碳纖維加固補(bǔ)強(qiáng)技術(shù)在某大廈C棟改造工程中的應(yīng)用實(shí)例

碳纖維加固補(bǔ)強(qiáng)技術(shù)在某大廈C棟改造工程中的應(yīng)用實(shí)例[提要]近近年來(lái)，碳纖纖維增強(qiáng)復(fù)合合材料因其獨(dú)獨(dú)特的優(yōu)越性性，在國(guó)內(nèi)混混凝土結(jié)構(gòu)修修復(fù)補(bǔ)強(qiáng)工程程中正得到越越來(lái)越多的應(yīng)應(yīng)用。本文主主要闡述該技技術(shù)在某大廈廈C棟改擴(kuò)建工工程中的剪力力墻增強(qiáng)加固固施工過(guò)程及及技術(shù)要點(diǎn)。[關(guān)鍵詞]碳纖纖維；加固；；剪力墻1、前言碳纖維增強(qiáng)復(fù)合合材料，因?yàn)闉槠渚哂袃?yōu)異異的力學(xué)性能能和化學(xué)穩(wěn)定定性，材料輕輕質(zhì)高強(qiáng)，柔柔軟易于隨形形，施工方便便等，在國(guó)際際土木工程加加固修復(fù)領(lǐng)域域中深受重視視并已獲得了了較廣泛的應(yīng)應(yīng)用和發(fā)展，一一些國(guó)家已有有了正式的標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范。近近年來(lái)，在國(guó)國(guó)內(nèi)混凝土結(jié)結(jié)構(gòu)修復(fù)補(bǔ)強(qiáng)強(qiáng)工程中也得得到了越來(lái)越越多的應(yīng)用。國(guó)國(guó)家建設(shè)部建建筑物鑒定與與加固規(guī)范管管理委員會(huì)于于2002年6月頒布了《粘粘貼碳纖維增增強(qiáng)復(fù)合材料料加固混凝土土工程施工與與驗(yàn)收暫行規(guī)規(guī)定（修訂本本）》來(lái)規(guī)范范指導(dǎo)該加固固技術(shù)的應(yīng)用用和推廣。碳纖維加固補(bǔ)強(qiáng)強(qiáng)技術(shù)，是利利用粘結(jié)劑將將碳纖維片粘粘貼在混土構(gòu)構(gòu)件表面，使使混凝土與碳碳纖維片形成成一體，形成成復(fù)合材料體體，通過(guò)其與與結(jié)構(gòu)或構(gòu)件件的協(xié)同工作作，達(dá)到對(duì)結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)件補(bǔ)強(qiáng)強(qiáng)加固及改善善受力性能的的目的，是一一種非常簡(jiǎn)單單且優(yōu)良的加加固補(bǔ)強(qiáng)方法法。其主要特特點(diǎn)如下：（1）、材料特特性：①高抗拉強(qiáng)度、高高彈性模量。②施工方便，無(wú)無(wú)需任何夾具具、模板，能能適應(yīng)各種結(jié)結(jié)構(gòu)外形的補(bǔ)補(bǔ)強(qiáng)而不改變變構(gòu)件外形尺尺寸，可多層層粘貼，并能能有效地封閉閉混凝土的裂裂縫；③耐腐蝕及耐久久性能好。④不增加結(jié)構(gòu)自自重。（2）適用范圍圍。適用于各各種形式的鋼鋼筋混凝土結(jié)結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的的加固補(bǔ)強(qiáng)，并并且加固后均均可保持物體體原狀，不影影響表面裝飾飾。（3）加固機(jī)理理。利用專用用粘結(jié)劑將抗抗拉強(qiáng)度極高高的碳纖維片片粘貼于混凝凝土結(jié)構(gòu)表面面，并與之形形成整體，共共同工作。