碳纤维加固 施工 建筑结构地基加固 梁加固 柱加固 楼板加固

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一、碳纤维加固简介

碳纤维加固始于80年代美、日等发达国家，是近年来发展Zui快的一种混凝土结构加固方法，它是通过配套粘结材料粘贴于构件表面，使碳纤维片材承受拉应力，并与混凝土变形协调，共同受力，达到提高构件承载能力的目的。与传统的加大截面法、外包钢加固法、粘钢加固法等相比，碳纤维加固具有施工速度快、材料重量轻、加固效果可靠的特点，是又一种新型的结构加固技术。

碳纤维加固技术分粘贴纤维板施工和粘贴纤维布施工，其施工分干作法和湿作法两种。干作法施工亦称预固化系统施工，是将预先用树脂固化的纤维增强聚合物薄片以配套胶粘剂粘贴于混凝土表面。湿作法施工是在现场将饱和树脂浇注于加固纤维布上，通过树脂将纤维固化产生加固效果，粘贴纤维板和粘贴纤维布均可单层或多层加固。

二、特点

　　碳纤维与传统的加大混凝土截面或粘钢混凝土补强相比，具有节省空间，施工简便，不需要现场固定设施，施工质量易保证，基本不增加结构尺寸及自重，耐腐蚀、耐久性能好等特点。另外，采用该工法，可大大提高建筑物的使用寿命，降低加固成本。因此，碳素纤维作为划时代的补强材料，而备受青睐和关注。

　　(1)抗拉强度高，是同等截面钢材的7-10倍。

　　(2)重量轻，密度只有普通钢材的1/4。

　　(3)耐久性好，可阻抗化学腐蚀和恶劣环境、气候变化的破坏。

　　(4)施工方便快捷、省力节时、施工质量易于保证。

　　(5)适用范围广，混凝土构件、钢结构、木结构均可进行加固。可大幅度提高构件的承载能力、抗震性能和耐久性能。

三、碳纤维加固适用范围

　　·混凝土结构抗弯、抗剪加固，同时广泛用于各类工业与民用建筑物、构造物的防震、防裂、防腐的补强。

　　·混凝土结构物、桥梁及建筑物的梁、柱、面板加固。

　　·隧道、港湾设施、烟囱、仓库、厂房的加固。

　　·受盐害的混凝土、桥梁以及河川构造物的防护和加固。

四、工艺流程及操作要点

工艺流程可以归纳为：

　　施工准备→放设施工线→基面处理→刷抹漆底胶→刮腻子→粘贴碳纤维布→表面养护→涂刷碳纤维专用胶。

1．混凝土表面处理

　　a将混凝土构件表面的残缺、破损部分清除干净。

　　b对经过剔凿、清理和露筋的构件残缺部分，进行修补、复原。

　　c裂缝修补：缝宽小于0.2mm的裂缝，用环氧树脂进行表面涂刷密封；大于0.2mm的裂缝用环氧树脂灌缝。

　　d打磨：将构件表面凸出部分（混凝土构件交接部位、模板的接槎等）打磨平整，修复后的构件表面尽量平顺。

　　e清洗打磨过的构件表面，并使其充分干燥。

2．缺陷部位涂刷底胶

　　将配好的底胶（粘结剂），用涂刷均匀于缺陷部位的砼表面。

3．构件表面残缺面的修补

　　用环氧腻子对构件表面残缺面的修补是十分重要的一步，要点如下：

　　a腻子主剂、固化催进剂、固化剂按规定比例称量准确，装入容器，用搅拌器搅拌均匀。

　　b构件表面凹陷部位用环氧腻子填平，修复至表面平整。在残缺修补中使用环氧腻子时，要在气温-5℃以上，相对湿度小于85%的条件下施工。腻子涂刮后，表面仍存在的凹凸糙纹，应再用砂纸打磨平整

4．涂刷底胶

　　将配好的底胶（粘结剂），用滚筒均匀涂刷于需要粘结的砼表面。

5．粘贴碳纤维

　　粘贴碳纤维材料之前，首先应确认粘贴表面干燥。气温在-10℃以上，相对湿度rh＞85%时，如无有效措施不得施工。为防止碳纤维受损，在碳纤维材料运输、储存、裁切和粘贴过程中。应用钢直尺与壁纸刀按规定尺寸切断碳纤维材料，每段长度一般以不超过6m为宜。为防止材料在保管过程中损坏，材料的裁切数量应按当天的用量裁切为准。碳纤维纵向接头必须搭接20cm以上。该部位应多涂树脂，碳纤维横向不需要搭接。其施工工艺要点如下：

　　a粘贴树脂的主剂、固化催促剂和固化剂应按规定的比例称量准确，装入容器，用搅拌器搅拌均匀。一次调和量应以在可使用时间内用完为准。

　　b粘贴时，在碳纤维和树脂之间尽量不要有空气。可用罗拉（专用工具）沿着纤维方向在碳纤维材料上滚压多次，使树脂渗浸入碳纤维中。

6．养护

　　粘贴碳纤维材料后，需自然养护1-2小时达到初期固化，应保证固化期间不受外界干扰和碰撞。

7．涂装

　　若加固补强构件需要防火时，可在树脂固化后涂刷耐火涂层。涂装应在树脂初期固化后进行，并应遵守所用涂料的相关标准和施工规定。

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