碳纖維布加固框架梁的原理與施工技巧 winda

碳纖維布加固框架梁的原理與施工技術(shù)探討摘要：碳纖維材料加固混凝土結(jié)構(gòu)是一種新型結(jié)構(gòu)加固方法。某110kV變電所戶內(nèi)電容器爆炸引起火災，導致電容器室框架梁受到一定程度的損傷，危及結(jié)構(gòu)安全，影響設(shè)備的安全運行，經(jīng)分析比較多種加固方案，最終采用粘貼碳纖維布對該框架梁進行加固。關(guān)鍵詞：碳纖維布加固1、碳纖維加固結(jié)構(gòu)構(gòu)件技術(shù)簡介

碳纖維復合材料(CarbonFiberReinforcedPlastic)加固修復混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)是近年來興起的一項新型加固技術(shù)，該項技術(shù)是將碳素纖維這種高性能纖維應用于土木工程，利用樹指類材料把碳纖維粘貼于結(jié)構(gòu)或構(gòu)件表面，形成復合材料體（CFRP），通過其與結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的協(xié)同工作，達到對結(jié)構(gòu)構(gòu)件補強加固及改善受力性能的目的。2、碳纖維加固結(jié)構(gòu)構(gòu)件技術(shù)原理

碳纖維材料具有高強度、高彈性模量、重量輕及耐腐蝕性好等特點，其抗拉強度是普通鋼筋的十倍左右，彈性模量略高于普通鋼筋的彈性模量。加固修復混凝土結(jié)構(gòu)所用碳纖維材料主要為二種：碳纖維材料與配套樹脂。其中碳纖維的抗拉強度為建筑鋼材的十倍，而彈性模量與鋼材相當，某些種類(如高彈性)碳纖維的彈性模量甚至在鋼材的兩倍以上，且施工性能與耐久性良好，是一種很好的加固修復材料；配套樹指則包括底層樹脂、找平樹脂及粘結(jié)樹脂，前兩者的作用是為了提高碳纖維的粘結(jié)質(zhì)量，而后者的作用則是使碳纖維與混凝土能夠形成一個復合性整體，并且共同工作，提高結(jié)構(gòu)構(gòu)件的抗彎、抗剪承載能力，達到對結(jié)構(gòu)構(gòu)件進行加固、補強的目的。3、加固工程概況某110kV變電所建于2000年，因電容器室爆炸燃燒，第二榀框架梁遭到破壞，保護層混凝土開裂、酥松、剝落，下弦鋼筋變形較嚴重，鋼筋受力截面削弱，危及結(jié)構(gòu)安全，影響電力的安全生產(chǎn)。經(jīng)基建部門、設(shè)計部門、加固公司等單位專家一起進行分析比較，選擇粘貼碳纖維布進行加固，防止大梁的過度變形，延長梁的使用壽命。4、碳纖維布加固框架梁設(shè)計4．1碳纖維布加固的前提

首先，利用回彈法對框架梁混凝土進行檢測，以供加固參考。經(jīng)檢測，混凝土的實際強度為C30。根據(jù)設(shè)計圖紙，及現(xiàn)場混凝土、鋼筋的受損情況，考慮提高框架梁的抗拉強度等級，為此，將610mm寬的碳纖維布裁成兩半，分兩層粘貼在框架梁的底面及兩側(cè)，加固后，增加了原受拉鋼筋面積，彌補了由于原鋼筋變形而造成的截面削減，構(gòu)件的承載力得到加強，而且，總體配筋率ρmin≤ρ≤ρmax，可以滿足使用要求。4．2碳纖維布的設(shè)計

在受彎加固時，應使碳纖維片材的纖維方向與受拉區(qū)的拉應力方向一致。因梁底寬度為350mm，而碳纖維布的寬度為610mm，兼顧加固時碳纖維布的幅寬效應及框架梁下的受拉范圍，考慮將碳纖維布裁為兩半，一層為300mm寬，一層為310mm寬，分兩層粘貼在梁的下側(cè)；再粘貼100mm寬的碳纖維布“U”形箍；框架梁兩側(cè)面上邊緣各粘貼四根100mm寬的碳纖維布條固定碳纖維布“U”形箍。擴碳纖維跪布的主皂要力學蘇指標膽

翠抗拉強炸（港Mp惑a燭）作彈性模焦（眾Mp斥a來）百延伸率閃（晚%顆）柳技術(shù)規(guī)竊程指標葬≥照300柱0仍≥櫻2.1齒×10逮5高≥該1.44．3配套樹脂粘結(jié)材料的設(shè)計

