碳纖維布加固施工工藝流程

在建筑結(jié)構(gòu)領(lǐng)域，隨著技術(shù)的不斷發(fā)展，碳纖維布加固技術(shù)作為一項(xiàng)先進(jìn)而高效的手段逐漸嶄露頭角。碳纖維布以其輕質(zhì)、高強(qiáng)的特性，為結(jié)構(gòu)加固提供了新的可能性。碳纖維布采用了一系列嚴(yán)謹(jǐn)?shù)氖┕すに嚕瑥氖┕?zhǔn)備開始的各個(gè)環(huán)節(jié)，每一個(gè)步驟都對加固工程的成功至關(guān)重要。

01

施工準(zhǔn)備

根據(jù)施工現(xiàn)場和被加固構(gòu)件混凝土的實(shí)際狀況對照設(shè)計(jì)圖紙，確定施工方案和施工計(jì)劃，做好施工前的準(zhǔn)備工作。

碳纖維布加固施工放線

 材料及主要機(jī)具 

主要材料：碳纖維布、碳纖維膠、碳纖維底膠、修補(bǔ)找平膠等

主要機(jī)具：角磨機(jī)、攪拌機(jī)、電子秤、刮板、滾筒等

 作業(yè)條件 

施工應(yīng)在5℃以上環(huán)境溫度條件下進(jìn)行。如果環(huán)境溫度低于5℃，應(yīng)使用適于低溫的特殊膠種或采用其它加溫處理措施。如溫度低于0℃應(yīng)暫停施工。

 定位放線 

依據(jù)設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行施工范圍內(nèi)的放線作業(yè)。

02

基層處理

基層處理直接決定碳纖維布粘貼質(zhì)量。

被加固混凝土表面打磨

 表面處理 

鏟除混凝土粉刷層、油污和污物，露出混凝土表面，并用角磨機(jī)磨去1-2mm厚表層，直至完全露出混凝土結(jié)構(gòu)新面。混凝土上表層出現(xiàn)剝落、蜂窩、腐蝕等劣化現(xiàn)象的部位應(yīng)予鑿除。

構(gòu)件打磨應(yīng)平整，尤其是表面的凸起部位要磨平，并要對混凝土構(gòu)件轉(zhuǎn)角部位采用角磨機(jī)修整成圓弧角。若設(shè)計(jì)未規(guī)定圓弧角的半徑，對梁、板和柱，應(yīng)取r≥20mm的圓弧。 

并對表面凹凸不平部位進(jìn)行打磨修平處理，并用無油壓縮空氣吹除粉塵，使得表面干凈并保持干燥。

 裂縫處理 

經(jīng)清理及表面鑿除或清理后，如發(fā)現(xiàn)其粘貼部位有局部缺陷和裂縫，應(yīng)按設(shè)計(jì)要求對裂縫進(jìn)行灌漿或封閉處理。

03

配制膠水

準(zhǔn)確的配比才能保證碳纖維膠正常固化。

碳纖維浸漬膠配制

 秤量配膠 

將原材料按不同配合比，采用天平秤稱量準(zhǔn)確，分別配置底涂膠料、整平膠料及粘結(jié)膠料。準(zhǔn)備一個(gè)容器，將膠水主料（即A組份）及將固化劑（即B組份）置入容器中，采用低速攪拌機(jī)進(jìn)行充分均勻攪拌，直至攪拌均勻且無氣泡產(chǎn)生，即可使用。

 配膠量 

碳纖維底膠每次配置量以1－2Kg為宜；修補(bǔ)找平膠料每次配置量以0.5－1Kg為宜；碳纖維膠（碳纖維浸漬膠）每次配置量以1－2Kg為宜。 

所有膠料要求于1小時(shí)內(nèi)施工完畢。

04

涂刷底膠

更大程度提升碳纖維與混凝土之間的應(yīng)力傳遞。

碳纖維加固施工

 底膠滾涂 

涂刷底膠時(shí)，應(yīng)按規(guī)定進(jìn)行施工，涂刷應(yīng)均勻飽滿，底膠的涂刷范圍應(yīng)超出碳纖維材料粘貼范圍四周20-30mm。

用滾筒或短毛刷均勻涂抹或涂刷在打磨過的結(jié)構(gòu)表面，膠層厚度不超過0.4mm，并不得漏涂或流淌、氣泡。靜置5-7小時(shí)，直至手觸摸不沾手后，方可進(jìn)行下一道工序。固化時(shí)間視現(xiàn)場氣溫而定，以手指觸感干燥為宜，一般不小于2小時(shí)。

 注意事項(xiàng) 

底膠拌和量每次不宜過多，應(yīng)做到隨用隨拌，失效的環(huán)氧樹脂不得使用，拌和器具應(yīng)干凈清潔，已浸過溶劑的毛滾不得使用。

按一定比例將主劑與固化劑先后置于容器中，用攪拌器攪拌均勻，根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際氣溫決定用量，并嚴(yán)格控制使用時(shí)間。

應(yīng)在底膠指觸干后，立即進(jìn)行粘貼碳纖維布操作。

05

修補(bǔ)找平

讓碳纖維粘貼無空鼓，受力更均勻。

修補(bǔ)膠涂抹

 修補(bǔ)找平 

待底膠凝膠后，如混凝土粘貼面凹陷，則用修補(bǔ)膠整補(bǔ)整平。對于較大面積的劣質(zhì)層，在鑿除后，可用聚合物水泥砂漿進(jìn)行修復(fù)；模板接頭處等出現(xiàn)高差的部位應(yīng)用平整修補(bǔ)材料填補(bǔ)。

