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宜興市恒固碳纖維制品有限公司
主營產(chǎn)品: 特種建材
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莆田碳纖維布銷售
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發(fā)貨地 江蘇省無錫市
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產(chǎn)地 江蘇
功能 加固
規(guī)格 一級300g200克
品牌 恒固
材質(zhì) 碳纖維
商品介紹
碳纖維布加固技術(shù)在建筑上的應(yīng)用
目前,鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)己成為現(xiàn)代建筑、構(gòu)筑物常用的結(jié)構(gòu)形式,成為我國乃至世界各國占主導(dǎo)地位的建筑結(jié)構(gòu),在我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)中發(fā)揮著不可代替的作用。因此,確保鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的安全使用具有重大的現(xiàn)實意義。但是由于自然災(zāi)害、年久失修以及人為因素、荷載等級提高和設(shè)計規(guī)范修訂等原因?qū)е陆ㄖY(jié)構(gòu)承載力不足,影響正常使用和安全運(yùn)行,須對其進(jìn)行加固處理;加之一些結(jié)構(gòu)工程中混凝土的質(zhì)量不盡理想,致使加固維修問題更為突出,己成為經(jīng)濟(jì)建設(shè)的沉重負(fù)擔(dān)并制約了進(jìn)一步的發(fā)展。
加固改造具有三個突出的優(yōu)點(diǎn):投資少、工期短、省空間,這些都會帶來顯著的經(jīng)濟(jì)效益,特別是時間和空間的節(jié)省,對工業(yè)生產(chǎn)和商業(yè)活動來講,在效益方面往往起著決定性的作用。對承載力不足的工程結(jié)構(gòu)進(jìn)行修復(fù)加固,不僅可以使的生命及財產(chǎn)得到保障,還可以盡可能地發(fā)揮既有結(jié)構(gòu)的作用,緩解人力、物力、資金緊張的情況,使資金投到需要的地方。
現(xiàn)有的加固方法
鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的加固技術(shù)越來越受到人們的重視,人們在長期地研究與實踐過程中,形成了多種加固方法,傳統(tǒng)的加固方法有以下幾種①:
1)增大截面法
通過使用同質(zhì)材料增大原結(jié)構(gòu)的截面面積,來提高構(gòu)件承載力,同時加大截面剛度,增強(qiáng)抗震能力,工藝簡單,適用面廣。缺點(diǎn)是現(xiàn)場濕作業(yè)多,施工周期長,對原結(jié)構(gòu)影響較大,如:減小使用空間,增加結(jié)構(gòu)自重等。
2)外包鋼法
以型鋼包裹于結(jié)構(gòu)的四角或兩角,對構(gòu)件的截面和外觀影響較小,較大幅度地提高承載力,施工簡單,工作量小,增大延性,適用于加固混凝土柱、梁等結(jié)構(gòu);缺點(diǎn)是用鋼量較大,抗腐蝕性和耐久性差,費(fèi)用高。
3)預(yù)應(yīng)力加固法
采用外加預(yù)應(yīng)力拉桿或型鋼撐桿進(jìn)行加固,降低應(yīng)力水平,提高承載力,幾乎不改變使用空間。缺點(diǎn)是耐火性、耐腐蝕性較差,且對施工設(shè)備、工序及施工人員的素質(zhì)要求較高。
4)增設(shè)支點(diǎn)法
增設(shè)支點(diǎn)是用減少構(gòu)件計算跨度,從而減小結(jié)構(gòu)內(nèi)力,提高承載力,并且縮小裂縫寬度效果明顯。缺點(diǎn)是影響原結(jié)構(gòu)布局,使用功能受到限制。
5)托梁拔柱法
是一種托屋架拔柱、托墻拔柱及托梁拔柱的加固方法,改造時間短、費(fèi)用低,缺點(diǎn)是技術(shù)要求高、安全隱患大。適用于工業(yè)廠房的改造。
6)粘鋼加固法
粘鋼加固法是將鋼板粘貼在構(gòu)件外部來提高結(jié)構(gòu)承載能力的一種方法。該方法幾乎不改變構(gòu)件外形和使用空間,施工簡單快速,濕作業(yè)量小,但對構(gòu)件工作環(huán)境有要求,環(huán)境溫度不高于60℃,相對濕度不大于70%,無化學(xué)腐蝕。
傳統(tǒng)加固方法雖然種類較多,且每種加固方法都有各自的優(yōu)點(diǎn),但每種方法加固的綜合效果都不能完全滿足使用者的要求。隨著碳纖維增強(qiáng)塑料的出現(xiàn)及對其增強(qiáng)加固混凝土結(jié)構(gòu)效果研究的深入,這種加固技術(shù)越來越受到建筑行業(yè)的青睞,其應(yīng)用越來越廣泛。
碳纖維加固技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)
碳纖維增強(qiáng)塑料(Carbo<em></em>nFiber Reinforced Plastics,下稱CFRP,常以碳纖維布的形式出現(xiàn)),具有優(yōu)異的物理力學(xué)性能、耐久性及抗腐蝕性等特點(diǎn)。該材料是在日本發(fā)明的,早應(yīng)用于航空航天,國外早對纖維加固修復(fù)混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)進(jìn)行研究的是德國IBMB研究院和瑞士的EMPA實驗室,日本、韓國和美國緊隨其后,碳纖維塑料對鋼筋混凝土進(jìn)行修復(fù)加固在發(fā)達(dá)國家已成為一項成熟技術(shù)②。
與傳統(tǒng)加固方法比較,碳纖維增強(qiáng)塑料具有明顯的技術(shù)優(yōu)勢,主要體現(xiàn)在③:
1)強(qiáng)度高、延性好
碳纖維布具有優(yōu)異的物理力學(xué)性質(zhì),抗拉強(qiáng)度2500-4500MPa(是普通鋼材的10倍左右),彈性模量是普通鋼材的1-2倍。以其強(qiáng)度來提高承載力,以其高彈性模量來改善結(jié)構(gòu)的延展性,從而達(dá)到加固的目的。
2)耐久性和耐腐蝕性好
由于其固有的化學(xué)特性,致使碳纖維布能夠抵抗一般酸堿鹽的腐蝕,有良好的耐腐蝕性和耐久性,而且其本身還可以起到對內(nèi)部混凝土結(jié)構(gòu)的保護(hù)作用,間接增加了混凝土保護(hù)層,從而達(dá)到雙重效果。
3)不增加構(gòu)件的自重及體積
碳纖維布質(zhì)量輕,厚度薄,粘貼后基本不增加結(jié)構(gòu)自重和尺寸,不影響建筑物的有效使用空間和外觀。
4)適用面廣
碳纖維布是一種柔性材料,可以方便地裁剪,所以這種加固技術(shù)可以廣泛適用于各種結(jié)構(gòu)類型(如橋梁、隧道、涵洞、煙囪等)、各種結(jié)構(gòu)形狀(如矩形、圓形、曲面結(jié)構(gòu)等)、各種結(jié)構(gòu)部位(梁、板、柱、節(jié)點(diǎn)、拱、殼等),且不改變結(jié)構(gòu)形狀及不影響結(jié)構(gòu)外觀,這是傳統(tǒng)加固方法所不具有的。