2、工程概況某大廈位于深圳圳市建設(shè)路，主主體為A、B兩棟寫(xiě)字樓樓和C棟酒店式公公寓，其中A、B棟地下2層，地上28層，建筑面面積65000平方米，于于在2001年底完工，C棟為舊樓改改造項(xiàng)目，建建筑面積35000平方米，原原結(jié)構(gòu)為框支支——剪力墻結(jié)構(gòu)構(gòu)，地下一層層、地上26層，其中1~5層為框支——剪力墻結(jié)構(gòu)構(gòu)，六層以上上為剪力墻結(jié)結(jié)構(gòu)，1991年大廈結(jié)構(gòu)構(gòu)通過(guò)竣工驗(yàn)驗(yàn)收，后因故故停工，轉(zhuǎn)讓讓給深圳市中中盛投資開(kāi)發(fā)發(fā)有限公司，于2002年進(jìn)行改擴(kuò)建施工，改造內(nèi)容主要為頂層加建，改造前經(jīng)過(guò)結(jié)構(gòu)鑒定部門(mén)進(jìn)行結(jié)構(gòu)檢測(cè)后認(rèn)為，由于深圳地區(qū)抗震設(shè)防烈度提高為7度，造成原設(shè)計(jì)的主樓框支梁上部分樓層剪力墻水平鋼筋配筋率低于現(xiàn)行抗震規(guī)范要求，因此決定采用剪力墻表面粘貼碳纖維進(jìn)行加固處理。3、設(shè)計(jì)方案案及使用材料料本加固工程采用用在需加固剪剪力墻表面的的水平和豎直直雙方向粘貼貼雙層碳纖維維的方法進(jìn)行行加固，加固固方案詳見(jiàn)下下圖：本加固工程用碳碳纖維材料采采用上海同砼砼碳纖維布有有限公司生產(chǎn)產(chǎn)的同砼牌型型號(hào)為CFS2的12K碳纖維（碳碳絲為T(mén)700SSC），粘結(jié)劑劑采用華東理理工大學(xué)華昌昌聚合物有限限公司生產(chǎn)的的華昌牌HCJ碳纖維膠粘粘結(jié)劑。上述述產(chǎn)品均通過(guò)過(guò)了建設(shè)部建建筑物鑒定與與加固規(guī)范管管理委員會(huì)安安全鑒定辦公公室的鑒定，質(zhì)質(zhì)量合格，可可以用于建筑筑結(jié)構(gòu)承重構(gòu)構(gòu)件的加固。施施工前按規(guī)定定在現(xiàn)場(chǎng)抽樣樣送深圳市建建筑科學(xué)研究究院建材質(zhì)量量檢驗(yàn)站進(jìn)行行檢測(cè)，檢測(cè)測(cè)結(jié)果為拉伸伸強(qiáng)度大于3000MMPa，與其他特特性均符合《粘粘貼碳纖維增增強(qiáng)復(fù)合材料料加固混凝土土工程施工與與驗(yàn)收暫行規(guī)規(guī)定（修訂本本）》的技術(shù)術(shù)要求。4、施工流程與與現(xiàn)場(chǎng)施工方方法碳纖維加固施工工流程為：混混凝土基底修修補(bǔ)、打磨處處理→涂底層HCJ碳纖維膠粘粘結(jié)劑→用HCJ碳纖維膠粘粘結(jié)劑進(jìn)行殘殘缺修補(bǔ)→貼第一層碳碳纖維片→粘貼第二層層碳纖維片→表面涂裝→養(yǎng)護(hù)→完工驗(yàn)收。4.1混凝土土基底修補(bǔ)、打打磨處理（1）表面裂縫縫及孔洞處理理。該大廈需需加固剪力墻墻砼施工質(zhì)量量較好，無(wú)裂裂縫現(xiàn)象，僅僅局部有少量量細(xì)小蜂窩，采采用HCJ碳纖維膠粘粘結(jié)劑進(jìn)行修修補(bǔ)填充密實(shí)實(shí)，表面平整整。（2）將混凝土土構(gòu)件表面的的殘缺、破損損部分清除干干凈，達(dá)到結(jié)結(jié)構(gòu)密實(shí)部位位，使其表面面平整。（3）對(duì)經(jīng)剔鑿鑿、清除和露露筋的構(gòu)件殘殘缺部分，用用專用黏結(jié)劑劑進(jìn)行修補(bǔ)、復(fù)復(fù)原，達(dá)到表表面平整。（4）將構(gòu)件表表面沿碳纖維維粘貼結(jié)合面面打磨平整，要要求平整度應(yīng)應(yīng)達(dá)到5mm/m，保證修復(fù)復(fù)后的段差要要盡量平順；；棱角的部位位，用磨光機(jī)機(jī)磨成圓角，圓圓角半徑須≥20mm。（5）結(jié)構(gòu)或構(gòu)構(gòu)件表面打磨磨后，用壓縮縮空氣將表面面灰塵和雜物物清理掉，用用脫脂棉蘸丙丙酮進(jìn)行擦拭拭清洗殘留粉粉塵，并使表表面充分干燥燥。4.2涂底層HHCJ碳纖維膠粘粘結(jié)劑（1）把碳纖維維膠粘結(jié)劑的的主劑和固化化劑按規(guī)定比比例稱量準(zhǔn)確確后放入容器器內(nèi)，用低速速攪拌器攪拌拌均勻去除氣氣泡，并應(yīng)防防止灰塵等雜雜質(zhì)混入；一一次調(diào)和量應(yīng)應(yīng)在可使用時(shí)時(shí)間內(nèi)用完。