防城港碳纤维加固

杭州碳纤维加固【电话*申经理】工程有限公司是一家加固公司,主要经营碳纤维加固公司、结构加固公司、裂缝修补加固、粘钢加固、碳纤维加固、植筋加固。

（一）特点

1．高强高效，适用面广，质量易保证。

2．施工便捷，工效高，没有湿作业，不需现场固定设施，施工占用场地少。

3．耐腐蚀及耐久性能较佳。

4．加固修补后，基本不增加原结构自重及原构件尺寸。

（二）适用范围

1．适用于各种结构类型，各种结构部位的加固修补，如梁、板、柱、屋架、桥墩、桥梁、筒体，壳体等结构。

2．基层混凝土的强度要求不低于C15。

3．施工环境温度在5～35℃范围内，相对湿度不大于70％。

（三）工艺原理

加固机理是将碳纤维布采用高性能的环氧类粘接剂粘结于混凝土构件的表面，利用碳纤维材料良好的抗拉强度达到增强构件承载能力及刚度的目的。

（四）工艺流程及操作要点

1．工艺流程。卸荷→基底处理→涂底胶→找平→粘贴→保护。

2．操作要点。

（1）卸荷。加固前对于承受二次荷载的构件不需卸荷，不承受二次荷载的构件必需卸荷，卸荷方式如下：

①对老建筑采用拆除原有的吊顶、**板装饰层、墙面装饰、地面面层、设备等方法，以达到卸静荷的目的。

②对一些不能卸静荷的构件，可采用千斤顶**升的方式卸荷；

③卸活荷载。

（2）基底处理。

①混凝土表层出现剥落、空鼓、蜂窝、腐蚀等部位应予以凿除，对于较大面积的劣质层在凿除后应用环氧砂浆进行修复。

②裂缝部分如有必要应首先进行封闭或灌浆处理。

③用混凝土角磨机、 砂纸等工具除去混凝土表面的浮浆。油污等杂质，构件基面的混凝上要打磨平整，尤其是表面的凸起部位要磨平，转角粘贴处要进行倒角处理并打磨成圆弧状（R≥10mm）。

④用吹风机将混凝上表面清理干净并保持干燥。

（3）涂底胶（使用材料为FP）。

①按主剂：固化剂＝2：l 的比例将主剂与固化剂先后置于容器中，电动搅拌器均匀搅拌，根据环境温度决定用量并严格控制使用时间，一般情况下1h 内用完。

②用滚筒刷均匀涂抹于混凝上表面，等胶固化后（以指触干燥为准），再进行下一步施工。一般情况下固化时间为2～3d.（4）用整平材料找平（使用材料型号为FE）。

①混凝土表面凹陷部位要用FE 填平，尽量减少高度差。

②转角的处理也应用FE 将其修补为光滑的圆弧。 

（5）粘贴碳纤维布（使用材料型号为FR）。

①按设计要求的尺寸及层数裁剪碳纤维布，除非特殊要求，碳纤维布长度一般应在3m之内。

②调配粘贴材料FR 胶（使用方法同底胶FP），然后均匀涂抹于所要粘贴的部位，在搭接处、混凝土拐角等部位要多涂抹一些。

③粘贴碳纤维布，在确定所贴部位无误后剥去离析纸，用特制的滚子反复沿纤维方向滚压，去除气泡，并使FR 胶充分浸透碳纤维布。多层粘贴应重复上述步骤，待纤维布表面指触干燥方可进行下一层的粘贴。

④在后一层碳纤维布的表面均匀涂抹FR 胶。碳纤维布沿纤维方向的搭接长度不得小于100mm。

碳纤维搭接示意图

⑤碳纤维端部固定用粘贴横向碳纤维或粘钢固定。

（6）保护。加固后的碳纤维表面应采取抹灰或喷防火涂料进行保护。

（五）材料

碳纤维材料（CFRP）加固修补结构所用材料主要为碳纤维材料与粘贴用树脂。材料及性能指标见表

结构加固修补用碳纤维材料（CFRP）主要性能指标

贴CFRP 用树脂主要技术性能指标

碳纤维加固的机具设备，视现场情况及施工面积和工期要求合理配置。（七）劳动组织及安全

1．劳动力组织。视现场工期及施工面积确定班组数，每班组约10～12 人，其中管理人员4 人（工长、技术、质量、安全各1 人），工人6～8 人。每天粘贴7～10 m2。