5)施工便捷高效
碳纖維布加固,無大型機(jī)具,沒有濕作業(yè),占用場地少。施工工效高,粘貼碳纖維法是粘貼鋼板施工工效的4-5倍。施工質(zhì)量易保證,碳纖維預(yù)浸料輕質(zhì)柔軟,易貼附,即使被加固的結(jié)構(gòu)表面不是非常平整,也可以保證很高的粘貼率。
碳纖維布的這些特點(diǎn),為建筑結(jié)構(gòu)的加固提供了技術(shù)支持,決定了碳纖維加固技術(shù)具有很大的經(jīng)濟(jì)價值和社會效益。
碳纖維加固材料發(fā)展及其缺點(diǎn)
然而,隨著碳纖維材料在加固領(lǐng)域發(fā)揮重要作用的同時,也存在著不足:
1)拉伸彈性模量相對于其強(qiáng)度過低
應(yīng)用于結(jié)構(gòu)加固的碳纖維拉伸強(qiáng)度一般在3000MPa以上,而其彈性模量只有230GPa左右,高彈性模量的也不過380-640GPa 左右。要發(fā)揮較大的強(qiáng)度,碳纖維布需相當(dāng)大的變形,當(dāng)與鋼筋共同工作時,鋼筋達(dá)到屈服強(qiáng)度時CFRP并未發(fā)揮出全部強(qiáng)度,從而無法充分利用碳纖維的強(qiáng)度,且難以有效地抑止結(jié)構(gòu)的變形與裂縫的發(fā)展。
2)混凝土與碳纖維間的粘結(jié)層易破壞
環(huán)氧樹脂粘結(jié)層的剪切強(qiáng)度與剪切變形是一定的,超過極限應(yīng)變后,粘結(jié)層將產(chǎn)生界面微裂縫,隨著微裂縫的不斷擴(kuò)展,后發(fā)生剝離破壞,所以粘貼CFRP片材加固有其限度,過量粘貼會導(dǎo)致界面無法傳遞足夠的剪應(yīng)力使得CFRP的強(qiáng)度無法得到充分利用,并且在構(gòu)件承受較大荷載時容易出現(xiàn)粘結(jié)破壞。
現(xiàn)有的加固手段是將CFRP非常緊密地粘貼到試件的表面,當(dāng)試件的表面有一定的曲率時,CFRP在受拉的同時還會承受一個由曲率帶來的剝離應(yīng)力,這也會加快構(gòu)件的粘結(jié)破壞。
3)無屈服點(diǎn),為脆性破壞
碳纖維布是一種線性材料,沒有像鋼筋那樣的屈服點(diǎn),結(jié)構(gòu)發(fā)生破壞前沒有先兆,為脆性破壞。
粘貼碳纖維布和粘鋼的適用性對比
現(xiàn)代建筑中,粘鋼加固和碳纖維加固應(yīng)用較多,此處將兩種加固方法進(jìn)行對比:
碳纖維布輕質(zhì)高強(qiáng),厚度為0.111-0.167mm,抗拉強(qiáng)度高,為普通鋼材的8-10倍,但各向異性,即抗拉強(qiáng)度高但抗剪強(qiáng)度低;施工更為簡便,施工速度為粘鋼的2-3倍。
鋼板的物理力學(xué)性能為各項同性,受力性能好;施工時需夾具和施工機(jī)具,施工工序和施工操作性較碳纖維布復(fù)雜。
隨著我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)地迅猛發(fā)展,各類建筑結(jié)構(gòu)的適用性和安全性被廣泛關(guān)注,如何在確保安全的前提下,低投資帶來高回報,成為新時代的焦點(diǎn)。以醫(yī)院等公共建筑為例,新的醫(yī)療設(shè)備或者結(jié)構(gòu)功能調(diào)整,對原有結(jié)構(gòu)提出了需求,如何在短的時間內(nèi)達(dá)到要求,盡可能減少對社會的損失,都值得我們認(rèn)真思考。
碳纖維布具有強(qiáng)度高、延性好、耐腐蝕和耐久性好、適用面廣、施工便捷等優(yōu)點(diǎn),在建筑加固中具有廣闊的前景。隨著科技的不斷進(jìn)步,新的加固材料、新的加固技術(shù),必將為建設(shè)注入新的色彩。
碳纖維布加固的特點(diǎn)
1、引言碳纖維布加固法是一種新型的結(jié)構(gòu)加固技術(shù),它是利用樹脂類膠結(jié)材料將碳纖維布粘貼于混凝土表面,并與結(jié)構(gòu)形成整體受力體系,增強(qiáng)被加固結(jié)構(gòu)的抗彎或抗剪能力,從而達(dá)到對結(jié)構(gòu)補(bǔ)強(qiáng)加固及改善結(jié)構(gòu)受力性能的目的。
碳纖維布加固補(bǔ)強(qiáng)法,始于二十世紀(jì)八十年代美、日等國家,目前是國際土木工程領(lǐng)域開發(fā)研究的一個熱點(diǎn)。我國是在1997年才正式開始對碳纖維類加固技術(shù)進(jìn)行研究的,并在1998年開始了實際的工程應(yīng)用。
2、碳纖維加固特點(diǎn)
強(qiáng)度高,與傳統(tǒng)的混凝土結(jié)構(gòu)加固技術(shù)相比,碳纖維布加固法具有很明顯的優(yōu)越性:碳纖維材料具有優(yōu)異的物理力學(xué)性能,其抗拉強(qiáng)度高于普通鋼材的10倍,極適合于鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的加固補(bǔ)強(qiáng);其輕質(zhì)柔軟,適用面廣,施工便捷,尤其是可在不中斷交通時進(jìn)行加固施工;加固厚度小,可不增加原結(jié)構(gòu)的恒載,特別適用于建筑高度受限制情況下加固補(bǔ)強(qiáng);同時還具有良好的耐久性及耐腐蝕性等。
不增加恒載及斷面尺寸碳纖維布的自重僅為200~300克/平方米,設(shè)計厚度為0.111—0.167mm,加上環(huán)氧樹脂系列的粘結(jié)材料的自重也很輕,對整個結(jié)構(gòu)重量及橋下凈空的影響微乎甚微,可忽略不計。同時,碳纖維布可以多層粘貼。根據(jù)補(bǔ)強(qiáng)的要求,碳纖維布可以在一個部位重疊粘貼,充分滿足補(bǔ)強(qiáng)的要求。這一優(yōu)點(diǎn)更是傳統(tǒng)補(bǔ)強(qiáng)方式所難以比擬的。
施工簡便
碳纖維布柔軟,對被補(bǔ)強(qiáng)物沒有形狀要求,無需預(yù)制材料、大型施工機(jī)械和現(xiàn)場固定設(shè)施,并且工期短。采用碳纖維布加固補(bǔ)強(qiáng),對原結(jié)構(gòu)不產(chǎn)生新的損傷碳纖維布加固補(bǔ)強(qiáng)系采用碳纖維膠粘結(jié)材料進(jìn)行粘貼,不需要設(shè)置錨固及開鑿混凝土等,因而不會對已經(jīng)損傷的結(jié)構(gòu)產(chǎn)生新的破壞,更可避免鉆孔時與結(jié)構(gòu)內(nèi)原有鋼筋和預(yù)應(yīng)力素發(fā)生沖突而引起新的問題。能有效地封閉混凝土的裂縫
碳纖維布(片)粘貼在混凝土的表面,不僅封閉了混凝土的裂縫,其高強(qiáng)高模量的特性還約束了混凝土結(jié)構(gòu)裂縫的生成與擴(kuò)展,改變了裂縫的形態(tài),使寬而深的裂縫變成分散的細(xì)微裂縫,從而提高了混凝土構(gòu)件的整體剛度。
