碳纖維加固施工方案:
施工流程:施工準(zhǔn)備----放設(shè)施工線---基底處理---刷抹漆底膠---涂刷浸漬膠
---粘貼碳纖維布---涂刷面--表面養(yǎng)護(hù)---驗(yàn)收。
具體操作:
(1)施工準(zhǔn)備:
a.膠粘劑的配置,將原材料按不同配合比稱量準(zhǔn)確,分別配置底涂膠料、整平膠料及粘結(jié)膠料。先將稀釋劑加入聚合物主料內(nèi)攪拌均勻,再將填料加入繼續(xù)攪拌至均勻,最后加入固化劑,充分?jǐn)嚢韬蠹纯墒褂谩?/p>
b.配置膠料時(shí)應(yīng)注意以下事項(xiàng):底涂膠料每次配置量以1-2公斤為宜;整平膠料每次配置量以0.5-1公斤為宜;粘結(jié)膠料每次配置量以1-2公斤為宜。
c.所有膠料要求于1小時(shí)內(nèi)施工完畢。
(2)基底處理
a.混凝土表面如出現(xiàn)剝落、蜂窩、腐蝕等劣化現(xiàn)象的部位應(yīng)予剔除,對(duì)于較大面積的劣質(zhì)
層,在剔除后應(yīng)用聚合物水泥砂漿進(jìn)行修復(fù)。
b.裂縫部位,如有必要應(yīng)先進(jìn)行封閉處理。
c.用混凝土角磨機(jī)、砂輪(砂紙)等工具,去除混凝土表面的浮漿、油污等雜質(zhì),構(gòu)件
基面的混凝土要打磨平整,尤其是表面的凸出部位要磨平,轉(zhuǎn)角粘貼處要進(jìn)行倒角處理并打
磨成圓弧狀(R3 10mm)。
e.用吹風(fēng)機(jī)將混凝土表面清理干凈并保持干燥。使用中國(guó)建科院研制生產(chǎn)EC高強(qiáng)度聚合物
砂漿修補(bǔ)表面凹陷底部分。
(3)刷抹漆底膠.
a.把底膠的主劑和固化劑按規(guī)定比例稱量準(zhǔn)確后放入容器內(nèi),用攪拌器合均勻。一次調(diào)和量應(yīng)以在可使用時(shí)間內(nèi)用完為準(zhǔn)。
b.在底膠中嚴(yán)禁添加溶劑。含有溶劑的毛刷或用溶劑弄濕了的滾筒不得使用.
c.用滾筒刷均勻地涂抹底膠。
d.指觸干燥時(shí)間因氣溫不同,一般在3小時(shí)到1天之間變化。
e.底膠固化后,在表面上有凸起部分時(shí),要用砂紙磨光。
(4)涂刷浸漬膠
底膠涂刷后,混凝土表面不平處用找平膠找平。
(5)粘貼碳纖維布
a.確認(rèn)粘貼表面干燥。氣溫50C以下,相對(duì)濕度RH>85%時(shí),如無有效措時(shí)不得施工。
b.防止碳纖維受損,碳纖維片在運(yùn)輸、儲(chǔ)存、裁切和粘貼過程中,嚴(yán)禁受到彎折。因此,貼片前應(yīng)用鋼直尺與壁紙刀按規(guī)定尺寸切斷碳纖維片,每段長(zhǎng)度一般以不超過6m為宜。要使用更長(zhǎng)的片材時(shí),除精心防止彎折外,對(duì)脫泡(即趕出氣泡)、滲浸過程必須加位謹(jǐn)慎操作。為防止片材在保管過程中損壞,片材的裁切數(shù)量應(yīng)按當(dāng)天的用量為準(zhǔn)。
c.碳纖維向接頭必須搭接15cm以上,該部位應(yīng)多涂粘結(jié)樹脂,碳纖維橫向不需要搭接。
d.粘接樹脂的主劑和固化劑應(yīng)按規(guī)定的比例稱量準(zhǔn)確,裝入容器,用攪拌器攪拌均勻。一次調(diào)和量應(yīng)以在可使用用完為準(zhǔn)。
e.貼片前用滾筒刷均勻地涂抹粘結(jié)樹脂,稱為下涂。下涂的涂量標(biāo)準(zhǔn)如下。
200g/m2的碳纖維片,400-500g/m2
300g/m2在碳纖維布,500-600 g/m2
f.貼片時(shí),在碳纖維片和樹脂之間盡量不要有空氣。可用羅拉(專用工具)沿著纖維方向在碳纖維片上滾壓多次,使樹脂浸入碳纖維中.
