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碳纖維加固技術

碳纖維加固是利用碳素纖維布和結構膠對建筑構件進行加固處理，該技術采用的碳素纖維布強度是普通二級鋼的15倍左右。具有強度高、重量輕、耐腐蝕性和耐久性強等優點。厚度僅為2mm左右，基本上不增加構件截面，能保證碳素纖維布與原構件共同工作碳纖維布加固技術：粘貼碳纖維結構加固技術是指采用高性能粘結劑將碳纖維布粘貼在建筑結構構件表面，使兩者共同工作，提高結構構件的（抗彎、抗剪）承載能力，由此而達到對建筑物進行加固、補強的目的。

工藝流程可以歸納為：

施工準備→砼表面處理→涂刷底膠→構件表面殘缺面修補→粘貼碳纖維→

表面養護→找平材料配置→底層或樹脂配制→浸漬樹脂配制

操作要點：

1． 混凝土表面處理

　1.1 將混凝土構件表面的殘缺、破損部分清除干凈。

　1.2 對經過剔鑿、清理和露筋的構件殘缺部分，進行修補、復原。

　1.3 裂縫修補：縫寬小于0.2mm的裂縫，用環氧樹脂進行表面涂刷密封；大于0.2mm的裂縫用環氧樹脂灌縫。

　1.4 打磨：將構件表面凸出部分（混凝土構件交接部位、模板的接槎等）打磨平整，修復后的構件表面盡量平順。

　1.5 清洗打磨過的構件表面，并使其充分干燥。

2． 缺陷部位涂刷底膠

　　將配好的底膠（粘結劑），用涂刷均勻于缺陷部位的砼表面。

3． 構件表面殘缺面的修補

　　用環氧膩子對構件表面殘缺面的修補是十分重要的一步，要點如下：

3.1 膩子主劑、固化催進劑、固化劑按規定比例稱量準確，裝入容器，用攪拌器攪拌均勻。

3.2 構件表面凹陷部位用環氧膩子填平，修復至表面平整。在殘缺修補中使用環氧膩子時，要在氣溫-5℃以上，相對濕度小于85%的條件下施工。膩子涂刮后，表面仍存在的凹凸糙紋，應再用砂紙打磨平整。

4． 涂刷底膠

　　將配好的底膠（粘結劑），用滾筒均勻涂刷于需要粘結的砼表面。

5． 粘貼碳纖維

　粘貼碳纖維材料之前，首先應確認粘貼表面干燥。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，在碳纖維材料運輸、儲存、裁切和粘貼過程中。應用鋼直尺與壁紙刀按規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，材料的裁切數量應按當天的用量裁切為準。碳纖維縱向接頭必須搭接20cm以上。該部位應多涂樹脂，碳纖維橫向不需要搭接。其施工工藝要點如下：

5.1 粘貼樹脂的主劑、固化催促劑和固化劑應按規定的比例稱量準確，裝入容器，用攪拌器攪拌均勻。一次調和量應以在可使用時間內用完為準。

5.2 粘貼時，在碳纖維和樹脂之間盡量不要有空氣。可用羅拉（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． 養護

粘貼碳纖維材料后，需自然養護1-2小時達到初期固化，應保證固化期間不受外界干擾和碰撞。

碳纖維加固技術具體操作步驟：

一、一般要求:

1、粘貼碳纖維片材加固修復混凝土結構應由熟悉該技術施工工藝的專業施工隊伍完成，并應有加固修復方案和施工技術措施。

2、碳纖維加固施工必須遵循下列工序進行：

3、施工宜在5℃以上環境溫度條件下進行，并應符合配套膠粘劑的施工使用溫度。當環境溫度低于5℃時，應使用適用于低溫環境的配套膠粘劑或采用升溫處理措施。

4、施工時應考慮環境濕度對膠粘劑固化的不利影響。

5、在表面處理和粘貼碳纖維片材前，應按加固設計部位放線定位。

6、膠粘劑配制時應按產品使用說明中規定的配比稱量置于容器中，用攪拌器均勻攪拌至色澤均勻。攪拌用容器內及攪拌器上不得有油污及雜質。應根據現場實際環境溫度決定膠粘劑的每次拌合量，并按使用要求嚴格控制使用時間。

二、施工準備:

1、應認真閱讀施工圖。

2、應根據施工現場和被加固構件混凝土的實際狀況，擬定施工方案和施工計劃。

3、應對所使用的碳纖維片材、配套膠粘劑、機具等作好施工前的準備工作。

三、表面處理:

1、應清除被加固構件表面的剝落、疏松、蜂窩、腐蝕等劣化混凝土，露出混凝土結構層，并用修復材料將表面修復平整。

2、應按設計要求對裂縫進行灌縫或封閉處理。

3、被粘貼混凝土表面應打磨平整，除去表層浮漿、油污等雜質，直至*露出混凝土結構新面。轉角粘貼處要進行導角處理并打磨成圓弧狀，圓弧半徑應不小于20mm，如右圖所示。4、混凝土表面應清理干凈并保持干燥。

四、涂刷底膠:

1、應按產品供應商提供的工藝規定配制底層膠粘劑，根據現場實際氣溫決定膠料用量。并嚴格控制使用時間，超過適用時間后不得使用。

2、用滾筒或毛刷將底層膠粘劑均勻涂抹于混凝土表面，膠體厚度不超過0.4mm，并不得漏刷、流淌或有氣泡產生，在底膠表面指觸干燥后立即進行下一步工序施工。

五、找平處理:

1、應按產品供應商提供的工藝規定配制找平材料。

2、應對混凝土表面凹陷部位用找平材料*平整，且不應有棱角。

3、轉角處應用找平材料修復為光滑的圓弧，半徑應不小于20mm。

4、應在找平材料表面指觸干燥后立即進行下一步工序施工。

六、粘貼碳纖維布:

1、按設計要求的尺寸裁剪碳纖維布，除非特殊要求，碳纖維布長度應在3米以內，當碳纖維布長度大于3米時，應用簡易滾芯卷起待用，如右圖所示。裁剪好的碳纖維布應注意防塵與保護，不得污染與彎折。

2、應按產品供應商提供的工藝規定配制浸漬膠粘劑并用特制短毛滾均勻涂抹于所要粘貼的部位，在搭接、拐角部位適當多涂抹一些。

3、用的無毛滾筒在碳纖維布表面沿同一方向反復多次滾壓直至膠粘劑滲出碳纖維布外表面，以去除氣泡，使浸漬膠粘劑充分浸透碳纖維布，滾壓時不得損傷碳纖維布。

4、多層粘貼重復上述步驟，應在纖維表面浸漬膠粘劑指觸干燥后立即進行下一層的粘貼；

5、在zui后一層碳纖維布的表面均勻涂抹浸漬膠粘劑。

表面防護當需要表面防護時，應按有關規范的規定處理，并保證防護材料與碳纖維片材之間有可靠的粘結。

七、施工安全及注意事項:

1、碳纖維片材為導電材料，施工碳纖維片材時應遠離電氣設備及電源，或采取可靠的防護措施。

2、施工過程中應避免碳纖維片材的彎折。

3、碳纖維片材配套膠粘劑的原料應密封儲存，遠離火源，避免陽光直接照射。

4、膠粘劑的配制和使用場所應保持通風良好。

5、現場施工人員應采取相應的勞動保護措施。

6、膠粘劑在配制前應先將甲乙組分分別攪拌均勻，攪拌器具不得混用。

八、檢驗與驗收:

1、在開始施工之前，應確認碳纖維片材及配套膠粘劑類粘結的產品合格證、產品質量出廠檢驗報告，各項性能指標應符合要求。

2、采用碳纖維片材及配套膠粘劑類粘結材料對混凝土結構進行加固修復時，應嚴格按施工工藝及流程的有關條款進行各工序隱蔽工程檢驗與驗收。如施工質量不能滿足施工工藝及流程的有關條款要求時，應立即采取補救措施或返工。

3、碳纖維片材實際粘貼面積應不少于設計量，位置偏差應不大于10mm。

4、碳纖維片材與混凝土之間的粘結質量可用小錘輕輕敲擊或手壓碳纖維片材表面的方法來檢查，總有效粘結面積不應低于95%。當碳纖維布的空鼓面積小于10000㎜2時，可采用針管注膠的方式進行補救。空鼓面積大于10000㎜2時，宜將空鼓處的碳纖維片材切除，重新搭接貼上等量的碳纖維片材，搭接長度不小于100mm。

5、必要時可對碳纖維片材和配套膠粘劑類粘結材料進行現場取樣檢驗。

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