碳纖維布具有優(yōu)良的耐化學(xué)腐蝕性碳纖維布是一種復(fù)合材料,幾乎無腐蝕性和磁性以及具有較好的耐熱性,不僅能經(jīng)得起水泥堿性的侵蝕,而且當(dāng)應(yīng)用于經(jīng)常受鹽害侵蝕等腐蝕性環(huán)境時,其壽命也較長(200年)。因而碳纖維布加固法,在不利環(huán)境下較其它方法更顯出其優(yōu)異性。
不影響結(jié)構(gòu)的外觀碳纖維布的厚度很薄,粘貼固化后其表面還可以涂刷一層與原有結(jié)構(gòu)外觀顏色一致的涂料,而不影響結(jié)構(gòu)的外觀。
碳纖維布加固施工方案及流程
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)國家。我國的這項技術(shù)起步很晚,但隨著我國經(jīng)濟(jì)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(bǔ)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),譽(yù)為:加固補(bǔ)強(qiáng)新斗士。
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碳纖維加固與傳統(tǒng)的加大混凝土截面或粘鋼混凝土補(bǔ)強(qiáng)相比,具有節(jié)省空間,施工簡便,不需要現(xiàn)場固定設(shè)施,施工質(zhì)量易保證,基本不增加結(jié)構(gòu)尺寸及自重,耐腐蝕、耐久性能好等特點(diǎn)。另外,采用該工法,可大大提高建筑物的使用壽命,降低加固成本。因此,碳素纖維作為劃時代的補(bǔ)強(qiáng)材料,而備受青睞和關(guān)注。
(1)抗拉強(qiáng)度高,是同等截面鋼材的7-10倍。
(2)重量輕,密度只有普通鋼材的1/4。
(3)耐久性好,可阻抗化學(xué)腐蝕和惡劣環(huán)境、氣候變化的破壞。
(4)施工方便快捷、省力節(jié)時、施工質(zhì)量易于保證。
(5)適用范圍廣,混凝土構(gòu)件、鋼結(jié)構(gòu)、木結(jié)構(gòu)均可進(jìn)行加固??纱蠓忍岣邩?gòu)件的承載能力、抗震性能和耐久性能。
用途:
·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、倉庫、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。
碳纖維加固法可用于混凝土結(jié)構(gòu)抗彎、抗剪加固,同時廣泛用于各類工業(yè)與民用建筑物、構(gòu)造物的防震、防裂、防腐的補(bǔ)強(qiáng)。
將抗拉強(qiáng)度極高的碳纖維用環(huán)氧樹脂預(yù)浸成為復(fù)合增強(qiáng)材料(單向連續(xù)纖維);用環(huán)氧樹脂粘結(jié)劑沿受拉方向或垂直于裂縫方向粘貼在要補(bǔ)強(qiáng)的結(jié)構(gòu)上,形成一個新的復(fù)合體,使增強(qiáng)粘貼材料與原有鋼筋混凝同受力增大結(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。
工藝流程可以歸納為:施工準(zhǔn)備→放設(shè)施工線→基面處理→刷抹漆底膠→刮膩?zhàn)印迟N碳纖維布→表面養(yǎng)護(hù)→涂刷碳纖維膠。
1.混凝土表面處理
①、將混凝土構(gòu)件表面的殘缺、破損部分清除干凈。
②、對經(jīng)過剔鑿、清理和露筋的構(gòu)件殘缺部分,進(jìn)行修補(bǔ)、復(fù)原。
③、裂縫修補(bǔ):縫寬小于0.2mm的裂縫,用環(huán)氧樹脂進(jìn)行表面涂刷密封;大于0.2mm的裂縫用環(huán)氧樹脂灌縫。
④、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。
⑤、清洗打磨過的構(gòu)件表面,并使其充分干燥。
2.缺陷部位涂刷底膠將配好的底膠(粘結(jié)劑),用涂刷均勻于缺陷部位的砼表面。
3.構(gòu)件表面殘缺面的修補(bǔ)。用環(huán)氧膩?zhàn)訉?gòu)件表面殘缺面的修補(bǔ)是十分重要的一步,要點(diǎn)如下:
①、膩?zhàn)又鲃⒐袒哌M(jìn)劑、固化劑按規(guī)定比例稱量準(zhǔn)確,裝入容器,用攪拌器攪拌均勻。
②、構(gòu)件表面凹陷部位用環(huán)氧膩?zhàn)犹钇?,修?fù)至表面平整。在殘缺修補(bǔ)中使用環(huán)氧膩?zhàn)訒r,要在氣溫-5℃以上,相對濕度小于85%的條件下施工。膩?zhàn)油抗魏?,表面仍存在的凹凸糙紋,應(yīng)再用砂紙打磨平整。
4.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。
5.粘貼碳纖維:粘貼碳纖維材料之前,首先應(yīng)確認(rèn)粘貼表面干燥。氣溫在-10℃以上,相對濕度RH>85%時,如無有效措施不得施工。為防止碳纖維受損,在碳纖維材料運(yùn)輸、儲存、裁切和粘貼過程中。應(yīng)用鋼直尺與壁紙刀按規(guī)定尺寸切斷碳纖維材料,每段長度一般以不超過6m為宜。為防止材料在保管過程中損壞,材料的裁切數(shù)量應(yīng)按當(dāng)天的用量裁切為準(zhǔn)。碳纖維接頭必須搭接100mm以上。該部位應(yīng)多涂樹脂,其施工工藝要點(diǎn)如下:
①、粘貼樹脂的主劑、固化催促劑和固化劑應(yīng)按規(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)以在可使用時間內(nèi)用完為準(zhǔn)。
②、粘貼時,在碳纖維和樹脂之間盡量不要有空氣。可用工具沿著纖維方向在碳纖維材料上滾壓多次,使樹脂滲浸入碳纖維中。
6.養(yǎng)護(hù)粘貼碳纖維材料后,需自然養(yǎng)護(hù)1-2小時達(dá)到初期固化,應(yīng)保證固化期間不受外界干擾和碰撞。
7、涂裝。若加固補(bǔ)強(qiáng)構(gòu)件需要防火時,可在樹脂固化后涂刷耐火涂層。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)和施工規(guī)定。
1)碳纖維單向織物布復(fù)合材,200克,250克,300克,以及碳纖維條形板
2)S玻璃布,(玄武巖布),單向織物(布)復(fù)合材,300克--450克
3)E玻璃纖維單向織物(布)300克--450克
4)改性環(huán)氧樹脂,用于粘貼纖維布碳素纖維加固材料是高強(qiáng)度碳纖維單向排列,用微量的樹脂浸滲后作為混凝土的修復(fù)補(bǔ)強(qiáng)材料,其抗拉強(qiáng)度大約是鋼筋的10倍,并且具有重量輕、高彈性、高強(qiáng)度、高耐久性等特性。目前常用的碳纖維加固材料有國產(chǎn)的上海悍馬,進(jìn)口的有日本東麗,臺灣重億,美國赫氏Hexcel,新日本石油等
主要機(jī)具有砂輪切割機(jī)、角磨機(jī)、滾刷等,一般在2~4臺即可滿足工程要求。
每100平米面積碳纖維加固安排4名技術(shù)工人、6名普工。碳纖維布的施工應(yīng)由具過硬施工工藝技術(shù)的專業(yè)施工隊伍完成,并應(yīng)精心組織、精心施工.
