碳纖維布（CFRP）加(jia)固(gu)修補結構技術(shu)是(shi)(shi)一(yi)種新型的(de)結構加(jia)固(gu)技術(shu)，它是(shi)(shi)利用樹(shu)脂類粘結材料(liao)將碳纖維布粘貼(tie)于混(hun)凝土(tu)表面，以達到對結構及構件加(jia)固(gu)補強(qiang)的(de)目的(de)。

工藝原理

加固機理是將(jiang)碳(tan)纖維布(bu)采(cai)用(yong)高性(xing)能(neng)(neng)的(de)環氧(yang)類(lei)粘結(jie)(jie)劑粘結(jie)(jie)于(yu)混凝土構件(jian)的(de)表面，膠結(jie)(jie)材料作為它們之(zhi)間的(de)剪(jian)力(li)連接(jie)媒(mei)介，形成(cheng)新的(de)復合體(ti)，使增強貼片與原有鋼筋共(gong)同作用(yong)，增大了結(jie)(jie)構抗(kang)拉(la)及(ji)抗(kang)剪(jian)能(neng)(neng)力(li)，可有效提高結(jie)(jie)構的(de)強度，延性(xing)及(ji)抗(kang)裂性(xing)。利用(yong)碳(tan)纖維布(bu)良(liang)好的(de)抗(kang)拉(la)強度達到增強構件(jian)承載能(neng)(neng)力(li)及(ji)剛度的(de)目的(de)。

材料

CFRP加(jia)固修補混(hun)凝土結構所用材料主要為(wei)碳纖維布與粘貼用樹脂。

1、碳(tan)纖(xian)(xian)維(wei)(wei)布的(de)抗拉強度(du)(du)應按纖(xian)(xian)維(wei)(wei)的(de)凈截(jie)面(mian)面(mian)積(ji)計算，凈截(jie)面(mian)面(mian)積(ji)取碳(tan)纖(xian)(xian)維(wei)(wei)布的(de)計算厚度(du)(du)乘以寬度(du)(du)。碳(tan)纖(xian)(xian)維(wei)(wei)布的(de)計算厚度(du)(du)取碳(tan)纖(xian)(xian)維(wei)(wei)布的(de)單(dan)(dan)(dan)(dan)位面(mian)積(ji)質量(liang)(liang)除以碳(tan)纖(xian)(xian)維(wei)(wei)密度(du)(du)。單(dan)(dan)(dan)(dan)層(ceng)碳(tan)纖(xian)(xian)維(wei)(wei)布的(de)單(dan)(dan)(dan)(dan)位面(mian)積(ji)碳(tan)纖(xian)(xian)維(wei)(wei)質量(liang)(liang)不(bu)宜低于150g/㎡，且不(bu)宜高于450g/㎡。在施工質量(liang)(liang)有可靠保證時(shi)，單(dan)(dan)(dan)(dan)層(ceng)碳(tan)纖(xian)(xian)維(wei)(wei)布的(de)單(dan)(dan)(dan)(dan)位面(mian)積(ji)碳(tan)纖(xian)(xian)維(wei)(wei)質量(liang)(liang)可提高到600g/㎡。

2、粘結劑要(yao)有足夠的(de)(de)(de)粘結性能，工藝過程中各部位所使用(yong)(yong)的(de)(de)(de)環氧樹(shu)(shu)(shu)脂膠結材料(liao)的(de)(de)(de)種類、型號，應(ying)根據施(shi)工時(shi)的(de)(de)(de)溫(wen)度(du)、濕度(du)進行選(xuan)擇。應(ying)正確掌(zhang)握主劑和(he)固化(hua)劑的(de)(de)(de)配(pei)比(bi)，使滲透性、粘稠度(du)、固化(hua)速度(du)等(deng)方面能滿足不同季節施(shi)工的(de)(de)(de)需要(yao)。采用(yong)(yong)碳(tan)纖維片材對混凝土結構加固時(shi)，應(ying)采用(yong)(yong)與碳(tan)纖維片材配(pei)套(tao)的(de)(de)(de)底層樹(shu)(shu)(shu)脂、找平材料(liao)、浸漬樹(shu)(shu)(shu)脂或粘結樹(shu)(shu)(shu)脂。

3、在受彎加(jia)固(gu)(gu)和(he)受剪加(jia)固(gu)(gu)時，被加(jia)固(gu)(gu)的混(hun)凝(ning)土(tu)結(jie)(jie)構(gou)構(gou)件，其現場實測混(hun)凝(ning)土(tu)強(qiang)(qiang)度等(deng)級不(bu)得低于(yu)C15，且混(hun)凝(ning)土(tu)表面的正(zheng)拉粘結(jie)(jie)強(qiang)(qiang)度不(bu)得低于(yu)1.5MPa。采(cai)用(yong)封閉粘貼碳纖維片材加(jia)固(gu)(gu)混(hun)凝(ning)土(tu)柱時，混(hun)凝(ning)土(tu)強(qiang)(qiang)度等(deng)級不(bu)應低于(yu)C10。