g.碳纖維片施工30分鐘后,用滾筒刷均勻涂抹粘結(jié)樹脂,稱為上涂。上涂涂量標(biāo)準(zhǔn)如下:
200g/m2在碳纖維片,200-100 g/m2
300g/m2在碳纖維布,300-200 g/m2
h.進(jìn)行空鼓檢查,并進(jìn)行處理。
須粘2層以上碳纖維布時(shí),重復(fù)4.5-4.8步驟,并遵守4.3的規(guī)定。
(6)養(yǎng)護(hù):粘貼碳纖維材料后,需自然養(yǎng)護(hù)1-2小時(shí)達(dá)到初期固化,應(yīng)保證固化期間不受外界干擾和碰撞。
(7)驗(yàn)收:
a.工程驗(yàn)收時(shí)必須有碳纖維及其配套膠料廠家所提供的材料檢驗(yàn)證明。
b.每一道工序結(jié)束后均應(yīng)按工藝要求進(jìn)行檢驗(yàn),作好相關(guān)的驗(yàn)收記、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,如出錄,如出現(xiàn)質(zhì)量問題,應(yīng)立即返工。
c.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。若粘結(jié)面積小于90%,則判定為粘結(jié)無效,需重新施工。
碳纖維加固橋梁的優(yōu)點(diǎn)
作為一種被研發(fā)的新型加固材料,碳纖維的形成過程是高溫碳化聚丙烯之后的結(jié)果。在補(bǔ)強(qiáng)混凝土結(jié)構(gòu)方面,自身的性質(zhì)使碳纖維的補(bǔ)強(qiáng)效果非常顯著。按照不同的形狀可將碳纖維分為:短纖維、片材以及棒材三類;在力學(xué)性能上的劃分又可以將碳纖維分為:中等彈模量纖維、高彈性模量纖維以及高強(qiáng)度纖維等。碳纖維對(duì)橋梁的補(bǔ)強(qiáng)原理是,在混凝土上,通過使用高強(qiáng)度的粘合劑,將碳纖維棒材和碳纖維布粘到上面,最終使補(bǔ)強(qiáng)的目的通過它們共同作用的手段實(shí)現(xiàn)。高彈性模量和高強(qiáng)度是碳纖維材料所具備的特點(diǎn),因此其他的加固材料無法具有碳纖維對(duì)橋梁進(jìn)行加固時(shí)的一些優(yōu)點(diǎn)。首先是碳纖維的高效高強(qiáng)特點(diǎn)。物理學(xué)中高彈性模量和高強(qiáng)度的優(yōu)異性能,使橋梁構(gòu)件的承載力在通過碳纖維材料進(jìn)行加固補(bǔ)強(qiáng)時(shí),得到了充分的提高,進(jìn)而使橋梁得到了充分的加固。其次,由于與酸堿鹽等物質(zhì)不易發(fā)生化學(xué)反應(yīng), 纖維材料具有極佳的耐腐蝕性。碳纖維材料所獨(dú)具的優(yōu)勢(shì)和特點(diǎn)就是極其穩(wěn)定的化學(xué)性質(zhì),持久性和耐腐蝕性是經(jīng)過碳纖維材料加固補(bǔ)強(qiáng)后建筑物新具有的特 點(diǎn) 再次,構(gòu)件的體積和自重不會(huì)因?yàn)樘祭w維材料的加固補(bǔ)強(qiáng)而增加。建筑物的質(zhì)量在經(jīng)過質(zhì)量很輕的碳纖維加固后不會(huì)有明顯增加,自身的承載力也不會(huì)被減弱,同時(shí)建筑物的使用空間也不會(huì)受到影響。同時(shí),碳纖維材料對(duì)橋梁的加固補(bǔ)強(qiáng)施工更為便利。由于質(zhì)量較輕的特點(diǎn),碳纖維材料的施工過程完全不需要大型機(jī)械,具有較高的工作效率、較小的占用空間及簡(jiǎn)單方便的操作程序。最后,碳纖維材料具有極好的耐寒耐熱性,在-55℃~84℃之間復(fù)合材料不會(huì)降低其強(qiáng)度,混凝土補(bǔ)強(qiáng)試件經(jīng)歷51℃~-19℃,經(jīng)過3小時(shí)內(nèi)循環(huán)浸漬10次,不會(huì)降低其抗彎曲強(qiáng)度;耐酸、耐堿性,3個(gè)月浸漬在10%硫酸液或300個(gè)小時(shí)浸泡在41℃的氫氧化鈣飽和鹽水中,其強(qiáng)度均不會(huì)降低;極強(qiáng)的耐水性,搭接強(qiáng)度和抗拉強(qiáng)度即使在72℃的水中浸漬30天仍不會(huì)降低。
碳纖維加固工藝原理
將抗拉強(qiáng)度極高的碳纖維用環(huán)氧樹脂預(yù)浸成為復(fù)合增強(qiáng)材料(單向連續(xù)纖維);用環(huán)氧樹脂粘結(jié)劑沿受拉方向或垂直于裂縫方向粘貼在要補(bǔ)強(qiáng)的結(jié)構(gòu)上,形成一個(gè)新的復(fù)合體,使增強(qiáng)粘貼材料與原有鋼筋混凝土共同受力增大結(jié)構(gòu)的抗裂或抗剪能力,提高結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度、剛度、抗裂性和延伸性。
碳纖維加固工藝流程及操作要點(diǎn)
工藝流程可以歸納為:
施工準(zhǔn)備----砼表面處理--涂刷底膠--構(gòu)件表面殘缺面修補(bǔ)--粘貼碳維
---表面養(yǎng)護(hù)---找平材料配置---底層或樹脂配制---浸漬樹脂配制