配套樹脂分別由主劑和固化劑配制而成，分為適合于冬天及夏天使用的冬用型和夏用型。主劑和固化劑分別包裝，在現(xiàn)場使用時，應按工藝要求、按照規(guī)定的比例混合均勻，以形成所需要的底層樹脂、找平樹脂、粘結(jié)樹脂。①底層樹脂

底層樹脂作用是增強表面混凝土與找平材料或粘結(jié)樹脂界面粘結(jié)強度；②找平樹脂

找平樹脂是使表面平整度符合規(guī)定要求，并與底層樹脂及粘浸樹脂具有可靠的粘結(jié)強度；為③蹄粘結(jié)樹呼脂鍬

屆兄粘結(jié)樹傷脂是粘頃貼碳纖稅維布的防主要粘莊結(jié)材料娃，其作俯用是使繞碳纖維手布與混參凝土得通到充分傭的粘結(jié)眼，使其概共同承嫂受結(jié)構(gòu)般的作用往。隙配套樹街脂粘結(jié)肚材料的擴主要力變學性能功指標：駱

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屯正拉粘霞結(jié)強度護（煮Mp壞a證）盼剪切強臉度干（卸Mp永a黃）慧拉伸強踩度形（巖Mp章a筆）煮彎曲強欣度殼（咬Mp忽a撓）冬底層樹服脂傳找平樹物脂淋技術(shù)規(guī)副程指標澤≥通2.端5牛，且大兇于混凝蹤土抗拉跑強度算的所1.醬2澤倍元/斗/相/炒粘結(jié)樹餡脂叉技術(shù)規(guī)華程指標淹同底層辮樹脂星≥另10傘≥那30術(shù)≥普40嬸4焦、施工訪準備喂（枯1虛）、主涂要材料小：底膠票、粘著嫩膠、碳宰纖維布款。辜（捎2爐）、輔巷助材料遠：低速掌攪拌器陳、專用拌滾筒、諸角向磨牙光機、獎剪刀、熄鑿子、祝刮板、債吹風機唉、榔頭同、量具爐等?？颍ò?臂）、搭晉設(shè)腳手省架：瞎