1.所有進(jìn)場材料,包括悍馬碳纖維材料和膠粘劑材料,必須符合質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn),并具有出廠產(chǎn)品合格證,符合工程加固補(bǔ)強(qiáng)設(shè)計要求。
2.碳纖維材料在運(yùn)輸、儲存中不得受擠壓,以免碳纖維受損,也不得直接日曬和雨淋,膠結(jié)材料應(yīng)陰涼密閉儲存。
3.各工序的施工質(zhì)量,由技術(shù)人員負(fù)責(zé)指導(dǎo)、監(jiān)督,每一道工序完成后提請技術(shù)員檢查、認(rèn)可后,才能進(jìn)行下道工序。
4.涂底層涂料應(yīng)涂刷均勻、不得漏涂,嚴(yán)禁在不適合氣溫條件下施工,添加溶劑稀釋后的涂料應(yīng)在規(guī)定時間內(nèi)用完。溫度低于7℃,相對濕度RH<85%,混凝土表面含水率在8%以下,無結(jié)露現(xiàn)象時,必須使用改性環(huán)氧樹脂。
5.構(gòu)件表面殘缺修補(bǔ)構(gòu)造物表面小孔、內(nèi)角必須用環(huán)氧膩?zhàn)有扪a(bǔ)平整,膩?zhàn)油抗魏?,表面仍存在的不平糙紋,應(yīng)再用砂紙磨平。
6.粘貼碳纖維
①貼碳悍馬碳纖維材料時須符合下述條件:a、碳纖維材料應(yīng)按規(guī)定裁切。b、氣溫、空氣濕度、構(gòu)件表面含水率等符合要求。c、底層涂料及膩?zhàn)舆_(dá)到指觸干燥(樹脂表面達(dá)到固化硬結(jié))。d、粘結(jié)樹脂的類型與施工時的氣溫適合,主劑和固化劑、固化促進(jìn)劑應(yīng)按規(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)在規(guī)定時間內(nèi)用完。
②碳纖維粘貼的質(zhì)量檢驗標(biāo)準(zhǔn):a、下涂和上涂滲浸入碳纖維束良好。b、碳纖維粘結(jié)嚴(yán)實。c、對于直徑在10mm以上30mm以下的空鼓,每平方米少于10個可認(rèn)為合格;若每平方米在10個以上,則認(rèn)為不合格,需進(jìn)行補(bǔ)修。對于直徑在30mm以上的空鼓,只要出現(xiàn),即認(rèn)為不合格,需進(jìn)行補(bǔ)修。d、順纖維方向搭接長度不小于100mm,各層之間的搭接部位不得位于同一條直線上,層間必須錯開至少250mm。e、碳纖維材料規(guī)格,粘貼位置、長度、寬度、纖維方向、層數(shù)符合規(guī)定。
7.技術(shù)標(biāo)準(zhǔn):《混凝土結(jié)構(gòu)加固設(shè)計規(guī)范》GB50367-2011。
碳纖維加固,只要設(shè)計合理,與一般的粘貼鋼板法比較費(fèi)用差不多,但碳纖維加固法施工便捷,工效高,沒有濕作業(yè),不需現(xiàn)場固定設(shè)施,施工占用場地少,在施工工期、施工條件方面具有明顯的優(yōu)勢。碳纖維加固法加固效果好,高強(qiáng)高效,適用面廣,質(zhì)量易保證,耐腐蝕及耐久性能。采用碳纖維加固修補(bǔ)后,基本不增加原結(jié)構(gòu)自重及原構(gòu)件尺寸。碳纖維加固具有輕質(zhì)、高強(qiáng)、抗腐蝕、耐老化、耐久性好、物理性能穩(wěn)定等諸多優(yōu)點(diǎn)。其抗拉強(qiáng)度是同等截面鋼材的7-10倍。用碳纖維加固材料修復(fù)補(bǔ)強(qiáng)混凝土結(jié)構(gòu)是近來發(fā)展而成的新型工法,與混凝土結(jié)構(gòu)形成一體共同工作,利用碳纖維材料的抗拉強(qiáng)度達(dá)到的增強(qiáng)構(gòu)件承載能力及剛度的目的。這項技術(shù)具有施工簡便快捷、安全可靠、耐久性好,能適應(yīng)各種復(fù)雜的結(jié)構(gòu)外形,不影響原結(jié)構(gòu)的外觀等諸多優(yōu)點(diǎn)。已在混凝土結(jié)構(gòu)抗震修復(fù)加固補(bǔ)強(qiáng)工程中得到廣泛的應(yīng)用。
碳纖維布加固的施工要點(diǎn)有哪幾步?
碳釬維布自從引進(jìn)中國之后,就一直以來深受社會各界人士的喜歡,那么在建筑行業(yè),建筑加固過程中,碳纖維布加固的施工工藝都有那些?有哪些施工要點(diǎn)是要大家注意的呢?下面就來跟小編一起了解一下吧!
碳纖維加固施工工藝
工程設(shè)計→清潔打磨被粘接結(jié)構(gòu)表面→底層表面的涂布→底膠固化至指干→不平面修復(fù)→修補(bǔ)膠固化至指干→浸潤膠的涂布→碳纖維片材施工→指干后多層粘貼→固化→檢驗及表面裝飾。
碳纖維施工要點(diǎn)
1、 將混凝土表面用丙酮擦拭干凈。
2、 被粘接表面要修復(fù)平整,有漏水現(xiàn)象要作止水、導(dǎo)水處理。
3、 配置底層用膠并涂敷,要根據(jù)氣溫及施工粘接結(jié)構(gòu)的具體情況決定涂敷的厚薄,特別是冬季氣溫低于5℃如需施工應(yīng)采取必要的升溫措施。
4、 進(jìn)行粘接碳纖維片材時,首先根據(jù)技術(shù)要求剪好所需尺寸,一般兩米為適。
5、 配置膠液,一般以可使用的時間內(nèi)(30min左右)施工所需量為限。
6、 將甲、乙組份的膠水按照甲組分:乙組分=3:1的比例倒入干凈的容器內(nèi),攪拌均勻。如在夏季溫度較高時甲、乙組份也可按4:1進(jìn)行使用。用光滑滾子在碳纖維布表面沿同一方向反復(fù)滾壓至膠水滲出纖維布表面,以去除氣泡,使碳纖維布充分浸潤膠水,碳纖維片材搭接面積要預(yù)留10cm以上。
7、 多層粘貼應(yīng)待上層碳纖維布表面指觸感干燥后,再進(jìn)行下一層碳纖維布的粘貼。
8、 在其固化時要防雨淋,防風(fēng)沙,并防止硬物碰傷粘接表面。
9、 固化時間不得少于3-7天,固化后根據(jù)要求進(jìn)行表面涂裝。
10、乙組份在長貯存過程中容易出現(xiàn)變色現(xiàn)象,屬正常,不影響產(chǎn)品基本性能和使用。
11、在施工過程中,如不慎濺到皮膚上或眼睛里應(yīng)立即用大量清水沖洗,嚴(yán)重者應(yīng)及時就醫(yī)。
上述文章中,小編給大家講解的關(guān)于碳纖維布加固的施工工藝,相信大家看完之后,應(yīng)該是有所了解的了。是專注于給大家提供加固、改造、修繕等知識的網(wǎng)站,如果大家對于這些比較感興趣的話,可以持續(xù)關(guān)注我們網(wǎng)站。