對有高差錯臺及內(nèi)轉(zhuǎn)角部位應(yīng)打磨或抹成平滑曲面，然后對粘貼表面進(jìn)行打磨和糙化處理，盡量減小高度差。

整平膠料須固化后，進(jìn)行打磨和糙化處理，固化時(shí)間視現(xiàn)場氣溫而定，以手指觸感干燥為宜，一般不小于2小時(shí)，方可再進(jìn)行下一道工序。

 質(zhì)量控制 

對混凝土表面凹陷部位采用刮刀嵌填整平膠泥，且不應(yīng)有棱角，修復(fù)面與混凝土表面落差不超過1mm。

轉(zhuǎn)角處采用找平膠修復(fù)為光滑的圓弧，半徑不小于20mm。沒有特殊要求的表面平整度偏差不應(yīng)大于2mm/m。

  注意事項(xiàng) 

混凝土粘貼面平整度合格，打磨工序已經(jīng)完成后，分別用白布或棉紗沾工業(yè)丙酮擦拭干凈。然后立即進(jìn)行下道工序，不應(yīng)長時(shí)間放置，以免粘貼面上再粘上水漬、油漬和粉塵。 

06

裁剪碳纖維布

裁剪精準(zhǔn)可一定程度避免碳絲損傷。

裁剪碳纖維布

 片材裁剪 

裁剪碳纖維布可采用特制剪刀剪斷或用鋒利的美工刀切割成所需尺寸。

 質(zhì)量控制 

碳纖維布的裁剪，應(yīng)在干凈的場地或房間工作臺上進(jìn)行。

裁剪好的碳纖維布不應(yīng)折疊，不得沾染上灰塵和油污。

07

粘貼碳布

碳纖維布加固核心環(huán)節(jié)。

粘貼碳纖維布

 粘貼碳纖維布 

將配制好的碳纖維膠/碳纖維浸漬膠，均勻涂抹于粘貼部位的混凝土表面。

將裁剪好的碳纖維布（織物）按照放線位置敷在涂好碳纖維膠的混凝土表面；碳纖維布/織物應(yīng)充分展平，不得有褶皺。

沿纖維方面用特制滾筒在已粘貼的纖維面上多次單向滾壓，應(yīng)使碳纖維浸漬樹脂充分浸漬碳纖維織物，并使碳纖維布的鋪層均勻壓實(shí)，無氣泡發(fā)生。

多層粘貼碳纖維布時(shí)，逐層重復(fù)上述步驟。

 質(zhì)量控制 

粘貼多層時(shí)，在上層碳纖維布表面達(dá)到指觸干燥時(shí)，立即粘貼下一層。干燥時(shí)間超過60min則應(yīng)等待12h后，才能繼續(xù)進(jìn)行粘貼。12h后的粘貼工序，需在粘貼前應(yīng)重新將碳纖維布粘合面上的灰塵擦干凈。

碳纖維布沿纖維受力方向的搭接長度不應(yīng)小于100mm。當(dāng)采用多條或多層碳纖維布加固時(shí)，各條或各層碳纖維布的搭接位置應(yīng)互相錯開。錯開距離不應(yīng)小于250mm，且不小于1.5倍。

搭接長度Lf及搭接間距如圖：

最后一層纖維織物的表面應(yīng)均勻涂抹一道浸漬/碳纖維膠。為保證碳纖維布后面材料的 粘結(jié)質(zhì)量，可在涂抹碳纖維膠/浸漬膠后，立即在其面撒上細(xì)石英砂。

08

養(yǎng)護(hù)與防護(hù)

碳纖維布加固核心環(huán)節(jié)。

碳纖維布固化養(yǎng)護(hù)

 固化養(yǎng)護(hù) 

施工完成后24小時(shí)內(nèi)防止雨淋或受潮，應(yīng)注意保護(hù)，防止硬物碰傷施工表面。

平均氣溫為20~25℃時(shí)，固化養(yǎng)護(hù)時(shí)間不得少于3天；平均氣溫為10℃時(shí)，固化養(yǎng)護(hù)時(shí)間不得少于7天。

 修整防護(hù) 

在加固部位易受外力沖擊的情況下，必須抹水泥砂漿防護(hù)厚度不小于20 mm，砂漿標(biāo)號不低于M10，或根據(jù)采用噴漿防護(hù)厚度依據(jù)設(shè)計(jì)而定。

加固部位不受外力沖擊的情況下，可也采用刷油漆進(jìn)行防水及防腐處理。

碳纖維布結(jié)構(gòu)加固應(yīng)用

碳纖維布加固，不僅是一種新材料科技力量的展現(xiàn)，更是建筑領(lǐng)域推動結(jié)構(gòu)工程進(jìn)步的生動實(shí)踐。在未來的建筑結(jié)構(gòu)加固實(shí)踐中，碳纖維布加固技術(shù)將繼續(xù)為結(jié)構(gòu)工程帶來全新的發(fā)展方向。通過不斷的研究和應(yīng)用，我們有望在結(jié)構(gòu)領(lǐng)域邁出更加堅(jiān)實(shí)而可持續(xù)的步伐。

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