1 前言
碳纖維布加固修補(bǔ)結(jié)構(gòu)技術(shù)是一種新型的結(jié)構(gòu)加固技術(shù),它是利用樹(shù)脂類(lèi)粘結(jié)材料將碳纖維布粘貼于混凝土表面,以達(dá)到對(duì)結(jié)構(gòu)及構(gòu)件加固補(bǔ)強(qiáng)的目的。碳纖維材料(CFRP)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,我國(guó)起步很晚,國(guó)家工業(yè)建筑診斷與改造工程技術(shù)研究中心引進(jìn)開(kāi)發(fā)了此項(xiàng)目,并在全國(guó)建筑加固與鑒定第四屆學(xué)術(shù)會(huì)議上獲獎(jiǎng)。
2 特點(diǎn)
2.1 高強(qiáng)高效,適用面廣,質(zhì)量易保證。
2.2 施工便捷,工效高,沒(méi)有濕作業(yè),不需現(xiàn)場(chǎng)固定設(shè)施,施工占用場(chǎng)地少。
2.3 耐腐蝕及耐久性能極佳。
2.4 加固修補(bǔ)后,基本不增加原結(jié)構(gòu)自重及原構(gòu)件尺寸。
3 適用范圍
3.1 適用于各種結(jié)構(gòu)類(lèi)型、各種結(jié)構(gòu)部位的加固修補(bǔ),如梁、板、柱、屋架、橋墩、橋梁、筒體、殼體等結(jié)構(gòu)。
3.2 基層混凝土的強(qiáng)度等級(jí)不低于C15。
4 工藝原理
加固機(jī)理是將碳纖維布采用高性能的環(huán)氧類(lèi)粘結(jié)劑粘結(jié)于混凝土構(gòu)件的表面,利用碳纖維材料良好的抗拉強(qiáng)度達(dá)到增強(qiáng)構(gòu)件承載能力及剛度的目的。
5 工藝流程及操作要求
工藝流程為卸荷→基底處理→涂底膠→找平→粘貼→保護(hù)。
5.1 卸荷
加固前應(yīng)對(duì)所加固的構(gòu)件盡可能卸荷。
5.2 基底處理
5.2.1 混凝土表層出現(xiàn)剝落、空鼓、蜂窩、腐蝕等劣化現(xiàn)象的部位應(yīng)予以鑿除,對(duì)于較大面積的劣質(zhì)層在鑿除后應(yīng)用環(huán)氧砂漿進(jìn)行修復(fù)。
5.2.2 裂縫部位應(yīng)首先進(jìn)行封閉處理。
5.2.3 用混凝土角磨機(jī)、砂紙等機(jī)具除去混凝土表面的浮漿、油污等雜質(zhì),構(gòu)件基面的混凝土要打磨平整,尤其是表面的凸起部位要磨平,轉(zhuǎn)角粘貼處要進(jìn)行倒角處理并打磨成圓弧狀(R≥10mm)。
5.2.4 用吹風(fēng)機(jī)將混凝土表面清理干凈,并保持干燥。
5.3 涂底膠(FP膠)
5.3.1 按主劑∶固化劑=2∶1的比例將主劑與固化劑先后置于容器中,用彈簧秤計(jì)量,電動(dòng)攪拌器均勻攪拌,根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際氣溫決定用量并嚴(yán)格控制使用時(shí)間。一般情況下1h內(nèi)用完。
5.3.2 用滾筒刷將底膠均勻涂刷于混凝土表面,待膠固化后(固化時(shí)間視現(xiàn)場(chǎng)氣溫而定,以指觸干燥為準(zhǔn))再進(jìn)行下一工序施工。一般固化時(shí)間為2~3d。
5.4 找平
5.4.1 混凝土表面凹陷部位應(yīng)用FE膠填平,模板接頭等出現(xiàn)高度差的部位應(yīng)用FE膠填補(bǔ),盡量減小高度差。
5.4.2 轉(zhuǎn)角處也應(yīng)用FE膠修補(bǔ)成光滑的圓弧,半徑不小于10mm。
5.5 粘貼
5.5.1 按設(shè)計(jì)要求的尺寸及層數(shù)裁剪碳纖維布,除非特殊要求,碳纖維布長(zhǎng)度一般應(yīng)在3m之內(nèi)。
5.5.2 調(diào)配、攪拌粘貼材料FR膠(使用方法與底膠FP相同),然后均勻涂抹于待粘貼的部位,在搭接、混凝土拐角等部位要多涂刷一些。
5.5.3 粘貼碳纖維布,在確定所粘貼部位無(wú)誤后剝?nèi)ルx型紙,用特制滾子反復(fù)沿纖維方向滾壓,去除氣泡,并使FR膠充分浸透碳纖維布。多層粘貼應(yīng)重復(fù)上述步驟,待碳纖維布表面指觸干燥方可進(jìn)行下一層的粘貼。
5.5.4 在最后一層碳纖維布的表面均勻涂抹FR膠。
5.5.5 碳纖維布沿纖維方向的搭接長(zhǎng)度不得小于100mm,碳纖維端部固定用橫向碳纖維或粘鋼固定。
5.6 保護(hù)
加固后的碳纖維布表面應(yīng)采取抹灰或噴防火涂料進(jìn)行保護(hù)。
6 材料
碳纖維材料(CFRP)加固修補(bǔ)混凝土結(jié)構(gòu)所用材料主要為碳纖維材料與粘貼用樹(shù)脂。
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