目前,鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)己成為現(xiàn)代建筑、構(gòu)筑物常用的結(jié)構(gòu)形式,成為我國乃至世界各國占主導(dǎo)地位的建筑結(jié)構(gòu),在我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)中發(fā)揮著不可代替的作用。因此,確保鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的安全使用具有重大的現(xiàn)實意義。但是由于自然災(zāi)害、年久失修以及人為因素、荷載等級提高和設(shè)計規(guī)范修訂等原因?qū)е陆ㄖY(jié)構(gòu)承載力不足,影響正常使用和安全運(yùn)行,須對其進(jìn)行加固處理;加之一些結(jié)構(gòu)工程中混凝土的質(zhì)量不盡理想,致使加固維修問題更為突出,己成為經(jīng)濟(jì)建設(shè)的沉重負(fù)擔(dān)并制約了進(jìn)一步的發(fā)展。
加固改造具有三個突出的優(yōu)點(diǎn):投資少、工期短、省空間,這些都會帶來顯著的經(jīng)濟(jì)效益,特別是時間和空間的節(jié)省,對工業(yè)生產(chǎn)和商業(yè)活動來講,在效益方面往往起著決定性的作用。對承載力不足的工程結(jié)構(gòu)進(jìn)行修復(fù)加固,不僅可以使的生命及財產(chǎn)得到保障,還可以盡可能地發(fā)揮既有結(jié)構(gòu)的作用,緩解人力、物力、資金緊張的情況,使資金投到需要的地方。
現(xiàn)有的加固方法
鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的加固技術(shù)越來越受到人們的重視,人們在長期地研究與實踐過程中,形成了多種加固方法,傳統(tǒng)的加固方法有以下幾種①:
1)增大截面法
通過使用同質(zhì)材料增大原結(jié)構(gòu)的截面面積,來提高構(gòu)件承載力,同時加大截面剛度,增強(qiáng)抗震能力,工藝簡單,適用面廣。缺點(diǎn)是現(xiàn)場濕作業(yè)多,施工周期長,對原結(jié)構(gòu)影響較大,如:減小使用空間,增加結(jié)構(gòu)自重等。
2)外包鋼法
以型鋼包裹于結(jié)構(gòu)的四角或兩角,對構(gòu)件的截面和外觀影響較小,較大幅度地提高承載力,施工簡單,工作量小,增大延性,適用于加固混凝土柱、梁等結(jié)構(gòu);缺點(diǎn)是用鋼量較大,抗腐蝕性和耐久性差,費(fèi)用高。
3)預(yù)應(yīng)力加固法
采用外加預(yù)應(yīng)力拉桿或型鋼撐桿進(jìn)行加固,降低應(yīng)力水平,提高承載力,幾乎不改變使用空間。缺點(diǎn)是耐火性、耐腐蝕性較差,且對施工設(shè)備、工序及施工人員的素質(zhì)要求較高。
4)增設(shè)支點(diǎn)法
增設(shè)支點(diǎn)是用減少構(gòu)件計算跨度,從而減小結(jié)構(gòu)內(nèi)力,提高承載力,并且縮小裂縫寬度效果明顯。缺點(diǎn)是影響原結(jié)構(gòu)布局,使用功能受到限制。
5)托梁拔柱法
是一種托屋架拔柱、托墻拔柱及托梁拔柱的加固方法,改造時間短、費(fèi)用低,缺點(diǎn)是技術(shù)要求高、安全隱患大。適用于工業(yè)廠房的改造。
6)粘鋼加固法
粘鋼加固法是將鋼板粘貼在構(gòu)件外部來提高結(jié)構(gòu)承載能力的一種方法。該方法幾乎不改變構(gòu)件外形和使用空間,施工簡單快速,濕作業(yè)量小,但對構(gòu)件工作環(huán)境有要求,環(huán)境溫度不高于60℃,相對濕度不大于70%,無化學(xué)腐蝕。
傳統(tǒng)加固方法雖然種類較多,且每種加固方法都有各自的優(yōu)點(diǎn),但每種方法加固的綜合效果都不能完全滿足使用者的要求。隨著碳纖維增強(qiáng)塑料的出現(xiàn)及對其增強(qiáng)加固混凝土結(jié)構(gòu)效果研究的深入,這種加固技術(shù)越來越受到建筑行業(yè)的青睞,其應(yīng)用越來越廣泛。
碳纖維加固技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)
碳纖維增強(qiáng)塑料(Carbo<em></em>nFiber Reinforced Plastics,下稱CFRP,常以碳纖維布的形式出現(xiàn)),具有優(yōu)異的物理力學(xué)性能、耐久性及抗腐蝕性等特點(diǎn)。該材料是在日本發(fā)明的,早應(yīng)用于航空航天,國外早對纖維加固修復(fù)混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)進(jìn)行研究的是德國IBMB研究院和瑞士的EMPA實驗室,日本、韓國和美國緊隨其后,碳纖維塑料對鋼筋混凝土進(jìn)行修復(fù)加固在發(fā)達(dá)國家已成為一項成熟技術(shù)②。
與傳統(tǒng)加固方法比較,碳纖維增強(qiáng)塑料具有明顯的技術(shù)優(yōu)勢,主要體現(xiàn)在③:
1)強(qiáng)度高、延性好
碳纖維布具有優(yōu)異的物理力學(xué)性質(zhì),抗拉強(qiáng)度2500-4500MPa(是普通鋼材的10倍左右),彈性模量是普通鋼材的1-2倍。以其強(qiáng)度來提高承載力,以其高彈性模量來改善結(jié)構(gòu)的延展性,從而達(dá)到加固的目的。
2)耐久性和耐腐蝕性好
由于其固有的化學(xué)特性,致使碳纖維布能夠抵抗一般酸堿鹽的腐蝕,有良好的耐腐蝕性和耐久性,而且其本身還可以起到對內(nèi)部混凝土結(jié)構(gòu)的保護(hù)作用,間接增加了混凝土保護(hù)層,從而達(dá)到雙重效果。
3)不增加構(gòu)件的自重及體積
碳纖維布質(zhì)量輕,厚度薄,粘貼后基本不增加結(jié)構(gòu)自重和尺寸,不影響建筑物的有效使用空間和外觀。
4)適用面廣
碳纖維布是一種柔性材料,可以方便地裁剪,所以這種加固技術(shù)可以廣泛適用于各種結(jié)構(gòu)類型(如橋梁、隧道、涵洞、煙囪等)、各種結(jié)構(gòu)形狀(如矩形、圓形、曲面結(jié)構(gòu)等)、各種結(jié)構(gòu)部位(梁、板、柱、節(jié)點(diǎn)、拱、殼等),且不改變結(jié)構(gòu)形狀及不影響結(jié)構(gòu)外觀,這是傳統(tǒng)加固方法所不具有的。
5)施工便捷高效
碳纖維布加固,無大型機(jī)具,沒有濕作業(yè),占用場地少。施工工效高,粘貼碳纖維法是粘貼鋼板施工工效的4-5倍。施工質(zhì)量易保證,碳纖維預(yù)浸料輕質(zhì)柔軟,易貼附,即使被加固的結(jié)構(gòu)表面不是非常平整,也可以保證很高的粘貼率。
碳纖維布的這些特點(diǎn),為建筑結(jié)構(gòu)的加固提供了技術(shù)支持,決定了碳纖維加固技術(shù)具有很大的經(jīng)濟(jì)價值和社會效益。