4、主要機具：角向(xiang)磨(mo)光機、砂紙、剪刀(dao)、鑿子(zi)、榔(lang)頭(tou)、臺秤、卷尺、水平儀、鉛錘、專用滾(gun)筒、刮板、攪拌(ban)容器、橡(xiang)膠抹子(zi)、滾(gun)洞刷(shua)子(zi)、攪拌(ban)器、防護眼鏡、橡(xiang)膠手套、口罩等。

特點

1、材(cai)料高(gao)強高(gao)效，便于(yu)加工(gong)成多種尺寸(cun)，適用面廣，質量易(yi)保(bao)證(zheng)。

2、施工(gong)便捷，工(gong)效(xiao)高，沒有濕作業，不需現場固定設施，施工(gong)占用(yong)場地(di)少(shao)。

3、耐腐蝕及耐久性能極佳。

4、自重(zhong)較(jiao)輕(qing)，加(jia)固修補后，基本不增加(jia)原(yuan)結構(gou)自重(zhong)及原(yuan)構(gou)件尺寸(cun)。

適用范圍

1、適用(yong)于各(ge)種結構(gou)類型、各(ge)種結構(gou)部位的加固修補(bu)，如梁(liang)、板(ban)、柱、屋架、橋(qiao)墩(dun)、橋(qiao)梁(liang)、筒體、殼體等結構(gou)。

2、基層混(hun)凝土(tu)的(de)強度等級不低于C15，長期使(shi)用(yong)的(de)環境溫度不高(gao)于60℃的(de)鋼筋混(hun)凝土(tu)結構(gou)，都可采用(yong)碳纖維(wei)加(jia)固(gu)施工工法加(jia)固(gu)、補強。

施工準備

1、應(ying)(ying)認真閱讀(du)設(she)計(ji)施(shi)工圖。在進行(xing)混凝土表面處理和粘貼碳(tan)纖維布前，應(ying)(ying)按(an)加(jia)固設(she)計(ji)部(bu)位放線定位。

2、應根據施工(gong)現(xian)場實際情況(kuang)和(he)加固構件混(hun)凝(ning)土的補強(qiang)荷(he)載要求，制定相應施工(gong)方案(an)和(he)施工(gong)計劃。

3、應(ying)對所使(shi)用的碳纖維布、配(pei)套樹脂、機具等做好施工(gong)前(qian)的物質準(zhun)備工(gong)作。

4、進場后的碳纖維布、配套樹脂應抽樣送(song)檢(jian)，合格后方可施工。

5、施工宜在(zai)環(huan)境溫(wen)度為5℃以(yi)上的(de)條件下進(jin)行，并應符(fu)合配套樹脂要求的(de)施工使用溫(wen)度。當環(huan)境溫(wen)度低于5℃時(shi)，應采(cai)用適用于低溫(wen)環(huan)境的(de)配套樹脂或采(cai)取升溫(wen)措(cuo)施。

工藝流程及操作要求

工藝流程(cheng)為(wei)卸(xie)荷→構件表面(mian)處理→涂底膠→找平→粘(zhan)貼→保護(hu)。

1、卸(xie)(xie)荷：加固前應對所加固的構件盡(jin)可(ke)能卸(xie)(xie)荷。

2、構件表面處理

2.1將混凝土構(gou)件表面的殘缺、破(po)損部分清除干凈并達到(dao)結構(gou)密實部位。

2.2檢查外露(lu)鋼筋是否銹(xiu)(xiu)蝕，如有銹(xiu)(xiu)蝕，需進行必要處理。

2.3對經過剔(ti)鑿、清理和露(lu)筋的(de)構件(jian)殘缺部(bu)分，用高于原構件(jian)混凝土(tu)強度的(de)環氧砂漿進行修補、復原、達到表面(mian)平(ping)整。

2.4應按設計要求對裂縫(feng)(feng)進行灌漿或封閉處理：縫(feng)(feng)寬小(xiao)于(yu)0.20mm 的(de)裂縫(feng)(feng)，用環氧樹(shu)脂進行表(biao)面(mian)涂(tu)抹密閉；大于(yu)或等于(yu)0.20mm 的(de)裂縫(feng)(feng)用環氧樹(shu)脂灌縫(feng)(feng)。

