一、碳纖維簡介
碳纖維材料用于混凝土結(jié)構(gòu)加固修補的研究始于80年代美、日等發(fā)達(dá)國家。我國的這項技術(shù)起步很晚，但隨著我國經(jīng)濟建設(shè)和交通事業(yè)的飛速發(fā)展，現(xiàn)有建筑中有相當(dāng)一部分由于當(dāng)時設(shè)計荷載標(biāo)準(zhǔn)低造成歷史遺留問題，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。目前常用的加固方法有很多，如：加大截面法、外包鋼加固法、粘鋼加固法、碳纖維加固法等。碳纖維加固修補結(jié)構(gòu)技術(shù)是繼加大混凝土截面、粘鋼之后的又一種新型的結(jié)構(gòu)加固技術(shù)，適用于各種形式的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的加固補強，利用專用環(huán)氧樹脂將抗拉強度極高的碳纖維片材粘貼于混凝土結(jié)構(gòu)表面，并與之處形成整體，共同工作。
二、施工工藝流程：
定位放線—基層處理—碳纖維下料—涂底膠—找平—粘貼碳纖維布—表面保護(hù)—驗收。
1. 施工要點：
（1）定位放線，按設(shè)計圖紙要求在需加固粘貼碳纖維的部位彈出施工控制線。
（2）基層處理，剔除混凝土表面出現(xiàn)劣化現(xiàn)象（如剝落，蜂窩，腐蝕等）的部位，對于較大部分的劣質(zhì)層，在剔除后應(yīng)用高標(biāo)號水泥砂漿進(jìn)行修復(fù)，對于裂縫部位，應(yīng)先進(jìn)行封閉后處理，用金剛石角磨機，砂輪或砂紙等工具，去除混凝土表面的浮漿，油污等雜質(zhì)，結(jié)構(gòu)表面的混凝土要打磨平整，轉(zhuǎn)角粘貼處要進(jìn)行倒角處理，并打磨成圓弧狀（R=20mm）用吹風(fēng)機將混凝土表面清理干凈，并擦拭表面。
附表列碳纖維布主要力學(xué)性能指標(biāo)：參照《CECS146：2007》
性能項目 碳纖維布 性能項目 粘結(jié)樹脂
抗拉強度標(biāo)準(zhǔn)值fcfk ≥3000MPa 拉伸剪切強度 ≥10MPa
彈性模量Ecf ≥2.1×102MPa 拉伸強度 ≥30MPa
伸長率 ≥1.5% 正拉粘結(jié)強度 ≥2.5MPa，且應(yīng)大于被加固砼抗拉強度標(biāo)準(zhǔn)值
（3）碳纖維下料，按設(shè)計圖紙的尺寸要求并結(jié)合現(xiàn)場實際情況，準(zhǔn)確裁剪出碳纖維布料。
（4）涂底膠，按比例將主劑與固化劑置于容器中，用攪拌器攪拌均勻，根據(jù)現(xiàn)場實際氣溫，決定一次攪拌量，并嚴(yán)格控制使用時間，用滾筒刷或毛刷將膠均勻涂抹于混凝土構(gòu)件表面厚度不超過0.4mm，并不得漏刷或有流淌，氣泡，等膠固化后（以指觸干為宜）在進(jìn)行下一道工序。
（5）找平，混凝土表面凹陷部位應(yīng)用找平材料填平，減少高差轉(zhuǎn)角處，應(yīng)用找平材料將其修補為光滑的圓弧，半徑不小于20mm，找平膠固化后（以指觸干為宜）方可進(jìn)行下一道工序。
（6）粘貼碳纖維布，配置結(jié)構(gòu)膠，然后用滾筒刷均勻涂抹于所粘貼部位，在搭接，拐角部位應(yīng)當(dāng)多涂一些，用特制帶有紋路滾筒在碳纖維布表面沿同一方向反復(fù)滾壓至膠滲出碳纖維布表面，以去除氣泡，使碳纖維布充分浸潤膠料，多層粘貼應(yīng)重復(fù)以上步驟，待碳纖維布表面指觸干燥為宜，方可進(jìn)行下一層碳纖維布的粘貼，在最外一層碳纖維布表面均勻涂抹一層結(jié)構(gòu)膠料，碳纖維如有搭接，搭接長度不應(yīng)小于100mm。
（7）表面防護(hù)，為保證膠的耐久和耐火性，可在表面涂抹砂漿防護(hù)或根據(jù)設(shè)計要求進(jìn)行防護(hù)處理。
（8）驗收，碳纖維片材的實際粘貼面積不應(yīng)小于設(shè)計面積，位置偏差不應(yīng)大于10mm。
三、注意事項：
1、碳纖維片材為導(dǎo)電材料，施工碳纖維片材時應(yīng)遠(yuǎn)離電器設(shè)備和電源，或采取可靠的
防護(hù)措施。
2、施工過程中應(yīng)避免碳纖維片材彎折。
3、碳纖維片材配套樹脂的原材料應(yīng)密封儲存，遠(yuǎn)離火源，避免陽光直接照射。
4、樹脂的配置和使用場所應(yīng)保持通風(fēng)良好。
5、現(xiàn)場施工人員應(yīng)采取相應(yīng)的勞動保護(hù)措施。
四、技術(shù)特點：
1、強度高：碳纖維加固材料強度普遍較鋼材為高，一些特制強化碳纖維強度可達(dá)鋼材的數(shù)倍以上。
2、重量輕：其比重比鋁厚還要輕，無需任何夾具、模板。在不增加落重的情況下達(dá)到高強度的加固效果，且不增加結(jié)構(gòu)自重。
3、施工簡便：碳纖維重量輕，一般只需手工操作，不受施工空間限制，施工進(jìn)度快。
4、不受形狀限制：不論方形、六角形及各類不規(guī)則形，加固后均可保持物質(zhì)原狀，不影響表面裝飾。
5、力學(xué)性能：高抗拉強度，高彈性模量。
6、化學(xué)性能：耐腐蝕及耐久性好。 |
