碳纖維修復(fù)、補(bǔ)強(qiáng)混凝土結(jié)構(gòu)施工工法

1、碳纖維修復(fù)、補(bǔ)強(qiáng)混凝土結(jié)構(gòu)施工工法近年來，結(jié)構(gòu)修復(fù)、補(bǔ)強(qiáng)技術(shù)廣泛應(yīng)用于橋梁、隧道以及工業(yè)民用建筑中的鋼筋砼梁、板、柱及剪力墻結(jié)構(gòu)。特別是采用碳纖維修復(fù)補(bǔ)強(qiáng)技術(shù)時更獲得具大成功，其產(chǎn)品性能優(yōu)異，操作簡單，安全可靠，與傳統(tǒng)方法相比較，有更大的經(jīng)濟(jì)效益、社會效益和環(huán)境效益。某工程框架柱的加固補(bǔ)強(qiáng)，采用該項技術(shù)，取得了良好效果。一、特點1、碳纖維片材輕質(zhì)高強(qiáng)：其抗拉強(qiáng)度比普通鋼材高810倍，將它用粘結(jié)樹脂與結(jié)構(gòu)粘貼后形成一體，能可靠地與鋼筋混凝土共同工作，有優(yōu)異的補(bǔ)強(qiáng)效果，而結(jié)構(gòu)自重的增加幾乎可以忽略。2、抗腐蝕：碳纖維能有效地防護(hù)構(gòu)件的混凝土和鋼筋免職受酸、堿、鹽、水等介質(zhì)的腐蝕。3、耐老化：碳纖維

2、與膠結(jié)構(gòu)本身及經(jīng)其補(bǔ)強(qiáng)的構(gòu)件可以長期承受紫外線、核幅射；長期在-5480下使用，強(qiáng)度不會降低；經(jīng)加速暴露老化試驗驗證可歷時40年性能不變；且在表面涂裝后，耐用性更加突出。4、保持結(jié)構(gòu)原狀，外形美觀：碳纖維片材便于隨構(gòu)件原形貼附，基本不改變構(gòu)件斷面尺寸，貼片后表面可以涂刷、粘貼飾面材料、防火材料。5、施工簡便、快捷：采用傳統(tǒng)的加固補(bǔ)強(qiáng)方法，如包混凝土法、粘鋼法，均需進(jìn)行大量剔鑿、植筋、焊接、澆混凝土作業(yè)，碳纖維片材施工卻不需要。因此，它對施工空間要求很低，便于狹窄空間作業(yè)，施工快捷，對生產(chǎn)、使用的干擾很小。二、工藝原理碳纖維片材是用抗拉強(qiáng)度極高的碳纖維絲“拉拔”成型，單向排列，并經(jīng)環(huán)氧樹脂預(yù)浸而

3、成的結(jié)構(gòu)增強(qiáng)復(fù)合材料。將它用粘結(jié)樹脂作為粘結(jié)劑，沿受力方向或垂直于裂縫方向粘貼在受損構(gòu)件表面，粘結(jié)劑作為它們之間的剪力連接媒介，形成新的復(fù)合體。使增強(qiáng)貼片與原有鋼筋共同受力，增大了結(jié)構(gòu)抗拉或抗剪能力，能有效地提高強(qiáng)度、剛度、抗裂性和延性。整個工藝的關(guān)鍵在于碳纖維片材粘結(jié)的緊密、牢固，保證與原結(jié)構(gòu)形成整體，能夠共同工作。三、適用范圍碳纖維片材修復(fù)、補(bǔ)強(qiáng)、加固適用于隧道、橋梁及各類工業(yè)民用建筑中鋼筋混凝土梁、板、柱、剪力墻結(jié)構(gòu)、涵洞、襯砌、鋼筋混凝土煙囪、筒倉、水池、罐體等，由于設(shè)計、施工、使用、老化或某種浸蝕、災(zāi)害造成的損壞，以及因超載所致的承載力不足。四、主要材料1、碳纖維片材的規(guī)格及性能（表

