碳纖維加固工程常見問題列舉:
1、碳纖維布以及與其配套使用的結(jié)構(gòu)膠質(zhì)量不合格;
2、在結(jié)構(gòu)膠配比、攪拌等使用方法不符合結(jié)構(gòu)膠使用規(guī)范,或者粘貼碳纖維布的施工方法不符合施工規(guī)范要求;
3、在施工時(shí)混凝土結(jié)構(gòu)表面打磨處理不符合要求;
由于這些問題的存在,導(dǎo)致混凝土的總有效粘貼面積小于總粘貼面積的95%,碳纖維布表面存在小氣泡。
問題的解決方法:
一、材料選擇采購
應(yīng)按照設(shè)計(jì)院設(shè)計(jì)和規(guī)范要求選擇質(zhì)量符合要求的材料,并且材料的采購計(jì)劃需經(jīng)過技術(shù)負(fù)責(zé)人審核過后在進(jìn)行采購;采購的時(shí)候采購人員必須嚴(yán)格按照?qǐng)D紙?jiān)O(shè)計(jì)要求選擇技術(shù)成熟,信譽(yù)良好且加固材料通過國(guó)檢安全性鑒定的企業(yè)進(jìn)行采購,并且在施工之前應(yīng)選擇具有的單位將所選材料進(jìn)行抽樣檢測(cè),保證材料的質(zhì)量和品質(zhì)符合設(shè)計(jì)要求。
二、針對(duì)施工工藝不符合規(guī)范的時(shí)候,需由專業(yè)人員進(jìn)行技術(shù)交底:
在施工現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)人員應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙要求,施工規(guī)范以及所選用材料的使用說明書針對(duì)結(jié)構(gòu)膠的使用方法及碳纖維布的粘貼方法編織技術(shù)交底,并且對(duì)施工人員進(jìn)行結(jié)構(gòu)膠以及碳纖維布粘貼方法進(jìn)行培訓(xùn),在大面積粘貼之前先小面積進(jìn)行粘貼試驗(yàn),待施工人員都熟練掌握施工方法之后再進(jìn)行大面積粘貼施工。
三、混凝土結(jié)構(gòu)基面打磨處理
首先清理掉疏松的混凝土,如露出鋼筋,需要將鋼筋表面受侵蝕的部位清理干凈,用修補(bǔ)砂漿進(jìn)行修補(bǔ)過后,在進(jìn)行施工。須注意的是,在進(jìn)行本過程的時(shí)候,需等修補(bǔ)砂漿干燥后方可進(jìn)行下一步施工。
四、粘貼碳纖維布需注意的事項(xiàng)
1、粘貼碳纖維材料部位的混凝土應(yīng)保持干燥,其表層含水率不宜大于4%,且不超過6%,對(duì)含水率超限的混凝土需進(jìn)行人工干燥或者選用耐潮濕的結(jié)構(gòu)膠進(jìn)行粘貼;
2、在進(jìn)行完粘貼碳纖維布的前期準(zhǔn)備之后,粘貼碳纖維布時(shí)一定要用配套結(jié)構(gòu)膠浸潤(rùn),盡可能讓結(jié)構(gòu)膠充分滲入碳纖維單絲之間的空隙中,提高各單絲之間共同工作的性能。浸潤(rùn)后的碳纖維布用手輕壓貼于加固部位,用橡皮滾筒順纖維方向均勻平穩(wěn)壓實(shí),使結(jié)構(gòu)膠從兩邊溢出,保證碳纖維布與結(jié)構(gòu)之間密實(shí)無空洞;
3、粘貼施工時(shí)所用結(jié)構(gòu)膠自攪拌完成時(shí)應(yīng)在說明書規(guī)定的時(shí)間內(nèi)使用完,否則也會(huì)影響加固質(zhì)量。
4、碳纖維為導(dǎo)電纖維,施工過程中應(yīng)避免與電源接觸,以免發(fā)生觸電事故。

碳纖維布加固技術(shù)于國(guó)內(nèi)早通過的規(guī)范是《碳纖維布片加固混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》CECS146:2003,現(xiàn)已經(jīng)被新的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范《混凝土結(jié)構(gòu)加固設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50367-2013代替,使用碳纖維加固技術(shù)是采用配套粘結(jié)樹脂將碳纖維布粘貼于混凝土表面,形成一個(gè)新的復(fù)合體使增強(qiáng)貼片與原有鋼筋混凝同受力。增大結(jié)構(gòu)的抗拉或抗剪能力,提高強(qiáng)度、抗裂性、結(jié)構(gòu)的延性和抗震加固的作用。