（2）用滾筒刷刷均勻地將底底層涂料涂刷刷于混凝土表表面，指觸干干燥后才能進(jìn)進(jìn)行下一道工工序的施工。（3）底層涂涂料指觸干燥燥或固化后，表表面上的凸起起部分（一般般類(lèi)似結(jié)露的的露珠一樣）要要用砂布或角角磨機(jī)磨平并并丙酮清洗去去塵。4.3用HCCJ碳纖維膠粘粘結(jié)劑進(jìn)行殘殘缺修補(bǔ)（1）構(gòu)件表面面凹陷部位應(yīng)應(yīng)用粘結(jié)劑填填平，并修復(fù)復(fù)至表面平整整、順滑。（2）內(nèi)角（段段差、起拱等等）要用粘結(jié)結(jié)劑填補(bǔ)，使使之平順。膩膩?zhàn)油抗魏?，表表面仍存在的的凹凸糙紋的的，應(yīng)再用砂砂紙打磨平整整。4.4粘貼碳碳纖維片（1）把粘結(jié)劑劑的主劑和固固化劑應(yīng)按規(guī)規(guī)定的比列稱稱量準(zhǔn)確，裝裝入容器用攪攪拌器均勻攪攪拌。一次調(diào)調(diào)和量應(yīng)在可可使用時(shí)間內(nèi)內(nèi)用完。（2）按設(shè)計(jì)尺尺寸裁減碳纖纖維布，纖維維順長(zhǎng)方向片片材的接頭必必須搭接10cm以上。該部部位應(yīng)多涂粘粘結(jié)劑，在片片材寬度方向向不需要搭接接，裁剪完成成后用脫脂棉棉蘸丙酮把表表面擦拭清洗洗干凈。（3）將裁剪好好的碳纖維織織物敷在涂好好粘結(jié)劑的基基層上，貼片片前用滾筒刷刷均勻地涂抹抹粘貼用粘結(jié)結(jié)劑，稱為下下涂。貼片時(shí)時(shí)，在纖維片片和樹(shù)脂之間間盡量不要有有空氣?？捎糜锰刂茲L筒沿沿著纖維方向向在碳纖維片片上滾壓多次次，使樹(shù)脂滲滲浸進(jìn)纖維中中并擠除氣泡泡。滾壓時(shí)要要小心操作，不不得損傷碳纖纖維布。（4）纖維片粘粘貼施工完畢畢30分鐘后，在在用滾筒刷在在表面均勻涂涂抹粘貼用粘粘結(jié)劑，使粘粘結(jié)劑能充分分滲透到碳纖纖維里面，稱稱為上涂。（5）第二層碳碳纖維布粘貼貼則重復(fù)~4.4..4步驟，并保保證底層粘貼貼的碳纖維片片上涂黏結(jié)劑劑已指觸干燥燥，才能粘貼貼第二層。（6）第二層碳碳纖維織物的的表面應(yīng)均勻勻涂抹一道粘粘結(jié)劑應(yīng)涂刷刷均勻、周邊邊整齊。4.5表面涂涂裝由于該剪力墻后后期需要進(jìn)行行抹灰施工并并進(jìn)行內(nèi)部裝裝修，所以粘粘貼后的碳纖纖維表面最后后一道上涂粘粘結(jié)劑后用干干燥黃沙覆于于表面，增加加與將來(lái)抹灰灰面的粘結(jié)力力。4.6養(yǎng)護(hù)（1）碳纖維維片施工后，應(yīng)應(yīng)進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，保保證養(yǎng)護(hù)期間間的溫度不低低于專用粘結(jié)結(jié)劑的允許使使用溫度。（2）養(yǎng)護(hù)期一一般在1~2周內(nèi)。（3）對(duì)施工部部位應(yīng)進(jìn)行遮遮擋封閉養(yǎng)護(hù)護(hù)，防止風(fēng)吹吹、雨淋或有有可能人為擾擾動(dòng)造成損壞壞。4.7按粘結(jié)劑劑生產(chǎn)供應(yīng)商商規(guī)定的固化化時(shí)間養(yǎng)護(hù)至至固化后，及及時(shí)進(jìn)行施工工質(zhì)量檢驗(yàn)、驗(yàn)驗(yàn)收。5.施工主意意事項(xiàng)（1）氣溫在55℃以下、相對(duì)對(duì)濕度RH>855%、混凝土表表面含水率在在8%以上、有結(jié)結(jié)露的可能時(shí)時(shí)，無(wú)有效措措施不得施工工。（2）由于碳纖纖維片為電的的良導(dǎo)體，應(yīng)應(yīng)使其遠(yuǎn)離電電源。（3）施工用用各種樹(shù)脂遠(yuǎn)遠(yuǎn)離明火，并并避免陽(yáng)光直直射。（4）施工及檢檢查人員應(yīng)穿穿防護(hù)工作服服，配戴口罩罩、手套、防防護(hù)眼鏡等防防護(hù)用品。（5）粘結(jié)劑的的配制應(yīng)在室室內(nèi)進(jìn)