碳纖維加固材料發(fā)展及其缺點(diǎn)
然而,隨著碳纖維材料在加固領(lǐng)域發(fā)揮重要作用的同時,也存在著不足:
1)拉伸彈性模量相對于其強(qiáng)度過低
應(yīng)用于結(jié)構(gòu)加固的碳纖維拉伸強(qiáng)度一般在3000MPa以上,而其彈性模量只有230GPa左右,高彈性模量的也不過380-640GPa 左右。要發(fā)揮較大的強(qiáng)度,碳纖維布需相當(dāng)大的變形,當(dāng)與鋼筋共同工作時,鋼筋達(dá)到屈服強(qiáng)度時CFRP并未發(fā)揮出全部強(qiáng)度,從而無法充分利用碳纖維的強(qiáng)度,且難以有效地抑止結(jié)構(gòu)的變形與裂縫的發(fā)展。
2)混凝土與碳纖維間的粘結(jié)層易破壞
環(huán)氧樹脂粘結(jié)層的剪切強(qiáng)度與剪切變形是一定的,超過極限應(yīng)變后,粘結(jié)層將產(chǎn)生界面微裂縫,隨著微裂縫的不斷擴(kuò)展,后發(fā)生剝離破壞,所以粘貼CFRP片材加固有其限度,過量粘貼會導(dǎo)致界面無法傳遞足夠的剪應(yīng)力使得CFRP的強(qiáng)度無法得到充分利用,并且在構(gòu)件承受較大荷載時容易出現(xiàn)粘結(jié)破壞。
現(xiàn)有的加固手段是將CFRP非常緊密地粘貼到試件的表面,當(dāng)試件的表面有一定的曲率時,CFRP在受拉的同時還會承受一個由曲率帶來的剝離應(yīng)力,這也會加快構(gòu)件的粘結(jié)破壞。
3)無屈服點(diǎn),為脆性破壞
碳纖維布是一種線性材料,沒有像鋼筋那樣的屈服點(diǎn),結(jié)構(gòu)發(fā)生破壞前沒有先兆,為脆性破壞。
粘貼碳纖維布和粘鋼的適用性對比
現(xiàn)代建筑中,粘鋼加固和碳纖維加固應(yīng)用較多,此處將兩種加固方法進(jìn)行對比:
碳纖維布輕質(zhì)高強(qiáng),厚度為0.111-0.167mm,抗拉強(qiáng)度高,為普通鋼材的8-10倍,但各向異性,即抗拉強(qiáng)度高但抗剪強(qiáng)度低;施工更為簡便,施工速度為粘鋼的2-3倍。
鋼板的物理力學(xué)性能為各項同性,受力性能好;施工時需夾具和施工機(jī)具,施工工序和施工操作性較碳纖維布復(fù)雜。
隨著我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)地迅猛發(fā)展,各類建筑結(jié)構(gòu)的適用性和安全性被廣泛關(guān)注,如何在確保安全的前提下,低投資帶來高回報,成為新時代的焦點(diǎn)。以醫(yī)院等公共建筑為例,新的醫(yī)療設(shè)備或者結(jié)構(gòu)功能調(diào)整,對原有結(jié)構(gòu)提出了需求,如何在短的時間內(nèi)達(dá)到要求,盡可能減少對社會的損失,都值得我們認(rèn)真思考。
碳纖維布具有強(qiáng)度高、延性好、耐腐蝕和耐久性好、適用面廣、施工便捷等優(yōu)點(diǎn),在建筑加固中具有廣闊的前景。隨著科技的不斷進(jìn)步,新的加固材料、新的加固技術(shù),必將為建設(shè)注入新的色彩。
碳纖維布加固的特點(diǎn)
1、引言碳纖維布加固法是一種新型的結(jié)構(gòu)加固技術(shù),它是利用樹脂類膠結(jié)材料將碳纖維布粘貼于混凝土表面,并與結(jié)構(gòu)形成整體受力體系,增強(qiáng)被加固結(jié)構(gòu)的抗彎或抗剪能力,從而達(dá)到對結(jié)構(gòu)補(bǔ)強(qiáng)加固及改善結(jié)構(gòu)受力性能的目的。
碳纖維布加固補(bǔ)強(qiáng)法,始于二十世紀(jì)八十年代美、日等國家,目前是國際土木工程領(lǐng)域開發(fā)研究的一個熱點(diǎn)。我國是在1997年才正式開始對碳纖維類加固技術(shù)進(jìn)行研究的,并在1998年開始了實際的工程應(yīng)用。
2、碳纖維加固特點(diǎn)
強(qiáng)度高,與傳統(tǒng)的混凝土結(jié)構(gòu)加固技術(shù)相比,碳纖維布加固法具有很明顯的優(yōu)越性:碳纖維材料具有優(yōu)異的物理力學(xué)性能,其抗拉強(qiáng)度高于普通鋼材的10倍,極適合于鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的加固補(bǔ)強(qiáng);其輕質(zhì)柔軟,適用面廣,施工便捷,尤其是可在不中斷交通時進(jìn)行加固施工;加固厚度小,可不增加原結(jié)構(gòu)的恒載,特別適用于建筑高度受限制情況下加固補(bǔ)強(qiáng);同時還具有良好的耐久性及耐腐蝕性等。
不增加恒載及斷面尺寸碳纖維布的自重僅為200~300克/平方米,設(shè)計厚度為0.111—0.167mm,加上環(huán)氧樹脂系列的粘結(jié)材料的自重也很輕,對整個結(jié)構(gòu)重量及橋下凈空的影響微乎甚微,可忽略不計。同時,碳纖維布可以多層粘貼。根據(jù)補(bǔ)強(qiáng)的要求,碳纖維布可以在一個部位重疊粘貼,充分滿足補(bǔ)強(qiáng)的要求。這一優(yōu)點(diǎn)更是傳統(tǒng)補(bǔ)強(qiáng)方式所難以比擬的。
施工簡便
碳纖維布柔軟,對被補(bǔ)強(qiáng)物沒有形狀要求,無需預(yù)制材料、大型施工機(jī)械和現(xiàn)場固定設(shè)施,并且工期短。采用碳纖維布加固補(bǔ)強(qiáng),對原結(jié)構(gòu)不產(chǎn)生新的損傷碳纖維布加固補(bǔ)強(qiáng)系采用碳纖維膠粘結(jié)材料進(jìn)行粘貼,不需要設(shè)置錨固及開鑿混凝土等,因而不會對已經(jīng)損傷的結(jié)構(gòu)產(chǎn)生新的破壞,更可避免鉆孔時與結(jié)構(gòu)內(nèi)原有鋼筋和預(yù)應(yīng)力素發(fā)生沖突而引起新的問題。能有效地封閉混凝土的裂縫
碳纖維布(片)粘貼在混凝土的表面,不僅封閉了混凝土的裂縫,其高強(qiáng)高模量的特性還約束了混凝土結(jié)構(gòu)裂縫的生成與擴(kuò)展,改變了裂縫的形態(tài),使寬而深的裂縫變成分散的細(xì)微裂縫,從而提高了混凝土構(gòu)件的整體剛度。
碳纖維布具有優(yōu)良的耐化學(xué)腐蝕性碳纖維布是一種復(fù)合材料,幾乎無腐蝕性和磁性以及具有較好的耐熱性,不僅能經(jīng)得起水泥堿性的侵蝕,而且當(dāng)應(yīng)用于經(jīng)常受鹽害侵蝕等腐蝕性環(huán)境時,其壽命也較長(200年)。因而碳纖維布加固法,在不利環(huán)境下較其它方法更顯出其優(yōu)異性。
