碳纤维修复、补强混凝土结构施工工法 (2)

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1、碳纤维修复、补强混凝土结构施工工法本文出自:能源世界网作者:青青子衿点击率:90近年来，结构修复、补强技术广泛应用于桥梁、隧道以及工业民用建筑中的钢筋砼梁、板、柱及剪力墙结构。特别是采用碳纤维修复补强技术时更获得具大成功，其产品性能优异，操作简单，安全可靠，与传统方法相比较，有更大的经济效益、社会效益和环境效益。某工程框架柱的加固补强，采用该项技术，取得了良好效果。　　一、特点　　1、碳纤维片材轻质高强：其抗拉强度比普通钢材高8～10倍，将它用粘结树脂与结构粘贴后形成一体，能可靠地与钢筋混凝土共同工作，有优异的补强效果，而结构自重的增加几乎可以忽略。

2、　　2、抗腐蚀：碳纤维能有效地防护构件的混凝土和钢筋免职受酸、碱、盐、水等介质的腐蚀。　　3、耐老化：碳纤维与胶结构本身及经其补强的构件可以长期承受紫外线、核幅射；长期在-54～80℃下使用，强度不会降低；经加速暴露老化试验验证可历时40年性能不变；且在表面涂装后，耐用性更加突出。　　4、保持结构原状，外形美观：碳纤维片材便于随构件原形贴附，基本不改变构件断面尺寸，贴片后表面可以涂刷、粘贴饰面材料、防火材料。　　5、施工简便、快捷：采用传统的加固补强方法，如包混凝土法、粘钢法，均需进行大量剔凿、植筋、焊接、浇混凝土作业，碳纤维片材施工却不需要。因此，

3、它对施工空间要求很低，便于狭窄空间作业，施工快捷，对生产、使用的干扰很小。　　二、工艺原理　　碳纤维片材是用抗拉强度极高的碳纤维丝“拉拔”成型，单向排列，并经环氧树脂预浸而成的结构增强复合材料。将它用粘结树脂作为粘结剂，沿受力方向或垂直于裂缝方向粘贴在受损构件表面，粘结剂作为它们之间的剪力连接媒介，形成新的复合体。使增强贴片与原有钢筋共同受力，增大了结构抗拉或抗剪能力，能有效地提高强度、刚度、抗裂性和延性。整个工艺的关键在于碳纤维片材粘结的紧密、牢固，保证与原结构形成整体，能够共同工作。　　三、适用范围　　碳纤维片材修复、补强、加固适用于隧道、桥梁及

4、各类工业民用建筑　　中钢筋混凝土梁、板、柱、剪力墙结构、涵洞、衬砌、钢筋混凝土烟囱、筒仓、水池、罐体等，由于设计、施工、使用、老化或某种浸蚀、灾害造成的损坏，以及因超载所致的承载力不足。　　四、主要材料　　1、碳纤维片材的规格及性能（表略）。　　2、底层涂料的规格及性能（表略）。　　3、环氧腻子的规格及性能（表略）。　　4、浸渍树脂的规格及性能（表略）。　　五、主要工、机具　　1、画线工具：墨斗、卷尺、水平议、铅锤；　　2、切削工具：角向砂轮、锤子、凿子、钻、錾子；　　3、碳纤维片切割工具：卷尺、钢直尺、壁纸刀；　　4、调和涂刷工具：台秤、搅拌容器、

5、橡胶抹子、滚筒刷子、油漆刷、搅拌器、托灰板；　　5、工具：罗拉（专用工具）、橡胶刮板、塑料刮板；　　6、安全用具：安全帽、安全带、防护眼镜、橡胶手套、口罩；　　7、施工管理用器具：R量尺、温湿度计；　　8、其它：空压机、通风设备、养护复合材料、棉纱。　　六、施工工艺　　1.工艺流程　　2.操作要点　　2.1混凝土基底处理　　2.1.1将混凝土构件表面的残缺、破损部分清除干净达到结构密实部位。　　2.1.2检查外露钢筋是否锈蚀，如有锈蚀，进行必要处理。　　2.1对经过剔凿、清理和露筋的构件残缺部分，进行修补、复原。　　2.1.4裂缝修补：缝宽小于0.2

6、0mm的裂缝，用环氧树脂进行表面涂抹封闭；大于0.20mm的裂缝用环氧树脂灌缝。　　2.1.5将构件表面凸出部分（混凝土构件交接部位、模板的段差）打磨平整，修复后的段差要尽量平顺。　　2.1.6棱角部位，用磨光机磨圆角，圆角半径≥30mm.　　2.1.7对清洗过的混凝土构件进行围挡，并让其充分干燥。　　2.2刷底层涂料　　2.2.1把底层涂料的主剂和固化剂按规定比例称量准确后放入容器，用搅拌器搅拌均匀，一次调和量应以要使用时间内用完为准。　　2.2.2在底层涂料中严禁加溶剂，含有溶剂的毛刷或用溶剂弄湿了的滚筒不得使用。　　2.2.3用滚筒刷均匀地涂抹

7、底层涂料。　　2.2.4涂料指触时间因气温不同，一般在3h到24h之间变化。　　2.2.5底层涂料固化后，在表面上有凸起部分时，要用砂纸磨光。　　2.2.6根据施工部位的温度、湿度选择适当的底层涂料，在气温底于5℃，相对湿度RH>85%，混凝土表面含水率>8%，有结露可能而无有效措施时，不得施工。　　2.3构件表面的残缺修补　　2.3.1构件表面凹陷部位应用环氧腻子填平，修复至表面平整。　　2.3.2接槎部位要用环氧腻子填补，使之平顺。在残缺修补中使用环氧树脂时，要在气温5℃以上，相对湿度RH<85%的条件下施工。腻子刮平后，表面仍存在的凹凸糙纹，应

8、再用砂纸打磨平整。　　2.4贴碳纤维片材　　2.4.1确认粘贴表面干燥。气温在5℃以下，相对湿度RH>85%