4、略）。2、底層涂料的規(guī)格及性能（表略）。3、環(huán)氧膩子的規(guī)格及性能（表略）。4、浸漬樹脂的規(guī)格及性能（表略）。五、主要工、機(jī)具1、畫線工具：墨斗、卷尺、水平議、鉛錘；2、切削工具：角向砂輪、錘子、鑿子、鉆、鏨子；3、碳纖維片切割工具：卷尺、鋼直尺、壁紙刀；4、調(diào)和涂刷工具：臺秤、攪拌容器、橡膠抹子、滾筒刷子、油漆刷、攪拌器、托灰板；5、工具：羅拉（專用工具）、橡膠刮板、塑料刮板；6、安全用具：安全帽、安全帶、防護(hù)眼鏡、橡膠手套、口罩；7、施工管理用器具：R量尺、溫濕度計；8、其它：空壓機(jī)、通風(fēng)設(shè)備、養(yǎng)護(hù)復(fù)合材料、棉紗。六、施工工藝1. 工藝流程2. 操作要點2.1 混凝土基底處理2.1 對經(jīng)過剔

5、鑿、清理和露筋的構(gòu)件殘缺部分，進(jìn)行修補(bǔ)、復(fù)原。2.2 刷底層涂料2.3 構(gòu)件表面的殘缺修補(bǔ)2.4 貼碳纖維片材200g/m2的碳纖維片，400500g/m2300g/m2的碳纖維片，500600g/m2200g/m2的碳纖維片，200100g/m2300g/m2的碳纖維片，300200g/m2注入粘結(jié)樹脂法：在大纖維片上打開兩個以上的小孔，使用注射器注入粘結(jié)樹脂（或低粘度型樹脂）。割刀切入填充樹脂補(bǔ)修法：沿纖維方向切入23刀，用橡膠刮板、毛刷沾上適量樹脂，填進(jìn)割開的縫內(nèi)。補(bǔ)丁修補(bǔ)法：當(dāng)貼片完全固化后，且無法用割刀切開或注入樹脂時；或出現(xiàn)褶皺和松弛時，應(yīng)采用此方法割去不良部分，重新粘貼碳纖維片。

6、2.5 養(yǎng)護(hù)平均氣溫在10以下時， 需2周；平均氣溫在1020之間，需12周；平均氣溫在20以上時， 需1周；在此之間應(yīng)防止貼片受到硬性沖擊。2.6 涂裝七、施工管理與勞動組織1.施工管理1.1 項目管理：負(fù)責(zé)根據(jù)加固補(bǔ)強(qiáng)設(shè)計文件制定施工組織設(shè)計，按計劃負(fù)責(zé)人力、材料、機(jī)具和資金等準(zhǔn)備，組織施工并對工程質(zhì)量、進(jìn)度、安全、物資供應(yīng)、生活安排、工程的交工驗收及結(jié)算全面負(fù)責(zé)。1.2 技術(shù)管理：負(fù)責(zé)為加固補(bǔ)強(qiáng)設(shè)計和技術(shù)組織措施的實現(xiàn)，做好技術(shù)交底、貫徹施工規(guī)程與質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)等工作，為工序檢查和隱蔽工程驗收確認(rèn)把關(guān)，處理施工中發(fā)生的變更和其他技術(shù)問題。1.3 作業(yè)管理：按操作工序劃分作業(yè)組，分別負(fù)責(zé)加固補(bǔ)強(qiáng)

7、的構(gòu)件打磨、涂刷樹脂、缺陷修補(bǔ)、裂縫封閉、貼片、養(yǎng)護(hù)等操作過程。八、質(zhì)量要求1.所有進(jìn)場材料，包括碳纖維片材和膠結(jié)材料，符合質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，并具有出廠產(chǎn)品合格證，符合本工程加固補(bǔ)強(qiáng)設(shè)計要求，適合現(xiàn)場溫度、濕度條件的材料。2.碳纖維片粘貼的質(zhì)量檢查標(biāo)準(zhǔn)：2.1 下涂與上涂滲入碳纖維束良好。對裂縫必須處理：縫寬0.20mm用環(huán)氧樹脂灌縫。2.2 碳纖維片材粘結(jié)密實。2.3 對于直徑在1030mm以下的空鼓，每平方米少于10個為合格；若每平方米在10個以上，則認(rèn)為不合格，需進(jìn)行修補(bǔ)；對于直徑在30mm以下的空鼓，只要出現(xiàn)即認(rèn)為不合格，需要進(jìn)行修補(bǔ)。2.4 順纖維方向搭接長度不小于10cm.各層之間的搭接部位不得位于同一條直線上，層間必須錯開至少50cm.2.5 碳纖維片材規(guī)格、貼片位置、長度、寬度、纖維方向、層數(shù)符合設(shè)計規(guī)定。3.養(yǎng)護(hù)嚴(yán)格遵守自然養(yǎng)護(hù)的時間要求。4.涂裝符合合同規(guī)定或業(yè)主要求及相應(yīng)的施工驗收規(guī)定。九、工程實例和效