不影響結(jié)構(gòu)的外觀碳纖維布的厚度很薄,粘貼固化后其表面還可以涂刷一層與原有結(jié)構(gòu)外觀顏色一致的涂料,而不影響結(jié)構(gòu)的外觀。
碳纖維布加固施工方案及流程
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)國家。我國的這項技術(shù)起步很晚,但隨著我國經(jīng)濟(jì)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(bǔ)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),譽(yù)為:加固補(bǔ)強(qiáng)新斗士。
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碳纖維加固與傳統(tǒng)的加大混凝土截面或粘鋼混凝土補(bǔ)強(qiáng)相比,具有節(jié)省空間,施工簡便,不需要現(xiàn)場固定設(shè)施,施工質(zhì)量易保證,基本不增加結(jié)構(gòu)尺寸及自重,耐腐蝕、耐久性能好等特點(diǎn)。另外,采用該工法,可大大提高建筑物的使用壽命,降低加固成本。因此,碳素纖維作為劃時代的補(bǔ)強(qiáng)材料,而備受青睞和關(guān)注。
(1)抗拉強(qiáng)度高,是同等截面鋼材的7-10倍。
(2)重量輕,密度只有普通鋼材的1/4。
(3)耐久性好,可阻抗化學(xué)腐蝕和惡劣環(huán)境、氣候變化的破壞。
(4)施工方便快捷、省力節(jié)時、施工質(zhì)量易于保證。
(5)適用范圍廣,混凝土構(gòu)件、鋼結(jié)構(gòu)、木結(jié)構(gòu)均可進(jìn)行加固??纱蠓忍岣邩?gòu)件的承載能力、抗震性能和耐久性能。
用途:
·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、倉庫、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。
碳纖維加固法可用于混凝土結(jié)構(gòu)抗彎、抗剪加固,同時廣泛用于各類工業(yè)與民用建筑物、構(gòu)造物的防震、防裂、防腐的補(bǔ)強(qiáng)。
將抗拉強(qiáng)度極高的碳纖維用環(huán)氧樹脂預(yù)浸成為復(fù)合增強(qiáng)材料(單向連續(xù)纖維);用環(huán)氧樹脂粘結(jié)劑沿受拉方向或垂直于裂縫方向粘貼在要補(bǔ)強(qiáng)的結(jié)構(gòu)上,形成一個新的復(fù)合體,使增強(qiáng)粘貼材料與原有鋼筋混凝同受力增大結(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。
工藝流程可以歸納為:施工準(zhǔn)備→放設(shè)施工線→基面處理→刷抹漆底膠→刮膩?zhàn)印迟N碳纖維布→表面養(yǎng)護(hù)→涂刷碳纖維膠。
1.混凝土表面處理
①、將混凝土構(gòu)件表面的殘缺、破損部分清除干凈。
②、對經(jīng)過剔鑿、清理和露筋的構(gòu)件殘缺部分,進(jìn)行修補(bǔ)、復(fù)原。
③、裂縫修補(bǔ):縫寬小于0.2mm的裂縫,用環(huán)氧樹脂進(jìn)行表面涂刷密封;大于0.2mm的裂縫用環(huán)氧樹脂灌縫。
④、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。
⑤、清洗打磨過的構(gòu)件表面,并使其充分干燥。
2.缺陷部位涂刷底膠將配好的底膠(粘結(jié)劑),用涂刷均勻于缺陷部位的砼表面。
3.構(gòu)件表面殘缺面的修補(bǔ)。用環(huán)氧膩?zhàn)訉?gòu)件表面殘缺面的修補(bǔ)是十分重要的一步,要點(diǎn)如下:
①、膩?zhàn)又鲃⒐袒哌M(jìn)劑、固化劑按規(guī)定比例稱量準(zhǔn)確,裝入容器,用攪拌器攪拌均勻。
②、構(gòu)件表面凹陷部位用環(huán)氧膩?zhàn)犹钇?,修?fù)至表面平整。在殘缺修補(bǔ)中使用環(huán)氧膩?zhàn)訒r,要在氣溫-5℃以上,相對濕度小于85%的條件下施工。膩?zhàn)油抗魏?,表面仍存在的凹凸糙紋,應(yīng)再用砂紙打磨平整。
4.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。
5.粘貼碳纖維:粘貼碳纖維材料之前,首先應(yīng)確認(rèn)粘貼表面干燥。氣溫在-10℃以上,相對濕度RH>85%時,如無有效措施不得施工。為防止碳纖維受損,在碳纖維材料運(yùn)輸、儲存、裁切和粘貼過程中。應(yīng)用鋼直尺與壁紙刀按規(guī)定尺寸切斷碳纖維材料,每段長度一般以不超過6m為宜。為防止材料在保管過程中損壞,材料的裁切數(shù)量應(yīng)按當(dāng)天的用量裁切為準(zhǔn)。碳纖維接頭必須搭接100mm以上。該部位應(yīng)多涂樹脂,其施工工藝要點(diǎn)如下:
①、粘貼樹脂的主劑、固化催促劑和固化劑應(yīng)按規(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)以在可使用時間內(nèi)用完為準(zhǔn)。
②、粘貼時,在碳纖維和樹脂之間盡量不要有空氣。可用工具沿著纖維方向在碳纖維材料上滾壓多次,使樹脂滲浸入碳纖維中。
6.養(yǎng)護(hù)粘貼碳纖維材料后,需自然養(yǎng)護(hù)1-2小時達(dá)到初期固化,應(yīng)保證固化期間不受外界干擾和碰撞。
7、涂裝。若加固補(bǔ)強(qiáng)構(gòu)件需要防火時,可在樹脂固化后涂刷耐火涂層。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)和施工規(guī)定。
1)碳纖維單向織物布復(fù)合材,200克,250克,300克,以及碳纖維條形板
2)S玻璃布,(玄武巖布),單向織物(布)復(fù)合材,300克--450克
3)E玻璃纖維單向織物(布)300克--450克
4)改性環(huán)氧樹脂,用于粘貼纖維布碳素纖維加固材料是高強(qiáng)度碳纖維單向排列,用微量的樹脂浸滲后作為混凝土的修復(fù)補(bǔ)強(qiáng)材料,其抗拉強(qiáng)度大約是鋼筋的10倍,并且具有重量輕、高彈性、高強(qiáng)度、高耐久性等特性。目前常用的碳纖維加固材料有國產(chǎn)的上海悍馬,進(jìn)口的有日本東麗,臺灣重億,美國赫氏Hexcel,新日本石油等
主要機(jī)具有砂輪切割機(jī)、角磨機(jī)、滾刷等,一般在2~4臺即可滿足工程要求。
每100平米面積碳纖維加固安排4名技術(shù)工人、6名普工。碳纖維布的施工應(yīng)由具過硬施工工藝技術(shù)的專業(yè)施工隊伍完成,并應(yīng)精心組織、精心施工.
