为早期木模板预制,被粘贴混凝上表面打磨平整较困难,施工进度较慢,在除却表层浮浆、油污等杂质,直至完全露出结构新面,表面处理基本结束。此外,T型梁梁底转角粘贴处进行了倒角并打磨成圆弧状,圆弧半径不小于20mm。之后,采用人工和空气压缩机清除混凝土表面浮尘。 2.涂刷底层树脂,在按比例配制好底层树脂后,用滚筒刷将底层树脂均匀涂抹于混凝土表面。待树脂表面指触干燥时进行下一步工序施工。 3.找平处理,在按比例配制好找平材料后,将混凝土表面凹陷部位用找平材料填补平整,且不留楞角。转角处用找平材料修复为光滑的圆弧,半径不小于20mm。待找平材料表面指触干燥时即进行下一步工序施工。 4.粘贴碳纤维,首先按设计要求的尺寸裁剪碳纤维布,配制浸渍树脂并均匀涂抹于所要粘贴的部位。用特制的滚筒、刮板沿纤维方向多次滚压,挤除气泡,并使浸渍树脂充分浸透碳纤维布。滚压时不得损伤碳纤维,第二层粘贴重复上述步骤,待纤维表面指触干燥时即进行下一层的粘贴。在第三层的碳纤维布的表面均匀涂抹浸渍树脂。为确保施工安全,应特别注意碳纤维为导电材料,使用碳纤维应远离电气设备及电源,碳纤维配套树脂的原料应密封储存,远离火源,避免阳光直接照射,树脂的配制和使用场所,应保持良好通风,现场施工人员在使用树脂材料时要注意防护。