(一)碳纖維加固適用范圍
纖維類材料加固修復(fù)混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)是采用配套粘結(jié)樹脂將碳纖維布粘貼于混凝土表面,起到結(jié)構(gòu)補(bǔ)強(qiáng)和抗震加固的作用。適用于建筑梁、板、柱、墻等的加固,以及橋梁、隧道、煙囪、筒倉等其它土木工程的加固補(bǔ)強(qiáng)。加固方法普遍適用于房屋建筑和一般構(gòu)筑物中承受靜力作用的一般受彎及受拉構(gòu)件,對(duì)于受壓構(gòu)件、剛度不足構(gòu)件、承受動(dòng)荷載的結(jié)構(gòu)構(gòu)件均不適合使用。對(duì)砌體結(jié)構(gòu)、木結(jié)構(gòu)和鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件加固中也可以應(yīng)用。采用碳纖維布材加固的混凝土結(jié)構(gòu),長(zhǎng)期使用環(huán)境溫度一般不能大于60°C,特殊環(huán)境下采用此技術(shù),必須采取相應(yīng)的防護(hù)措施。
(二)碳纖維布材加固混凝土結(jié)構(gòu)原理
構(gòu)件外部粘貼碳纖維布材加固法是根據(jù)結(jié)構(gòu)構(gòu)件受力分析計(jì)算結(jié)果和受力特征,應(yīng)用配套樹脂將碳纖維布材粘貼于強(qiáng)度不滿足受力要求的混凝土構(gòu)件外部相應(yīng)部位,以達(dá)到構(gòu)件滿足承載力要求的一種補(bǔ)強(qiáng)加固方法。
外部粘貼碳纖維加固法的加固原理與粘貼鋼板加固基本相同,是利用其配套樹脂的抗剪切強(qiáng)度將混凝土構(gòu)件承擔(dān)的荷載傳遞給碳纖維布材,使后粘貼碳纖維布材和原鋼筋混凝土構(gòu)件共同承受外部荷載作用力的一種加固方法。
因同屬構(gòu)件外部粘貼加固,碳纖維加固混凝土結(jié)構(gòu)也存在應(yīng)力滯后、應(yīng)變超前和卸荷的問題。設(shè)計(jì)施工時(shí)可根據(jù)直接卸荷和間接卸荷的適用范圍來確定采取不同的卸荷方式。
(三)外部粘貼碳纖維加固與外部粘貼鋼板加固優(yōu)缺點(diǎn)分析比較:
碳纖維材料本身相對(duì)比強(qiáng)度高、重量輕,加固施工后基本不改變?cè)Y(jié)構(gòu)的外型尺寸,同時(shí)基本不增加原結(jié)構(gòu)自重;碳纖維加固施工工藝流程簡(jiǎn)單,施工工期短、效率高;碳纖維自身彈性模量高,加固后對(duì)溫度裂縫、銹脹裂縫等細(xì)微變形控制效果較好;碳纖維加固幾乎不用栓錨固定和外物加壓,對(duì)混凝土原結(jié)構(gòu)幾乎沒有破壞;采用碳纖維加固法加固施工后,裝飾施工時(shí)無須處理界面,只在碳纖維布材施工后工序時(shí)灑砂粘貼即可;碳纖維加固雙層或三層粘貼時(shí),因自身厚度較薄,幾乎沒有因厚度增加的剪力力矩影響,所以加固效果較好;碳纖維布材因其材料自身的柔韌性、可纏繞性,對(duì)狹窄工作面的加固施工加固效果獨(dú)特;碳纖維布材為各向異性材料,加固設(shè)計(jì)時(shí)一般只是利用其縱向的高強(qiáng)來補(bǔ)強(qiáng)鋼筋混凝土構(gòu)件的拉彎強(qiáng)度,對(duì)于抗壓構(gòu)件和受力復(fù)雜的構(gòu)件加固效果較差;碳纖維加固一般不能補(bǔ)強(qiáng)構(gòu)件的剛度,用板材補(bǔ)強(qiáng)造價(jià)較高,其綜合效果不如粘貼鋼板或型鋼加固。

很多沒有從事了解過這行的朋友也許對(duì)碳纖維布感覺到非常的陌生,因?yàn)閲?guó)內(nèi)碳纖維布也是這幾年才慢慢流行于建筑當(dāng)中來的,能夠在房屋建筑中起到很好的用途,利于一些特別是用在時(shí)間比較長(zhǎng)的混泥土商,我們都是挺常用的.
碳纖維是隨著各類事業(yè)發(fā)展起來的新型材料,近年來被廣泛的應(yīng)用于航空、車輛、體育休閑、水利、鐵路等項(xiàng)目中,今天我們討論的建筑碳纖維,顧名思義就是建筑工程上用的碳纖維加固材料,它是如何在建筑上運(yùn)用的?一起來看一看。
建筑用的碳纖維是什么材料制作的?
