碳纖維加固包括碳纖維布加固和碳纖維板加固兩種,碳纖維材料用于混凝土結(jié)構(gòu)加固修補(bǔ)的研究始于80年代美、日等發(fā)達(dá)國(guó)家。一些建筑由于使用功能的改變,難以滿足當(dāng)前規(guī)范使用的需求,亟需進(jìn)行維修、加固。碳纖維加固修補(bǔ)結(jié)構(gòu)技術(shù)是繼加大混凝土屆滿、粘鋼加固之后的又一種新型的結(jié)構(gòu)加固技術(shù)。
碳纖維加固混凝土裂縫技術(shù)
對(duì)于寬度大于0.2㎜的獨(dú)立貫通裂縫,采用壓力灌注結(jié)構(gòu)膠的方法進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng),同時(shí)沿受拉方向或垂直于裂縫方向粘貼碳纖維布,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,常用于根底修補(bǔ)的工字梁可以抵擋136-181KN的拉力,避免墻體彎曲,而10㎝寬的碳纖維條可接受8至10倍這樣的壓力,其厚度只要3.2㎜
碳纖維修補(bǔ)房屋裂縫有以下優(yōu)點(diǎn):
1:重量輕、厚度薄、基本不增加結(jié)構(gòu)自重及界面尺寸
2:適用面廣、靈活性強(qiáng)、可用于各種類型和形狀的結(jié)構(gòu)構(gòu)件加固
3:施工方便快捷、不需要大型機(jī)具、沒有濕作業(yè),無(wú)需動(dòng)火,無(wú)需其他固定措施,不受原結(jié)構(gòu)形狀限制
4:高耐久性,由于不會(huì)生銹,非常適合在高酸、堿、鹽及大氣腐蝕環(huán)境中使用
工藝流程
步驟一:混凝土表面處理
將混凝土構(gòu)件表面的殘缺、破損部分清除干凈,對(duì)經(jīng)過(guò)剔鑿、清理和露筋的構(gòu)件殘缺部分進(jìn)行修補(bǔ)復(fù)原。
裂縫修補(bǔ):縫寬小宇0.2㎜的裂縫,用環(huán)氧樹脂進(jìn)行表面涂刷密封;大于0.2㎜的裂縫用環(huán)氧樹脂灌縫
打磨,將構(gòu)件表面凸出部分(混凝土構(gòu)件交接部位、模板的接槎等)打磨平整,修復(fù)后的構(gòu)件表面盡量平順。清洗打磨過(guò)的構(gòu)件表面,并使其充分干燥。
步驟二:缺陷部位涂刷底膠
將配好的底膠(粘接劑),用涂刷均勻涂抹于缺陷部位的砼表面。
步驟三:構(gòu)件表面殘缺面的修補(bǔ)
用環(huán)氧膩?zhàn)訉?duì)構(gòu)件表面殘缺面的修補(bǔ),
1:膩?zhàn)又鲃?、固化催進(jìn)劑,固化劑按照規(guī)定的比例稱量準(zhǔn)確,裝入容器,用攪拌器均勻攪拌,直至膠體無(wú)明顯氣泡。
2:構(gòu)件表面凹陷部位用環(huán)氧膩?zhàn)犹钇?,修?fù)至平整。在殘缺 修補(bǔ)中使環(huán)氧膩?zhàn)訒r(shí),要在氣溫-5℃以上,相對(duì)濕度小于85%的條件下施工。膩?zhàn)臃弁抗魏?,表面仍存在的凹凸糙紋,應(yīng)該再用砂紙打磨平整。
步驟四:涂刷底膠
將配好的底膠(粘結(jié)劑),用滾筒均勻涂刷于需要粘結(jié)的砼表面。
步驟五:粘貼碳纖維布
粘貼碳纖維材料之前,應(yīng)確認(rèn)粘貼表面干燥。氣溫在-10℃以上,相對(duì)濕度RH>85%時(shí),如無(wú)有效措施不得施工。為防止碳纖維受損,在碳纖維材料運(yùn)輸、儲(chǔ)存、裁切和粘貼過(guò)程中。應(yīng)用專用的裁剪工具按照規(guī)定尺寸切斷碳纖維材料,每段長(zhǎng)度一般以不超過(guò)6米為宜。為防止材料在報(bào)關(guān)過(guò)程中損壞,材料的裁切數(shù)量應(yīng)按當(dāng)天的用量裁切為準(zhǔn)。碳纖維縱向接頭必須搭接20㎝以上。該部位應(yīng)多涂環(huán)氧樹脂材料,碳纖維橫向不需要搭接,粘貼要點(diǎn):
粘貼樹脂的主劑、固化催促劑和固化劑應(yīng)按照規(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)以在可使用時(shí)間內(nèi)用完為準(zhǔn)。
粘貼時(shí),在碳纖維和樹脂之間盡量不要有空氣??捎昧_拉沿著碳纖維方向在碳纖維材料商滾壓多次,使樹脂滲浸入碳纖維中。
步驟六: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)保持固化期間不受外界干擾和碰撞。
步驟七:涂裝
若加固補(bǔ)強(qiáng)構(gòu)件需要防火防腐時(shí),可在樹脂固化后涂刷防火防腐材料,涂裝應(yīng)在樹脂初期固化后進(jìn)行,并應(yīng)遵守所用涂料的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)定。
適用范圍:
碳纖維加固法可用于混凝土結(jié)構(gòu)抗彎、抗剪加固,同時(shí)廣泛應(yīng)用于各類工業(yè)與民用建筑物、構(gòu)造物的防震、防裂、防腐的補(bǔ)強(qiáng)。
混凝土結(jié)構(gòu)物、橋梁及建筑物的梁、柱、面板加固
隧道、港灣設(shè)施、煙囪、倉(cāng)庫(kù)、廠房的加固
受鹽害的混凝土、橋梁以及河川構(gòu)造物的防護(hù)和加固
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