1.所有進(jìn)場材料,包括悍馬碳纖維材料和膠粘劑材料,必須符合質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn),并具有出廠產(chǎn)品合格證,符合工程加固補(bǔ)強(qiáng)設(shè)計要求。
2.碳纖維材料在運(yùn)輸、儲存中不得受擠壓,以免碳纖維受損,也不得直接日曬和雨淋,膠結(jié)材料應(yīng)陰涼密閉儲存。
3.各工序的施工質(zhì)量,由技術(shù)人員負(fù)責(zé)指導(dǎo)、監(jiān)督,每一道工序完成后提請技術(shù)員檢查、認(rèn)可后,才能進(jìn)行下道工序。
4.涂底層涂料應(yīng)涂刷均勻、不得漏涂,嚴(yán)禁在不適合氣溫條件下施工,添加溶劑稀釋后的涂料應(yīng)在規(guī)定時間內(nèi)用完。溫度低于7℃,相對濕度RH<85%,混凝土表面含水率在8%以下,無結(jié)露現(xiàn)象時,必須使用改性環(huán)氧樹脂。
5.構(gòu)件表面殘缺修補(bǔ)構(gòu)造物表面小孔、內(nèi)角必須用環(huán)氧膩?zhàn)有扪a(bǔ)平整,膩?zhàn)油抗魏?,表面仍存在的不平糙紋,應(yīng)再用砂紙磨平。
6.粘貼碳纖維
①貼碳悍馬碳纖維材料時須符合下述條件:a、碳纖維材料應(yīng)按規(guī)定裁切。b、氣溫、空氣濕度、構(gòu)件表面含水率等符合要求。c、底層涂料及膩?zhàn)舆_(dá)到指觸干燥(樹脂表面達(dá)到固化硬結(jié))。d、粘結(jié)樹脂的類型與施工時的氣溫適合,主劑和固化劑、固化促進(jìn)劑應(yīng)按規(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)在規(guī)定時間內(nèi)用完。
②碳纖維粘貼的質(zhì)量檢驗標(biāo)準(zhǔn):a、下涂和上涂滲浸入碳纖維束良好。b、碳纖維粘結(jié)嚴(yán)實。c、對于直徑在10mm以上30mm以下的空鼓,每平方米少于10個可認(rèn)為合格;若每平方米在10個以上,則認(rèn)為不合格,需進(jìn)行補(bǔ)修。對于直徑在30mm以上的空鼓,只要出現(xiàn),即認(rèn)為不合格,需進(jìn)行補(bǔ)修。d、順纖維方向搭接長度不小于100mm,各層之間的搭接部位不得位于同一條直線上,層間必須錯開至少250mm。e、碳纖維材料規(guī)格,粘貼位置、長度、寬度、纖維方向、層數(shù)符合規(guī)定。
7.技術(shù)標(biāo)準(zhǔn):《混凝土結(jié)構(gòu)加固設(shè)計規(guī)范》GB50367-2011。
碳纖維加固,只要設(shè)計合理,與一般的粘貼鋼板法比較費(fèi)用差不多,但碳纖維加固法施工便捷,工效高,沒有濕作業(yè),不需現(xiàn)場固定設(shè)施,施工占用場地少,在施工工期、施工條件方面具有明顯的優(yōu)勢。碳纖維加固法加固效果好,高強(qiáng)高效,適用面廣,質(zhì)量易保證,耐腐蝕及耐久性能。采用碳纖維加固修補(bǔ)后,基本不增加原結(jié)構(gòu)自重及原構(gòu)件尺寸。碳纖維加固具有輕質(zhì)、高強(qiáng)、抗腐蝕、耐老化、耐久性好、物理性能穩(wěn)定等諸多優(yōu)點(diǎn)。其抗拉強(qiáng)度是同等截面鋼材的7-10倍。用碳纖維加固材料修復(fù)補(bǔ)強(qiáng)混凝土結(jié)構(gòu)是近來發(fā)展而成的新型工法,與混凝土結(jié)構(gòu)形成一體共同工作,利用碳纖維材料的抗拉強(qiáng)度達(dá)到的增強(qiáng)構(gòu)件承載能力及剛度的目的。這項技術(shù)具有施工簡便快捷、安全可靠、耐久性好,能適應(yīng)各種復(fù)雜的結(jié)構(gòu)外形,不影響原結(jié)構(gòu)的外觀等諸多優(yōu)點(diǎn)。已在混凝土結(jié)構(gòu)抗震修復(fù)加固補(bǔ)強(qiáng)工程中得到廣泛的應(yīng)用。
碳纖維布加固的施工要點(diǎn)有哪幾步?
碳釬維布自從引進(jìn)中國之后,就一直以來深受社會各界人士的喜歡,那么在建筑行業(yè),建筑加固過程中,碳纖維布加固的施工工藝都有那些?有哪些施工要點(diǎn)是要大家注意的呢?下面就來跟小編一起了解一下吧!
碳纖維加固施工工藝
工程設(shè)計→清潔打磨被粘接結(jié)構(gòu)表面→底層表面的涂布→底膠固化至指干→不平面修復(fù)→修補(bǔ)膠固化至指干→浸潤膠的涂布→碳纖維片材施工→指干后多層粘貼→固化→檢驗及表面裝飾。
碳纖維施工要點(diǎn)
1、 將混凝土表面用丙酮擦拭干凈。
2、 被粘接表面要修復(fù)平整,有漏水現(xiàn)象要作止水、導(dǎo)水處理。
3、 配置底層用膠并涂敷,要根據(jù)氣溫及施工粘接結(jié)構(gòu)的具體情況決定涂敷的厚薄,特別是冬季氣溫低于5℃如需施工應(yīng)采取必要的升溫措施。
4、 進(jìn)行粘接碳纖維片材時,首先根據(jù)技術(shù)要求剪好所需尺寸,一般兩米為適。
5、 配置膠液,一般以可使用的時間內(nèi)(30min左右)施工所需量為限。
6、 將甲、乙組份的膠水按照甲組分:乙組分=3:1的比例倒入干凈的容器內(nèi),攪拌均勻。如在夏季溫度較高時甲、乙組份也可按4:1進(jìn)行使用。用光滑滾子在碳纖維布表面沿同一方向反復(fù)滾壓至膠水滲出纖維布表面,以去除氣泡,使碳纖維布充分浸潤膠水,碳纖維片材搭接面積要預(yù)留10cm以上。
7、 多層粘貼應(yīng)待上層碳纖維布表面指觸感干燥后,再進(jìn)行下一層碳纖維布的粘貼。
8、 在其固化時要防雨淋,防風(fēng)沙,并防止硬物碰傷粘接表面。
9、 固化時間不得少于3-7天,固化后根據(jù)要求進(jìn)行表面涂裝。
10、乙組份在長貯存過程中容易出現(xiàn)變色現(xiàn)象,屬正常,不影響產(chǎn)品基本性能和使用。
11、在施工過程中,如不慎濺到皮膚上或眼睛里應(yīng)立即用大量清水沖洗,嚴(yán)重者應(yīng)及時就醫(yī)。
上述文章中,小編給大家講解的關(guān)于碳纖維布加固的施工工藝,相信大家看完之后,應(yīng)該是有所了解的了。是專注于給大家提供加固、改造、修繕等知識的網(wǎng)站,如果大家對于這些比較感興趣的話,可以持續(xù)關(guān)注我們網(wǎng)站。
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