2．安全

（1）裁剪及使用碳纤维布时应尽量远离电源，与高压电线及输电线路要有可靠隔离措施。

（2）碳纤维布的配套用胶要远离火源，避免阳光直接照射。

（3）现场施工人员应穿工作服，佩戴口罩和手套，严禁在现场吸烟。

（4）配制及使用胶的场所必须保持良好的通风。

（5）脚手架要有足够的安全性，高空作业必须配戴安全带。

（八）质量要求

1．验收时必须有碳纤维及其配套胶生产厂家所提供的材料检验明。验收以企业标准为验收依据。

2．每一道工序结束后均应按工艺要求进行检查，做好相关的验收记录，如出现质量问题，应立即返工。

3．现场验收以评定碳纤维布与混凝上之间的粘结质量为主，用小锤等工具轻轻敲击碳纤维布表面，以回音来判断粘结效果，如出现空鼓等粘贴不密实的现象应采用针管注胶（FR）的方法进行补救，粘结面积若少于90％则判定粘结无效，需重新施工。

4．对于碳纤维布粘贴面积在100m2 以上的工程为检验其加固效果应与甲方设计协商进行荷载试验，其结构的变形等各项指标均应满足国家规范规定及使用要求。

5．大面积粘贴前需做样板，待有关方面验证后，再大面积施工。为了确保碳纤维布与构件之间的粘结质量，基底处理首先检查要加固的部位本身是否有空鼓现象，再进行表面检查，后对不符合要求的部位采取相应的措施。

6．严格控制施工现场的温度和湿度，冬季施工要有可靠的技术措施保证。

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1、引言

碳纤维材料是人造高新材料，它具有优异的力学性能及稳定性。这种材料适用于混凝土结构的维修加固。碳纤维它是一种纤维状的碳材料。碳纤维材料具有耐老化、强度高、轻量质、抗腐蚀、物理性能较其稳定等优点。碳纤维材料根据生产工艺方式和原材料的不同，可以分为沥青基碳纤维和聚丙烯晴基碳纤维。我们应根据工程实际选择合适的碳纤维材料，以达到好的施工效益。

2、粘贴碳纤维布加固法

2.1碳纤维材料的要求

（1）碳纤维复合材料

碳纤维复合材料是由基体及纤维共同组成的。加固混凝土结构常用的纤维材料主要有以下三种：芳纶纤维(AFPR)、碳纤维(CFRP)、玻璃纤维（GFRP）。这三种复合材料的特点是：成线弹性的应力应变量，材料不存在屈服点或塑性区域。其中由于碳纤维材料具有优异的物理力学性能及化学稳定性，以及施工工艺便捷，所以它成为维修加固混凝土结构的理想材料。普通碳纤维是以沥青纤维(MPP)和聚丙烯晴基(PAN)为原料经高温碳化制成的，碳化程度将决定材料的弹性模量、密度与导电性等性能。碳纤维长丝直径通常在5μm,到8μm之间，并合成含3000～18000根的长丝束[1]。为改善碳纤维与基体的亲和性，纤维本身要经表面处理，形成能与基体反应的活性基团。

用碳纤维布材料加固混凝土结构时，要求按结构的受力和构造特点将碳纤维布用粘结材料有序地粘贴于构件表面，以达到利用碳纤维布的特性对结构变形的约束，并提高结构物的强度和承载能力的目的。

（2）粘结材料

能否保证碳纤维布与混凝土共同工作的是粘结材料性能的好坏程度。粘结材料也是它们两者之间传力途径的关键所在。我们选用的粘结材料必须要有足够的韧性，它不会因混凝土开裂导致脆性粘结破坏，同时必须有足够的强度与刚度，才可以保证碳纤维与混凝土间剪力的传递。粘结材料一般分为三类：底层涂料、整平材料和浸渍树脂。

①底层涂料（底涂胶） h

粘贴碳纤维布加固混凝土结构采用的底层涂料一般简称为底涂胶。粘贴前混凝土表面要求经过打磨、清洗等处理后，先涂上一层很薄的底层胶，这层底胶要求即能浸入混凝土表面，又能提高混凝土表面的强度。底层胶的主要作用是改进混凝土与碳纤维材料的胶接性能，提高二者的粘结性能。因此我们要求选用的底涂胶必须具有粘度低，粘结性能好，渗入性强等特点。