2.5　對貼(tie)片范圍的定位、劃墨線、按(an)修復、補(bu)強設計要求(qiu)進行。

2.6　被粘貼的(de)混凝土(tu)表面應打磨(mo)(mo)平整，除去表層浮(fu)漿、油污等雜(za)質(zhi)，直至(zhi)完(wan)全露(lu)出混凝土(tu)結構新面。轉角(jiao)粘貼處應進行導角(jiao)處理并打磨(mo)(mo)加以圓(yuan)化。圓(yuan)化半(ban)徑(jing)對(dui)于梁不(bu)應小(xiao)于20mm；對(dui)于柱(zhu)不(bu)應小(xiao)于25mm。

2.7　清洗打磨過的構(gou)件表面，并使(shi)其(qi)充(chong)分(fen)干燥(zao)。

3、涂底膠

3.1　按主劑∶固(gu)化(hua)劑=2∶1的比例(li)將主劑與固(gu)化(hua)劑先后(hou)置于容器中，用(yong)(yong)彈簧秤計量，電動攪拌器均勻攪拌，根據現場實際(ji)氣溫決(jue)定用(yong)(yong)量并(bing)嚴格(ge)控制使用(yong)(yong)時間(jian)。一般情況下1h內(nei)用(yong)(yong)完。

3.2　用滾筒刷將底膠均勻(yun)涂(tu)刷于混(hun)凝土(tu)表面，待(dai)膠固(gu)化(hua)后（固(gu)化(hua)時間(jian)視(shi)現場氣溫(wen)而定(ding)，以指(zhi)觸干(gan)燥為(wei)準）再進行下一工序(xu)的施工。一般固(gu)化(hua)時間(jian)為(wei)2～3d。

4、找平

4.1　混凝土表面凹陷部位(wei)應用環氧膩子填(tian)補(bu)平整(zheng)，模板接(jie)頭等出現高度差的部位(wei)也應填(tian)補(bu)，盡量(liang)減(jian)小高度差，再用砂紙打磨平整(zheng)。

4.2　轉角處也修補成光滑的圓弧(hu)且半徑不(bu)小于(yu)10mm。在(zai)找平材料表面指觸干燥后，進行(xing)下一工序的施工。

5、粘貼

5.1　按設計要(yao)(yao)求的尺寸及層數裁剪碳纖維(wei)布，除(chu)非(fei)特殊要(yao)(yao)求，碳纖維(wei)布長度一(yi)般應在3m之(zhi)內(nei)。

5.2　調配(pei)、攪拌(ban)粘貼(tie)材料浸漬樹脂，均勻涂抹(mo)于待粘貼(tie)的部(bu)位，在(zai)搭(da)接、混凝土(tu)拐角等(deng)部(bu)位多涂刷一(yi)些。

5.3　粘(zhan)貼(tie)碳(tan)(tan)纖(xian)(xian)維布(bu)，在(zai)確定所(suo)粘(zhan)貼(tie)部位無誤后(hou)剝去離型紙，用特制(zhi)滾(gun)子反復(fu)沿(yan)纖(xian)(xian)維方向滾(gun)壓，去除氣泡，并(bing)使浸(jin)(jin)漬樹脂充分浸(jin)(jin)透碳(tan)(tan)纖(xian)(xian)維布(bu)。多層粘(zhan)貼(tie)應(ying)重復(fu)上述步驟(zou)，待碳(tan)(tan)纖(xian)(xian)維布(bu)表(biao)面指觸干燥(zao)方可進行(xing)下一層的粘(zhan)貼(tie)。

5.4　在最后一層(ceng)碳纖維布(bu)的(de)表(biao)面均(jun)勻涂(tu)抹(mo)浸漬樹脂。

5.5　碳纖(xian)(xian)維(wei)布沿纖(xian)(xian)維(wei)方向的搭接(jie)長度不得小于(yu)100mm，碳纖(xian)(xian)維(wei)端部(bu)固定用橫向碳纖(xian)(xian)維(wei)或粘鋼固定。

6、保護(hu)：加固(gu)后的碳纖(xian)維(wei)(wei)表(biao)面應進(jin)行抹灰保護(hu)。在(zai)碳纖(xian)維(wei)(wei)表(biao)面的樹(shu)脂固(gu)化之前(qian)，撒一層干燥粗(cu)砂，再采取抹灰措施(shi)。當設計(ji)有耐火極限的要(yao)求(qiu)時，按選(xuan)用的防火涂料進(jin)行施(shi)工，并保證防護(hu)材料與碳纖(xian)維(wei)(wei)片材之間有可靠的粘結。

注意事項

采(cai)用粘貼(tie)碳纖維片材加固混凝土結構時，應(ying)由專業施工(gong)隊伍(wu)進行(xing)施工(gong)。

施工過程中應避免碳纖維片材彎折。