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蛋表面處禍理楚→際修補找番平撒→耐定位、寺下羊料卻→共膠料配津制拒→架粘貼碳膛纖維饒布碗→問表面防雁護謀→池檢驗、隔驗收。傍6擁、施工榨方法嚴（彩1繞）、表數(shù)面處理丈：清理黎粘貼部做位混凝豎土表層邪，打磨套平整，氏并蓬用鑒M重A斑砂漿修付補，平梳整度應根達美到百5mm莊/鬼m??；框架拘梁、柱對節(jié)點轉(zhuǎn)蹈角粘貼悠處須打張磨成圓村弧狀，意圓弧半芳徑不小鏡于刻20m撲m兩。表面京打磨后息用吹風其機吹凈托，并熱用重P另T裝劑清洗弊干凈。管（恨2盡）、修剪補找平胳：被加派固的框皺架梁混洽凝土保勾護層部詠分疏松縫，應清垃除直至悄露出結(jié)重構(gòu)層；弄局部裂膀紋、蜂宣窩寺用叛M幕A戀砂漿修幸補表層居修復平蜂整。消（蜜3震）、膠畜料配制統(tǒng)：按稱滋量比例醉調(diào)制粘階結(jié)膠，崖調(diào)制前靈對角A洲、綠B拋兩組按懶規(guī)定比隨例分別株攪拌，繩混入后敢再充分高攪拌。藏（燕4遇）、粘真貼碳纖鼓維布：遞按設(shè)計氧要求的鳳尺寸裁考剪碳纖餡維布，螺將配制撐好的粘椅結(jié)膠均洋勻涂抹綠在粘貼汁部份的籍混凝土放面層上鋸；鋪貼堆碳纖維鈔布，并樂用滾筒五沿碳纖位維布纖臨維方向纏多次滾昌壓，使絡(luò)粘結(jié)膠篩充分浸辣透纖維姥中。旋（踏5怨）、表緞面防護芬：在粘婦貼好的譜碳纖維輛布最后版一層均舅勻涂抹針一道粘硬結(jié)膠。訓（蛙6毫）、檢題驗：粘跌貼完工痛后，按筆規(guī)程進惠行檢驗城。扇7蹲、施工爺要求辣（純1統(tǒng)）、表價面處理訴：混凝支土表面壤應露出參結(jié)構(gòu)，戚本體潔司凈。構(gòu)斗件轉(zhuǎn)角牽應成圓催弧狀，為半徑不野小飄于維20m等m禽。四（苦2堆）、修怎補找平艙：經(jīng)表暑面處理音后的粘困貼面平次整度應躲達屋到坊5mm但/倚m遣，有段肌差轉(zhuǎn)角末部位、爹凹凸部訂位應釋用蹲M役A描砂漿找翻平，抹巨成平滑紹曲面。燃（泊3畏）、膠揉料配制傘：膠料甲應嚴格村按比例鋸配制，券調(diào)膠使伯用的工蠢具應為矮低速攪蹤拌器，倆攪拌應壓充分均普勻，配漿制攪拌驕后的膠豆料應無跑沉淀、兩色差氣捎泡，并涌應防止援灰塵雜曾質(zhì)混入汗膠料。您（根4戚）、粘斧貼碳纖歸維布：竭應按設(shè)秒計要求懂裁剪碳閑纖維布臂，不得短損傷橫劉向織物肯面，涂綱抹粘結(jié)恨膠應均短勻，鋪劃貼應平廚整無氣青泡。夕（裳5翅）、表員面防護識：在粘心貼好的弓碳纖維小布上應犯涂抹粘蛙結(jié)膠一付道，進敗行防護噴，涂抹癥應均勻完充分，堆不應漏屠涂。帳（勉6巷）、檢拴驗：粘碼貼完工嶼經(jīng)固化扎后，進君行檢驗浙。密實逮度可用湯小錘敲嘗擊構(gòu)件戚粘貼表先面，通增過不同纏聲音判宋別密實籠情況。觸密實度嗎應達到拔相關(guān)規(guī)葵定，否疫則應重用新修補慣后再檢句驗。您8瞧、質(zhì)量瘦檢驗及賞驗收標危準勁（騾1魂）、纖衣維產(chǎn)品布應按設(shè)葉計圖紙漁要求選貞用，技販術(shù)指標默必須符婦合有關(guān)選規(guī)定，撐所用纖弟維產(chǎn)品撲應有產(chǎn)門品質(zhì)保灘書。囑（昆2嚇）、粘逆結(jié)膠料久應按設(shè)閱計要求雞選用，宿符合基楚本性能塑要求，宋所用膠監(jiān)料產(chǎn)品舉應有產(chǎn)霧品質(zhì)?？蜁?。養(yǎng)（性3嘆）、施端工質(zhì)量上檢驗及鹽驗收標夠準。濕序號濕檢驗項露目宰合格標催準澤檢驗方洗法漁頻數(shù)栗1仔粘貼位渴置合與設(shè)計欄要求位磨置比較堪，中心個偏酸差傷≤沫10m漆m著。什鋼尺測需量霜全部歉2輪粘貼量涌≥瞞設(shè)計數(shù)會量爽實測計熔算運全部句3擴粘貼質(zhì)象量株（叮1哄）紛

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胳根據(jù)加樹固原理花可知，那在施工腦前必須砌選擇合群適的粘關(guān)結(jié)劑，鉛認真查待看材料裙的質(zhì)保珠書及使樂用說明蹤，掌握昨材料的旁各有關(guān)現(xiàn)參數(shù)，篩以確保裕它有足悉夠的強宜度，能攪保證碳霸纖維絲總共同工僑作，同關(guān)時又確愧保碳纖夸維布與符結(jié)構(gòu)共至同工作吩；在施御工過程下中，參跳照使用納說明，超每道膠犧都必須床處理好節(jié)，特別恥是粘貼竄碳纖維歌布的膠閱，應盡梢可能讓倒膠充分拉地滲入存到碳纖亡維絲之默間（細犯部空鼓落處，可方用針筒世注射膠觸），確捧保相互漏共同工蒼作。通慌過對哄某輔110幣k液V立變電所針工程實奸例的施歪工操作腰，深深克體會到燕碳纖維草結(jié)構(gòu)加斷固技術(shù)印簡介中碗介紹的摧各項優(yōu)值點，該句工程施銀工時，芬在確保圖安全的嫂前提下簽，僅使錫用了簡錘單的腳傍手架，京而且，甚碳纖維冶布裁剪廉非常方討便，可冷以根據(jù)拋形狀及虎尺寸隨側(cè)意裁剪漆，在各拜種支架柏的遮擋之處可以昂隨意穿蜻過，施擦工非常負方便；叉另外，廉從蒜200榴5各年侵4些月逼2惠8投日加固揮后到現(xiàn)字在，隙一切使疼用良好濁；該工級程從開臺工到結(jié)敵束托僅擠7末天（包員括搭、賴拆腳手純），工悟程總費肝用僅季為位167炎72.鍵0遮0通元。齡由此可檢見，碳仙纖維材蕉料加固鞋結(jié)構(gòu)技名術(shù)的優(yōu)寒點很明金顯，應疼用前景賭很光明吵。對8皇、探討亦

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