②平整材料（找平胶）

粘贴碳纤维布加固混凝土结构用来平整混凝土表面的涂料简称为找平胶。粘贴碳纤维布加固混凝土结构时，只有当它与混凝土结构形成一个整体后才能产生优异的加固效果，所以要求碳纤维布与混凝土结构紧密粘贴，形成一个受力整体。实际工程中许多混凝土结构表面会有错位、转角部位等都有可能会损坏碳纤维布，混凝土凹凸表面及表面的小气孔很难通过基底处理一道工序就能够清理掉。所以在施工时等涂抹的底层涂料测地干燥后，必须用找平胶对混凝土表面再进行找平处理。粘贴碳纤维布加固用的找平胶和碳纤维布一样应具有优良的力学性能、施工性能及触变性能。在施工过程中，找平胶的选用要求涂抹工艺简单，同时不随时间的延长出现明显的变形。

③浸渍树脂（粘贴胶）

粘贴碳纤维布加固混凝土结构时将碳纤维布粘贴于混凝土表面的浸渍树脂简称为粘贴胶。它在整个加固中起着非常重要的作用，是连接底胶与碳纤维布的关键材料。粘贴胶的粘度应控制在一定范围，利用浸渍树脂顺利地将碳纤维布粘贴于混凝土表面，经过碾压后，要求使浸渍树脂浸透碳纤维布，使它们形成一个受力体系以共同抵抗外力作用。浸渍树脂要求必须具有良好的渗透性、初粘力、触变性。胶粘剂与碳纤维的相容性和粘接力必须较好，这样才能保证混凝土和碳纤维布结合成整体受力体系，达到维修加固的目的。

④防护材料（罩面胶）

粘贴完碳纤维布后，为了施工表面美观和保护碳纤维布，往往会在碳纤维布表面涂抹其他的防护材料，俗称罩面胶。罩面胶要求涂抹在碳纤维布表面后不会脱层、掉落，有较好的温度适应能力，用以防止碳纤维布材料不被紫外线直接照射。罩面胶的选择范围较大，聚氨脂体系、丙烯酸体系、不饱和聚脂体系、**氟体系等都可以选择使用。

⑤各层胶的相容性

碳纤维布加固混凝土结构补强施工工艺中，各层胶的涂抹要求是逐层叠加复合涂抹成的，并且与混凝土直接接触的只能是底涂胶。底涂胶、找平胶、碳纤维布粘贴主胶粘、罩面胶之间的相容性、粘接性能是必须充分考虑。实验中如发现同类型的胶粘剂粘接性较好，不同类型的胶粘剂的粘接相容性差就必须预先做实验加以证明后才可使用。

3碳纤维布加固混凝土结构施工工艺与要求

3.1施工前的准备作业、基面处理要求

将碳纤维布粘贴于混凝土前，要求先用砂轮机先清除和打磨混凝土结构表面的劣化层；混凝土结构基面的错位与凸出部分要磨平，转角部位与凸出部分也要磨平，转角部位要进行倒角处理；裂缝部分要注入环氧树脂浆进行修补[2]。

混凝土基面的清理：先用钢丝刷将表面松散浮渣刷去，然后用压缩空气清除粉尘；再用无水酒精擦拭表面，也可用清水冲洗，但必须保证混凝土基面充分干燥后才能进行下一道工序的施工。

涂刷底胶：按比例准确配制底胶并搅拌均匀，从而确保粘接质量，当底胶过时间不能使用；将配制好的底胶均匀地涂抹在混凝土基面，注意直横均匀涂抹和底胶的自然风干。当底胶硬化后，发现在表面有凸起部分时，要再用磨光机或砂纸打光，待底胶干燥后，才可以进行下道工序的施工。

粘贴面的修补：为确保加固效果，如果发现粘贴面上有凹入部位或气孔，必须先用找平胶进行修补找平，保证粘贴面的平整后，等找平胶干燥后才允许进入下一道工序的施工。

粘贴碳纤维布：依设计尺寸大小裁剪出需要的碳纤维布，根据现场施工经验和作业空间确保下料长度，如果遇到有需要进行接长的情况，接头长度要求不得小于15cm；施工时要注意控制下料数量，下料数量要求以当天能用完的量为准；粘贴碳纤维布时，根据设计位置由上而下，有左至右有秩序地粘贴，并以滚筒压挤粘贴片，使得碳纤维布与浸渍树脂充分结合，同时去除气泡；确保观察贴片是否粘贴密实，若发现有间隙或气泡，要求及时处理。保证不出现间隙或气泡。

罩面防护处理：粘贴完碳纤维布后，要在其表面再均匀涂抹一层浸渍树脂，自然风干；确保材料表面已充分风干结合后，再在其表面涂抹罩面胶或采取其它防护措施处理。