建筑用的碳纖維是采用聚丙烯腈基原絲編織而成的單向布,單向碳纖維布應(yīng)用于對(duì)混凝土、鋼或者其他構(gòu)件的修復(fù)、加固效果明顯,其抗拉強(qiáng)度可以達(dá)到3500MPa以上,為普通建筑用鋼材的10倍,而比重僅為鋼材的四分之一,是建筑加固的得力助手??偟囊痪湓挘ㄖ祭w維是一種高強(qiáng)輕質(zhì)的高性能材料。
碳纖維只可以用來加固受損的建筑嗎?
碳纖維除了用于加固受損建筑,還可以用于建筑功能改造、荷載增加等。
碳纖維的優(yōu)點(diǎn)
1、自重輕,施工方便快捷,不增加結(jié)構(gòu)荷載;
2、輕度高,能靈活地用于抗彎、封閉箍和抗剪加固;
3、柔和性好,不受結(jié)構(gòu)(梁、柱、通風(fēng)筒、管道、墻體等)外形限制;
4、耐久性佳,抗化學(xué)腐蝕和惡劣環(huán)境氣候變化的能力強(qiáng);
5、抗高溫、抗蠕變、抗磨蝕、抗震性能好;
6、符合環(huán)境要求;
7、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。
建筑用碳纖維型號(hào)
克重:200g/㎡、300g/㎡
厚度:0.111mm(200g)和0.167mm(300g)
寬度:100mm、150mm、200mm、300mm、500mm及其他工程所需的特殊寬度。
建筑碳纖維膠
建筑碳纖維膠是建筑碳纖維布的配套用膠,包括底膠、找平膠和浸漬膠。底膠的作用是對(duì)鑿除后的破損混凝土進(jìn)行滲透粘結(jié)加固,若構(gòu)件表面完好無損則無需進(jìn)行加固;找平膠用于加固構(gòu)件表面缺陷的修補(bǔ)找平;浸漬膠用于浸漬和粘結(jié)碳纖維布,從而對(duì)構(gòu)件進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)加固。
碳纖維施工
1.混凝土表面處理
混凝土面應(yīng)鑿除粉飾層,油污、污物等,然后用角磨機(jī)磨去1~2mm厚表層,混凝土構(gòu)件轉(zhuǎn)角處應(yīng)進(jìn)行倒角處理,打磨完畢用壓縮空氣吹凈浮沉,然后用棉布蘸酒精試凈表面,保持干燥備用。若被補(bǔ)強(qiáng)的混凝土存在裂縫,應(yīng)先視裂縫大小選用HM-120M灌注膠或HM-120L灌縫膠灌注后再進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)。
2.底膠施工
施工時(shí),底膠A、B兩組份按規(guī)定的配膠比例稱重,倒入潔凈容器內(nèi)并攪拌均勻(攪拌時(shí)沿同一方向攪拌,盡量避免混入空氣形成氣泡。用毛刷或滾筒刷在混凝土表面均勻涂刷,膠表層干燥以后,可視具體情況進(jìn)行多次涂刷,但是涂層厚度不超過0.4mm,并不得漏刷或有流淌、氣泡,等膠固化后(固化時(shí)間視現(xiàn)場(chǎng)氣溫而定,以手指觸感干燥為宜,一般不小于2小時(shí)),再進(jìn)行下一道工序。)每次配制的皎液應(yīng)在膠的適用期內(nèi)一次用完。
建筑碳纖維
3.找平施工
混凝土表面氣孔及問題應(yīng)使用找平膠補(bǔ)平。存在凹陷部位時(shí),將配置好的找平膠用刮刀嵌刮進(jìn)行修補(bǔ)填平,模板接頭等出現(xiàn)高度差的部位應(yīng)用找平膠填補(bǔ),盡量減少高差。轉(zhuǎn)角的處理,應(yīng)用找平膠將其補(bǔ)為光滑的圓弧,半徑不小于20mm。找平膠須固化后(固化時(shí)間視現(xiàn)場(chǎng)氣溫而定,以手指觸感干燥為宜,一般不少于2小時(shí)),方可進(jìn)行下一道工序。
4.碳纖維布的粘貼
將碳纖維浸漬膠均勻涂抹于被粘貼部位,拐角部位適當(dāng)多涂抹一些。將碳纖維布拉緊對(duì)齊后粘貼,用塑料刮板 或滾筒(用去掉外邊絨毛的涂料滾筒即可),沿同一方向反復(fù)滾壓,直至膠料滲出。然后在碳纖維布外表面也均勻涂抹浸漬膠,并反復(fù)滾壓,使浸漬膠雙向充分浸潤(rùn)碳纖維布。若多層粘貼,待手指觸感干燥,可進(jìn)行下一層粘貼。碳纖維布若需搭接,搭接長(zhǎng)度不宜小于100mm。
5.固化養(yǎng)護(hù)
施工完成后24小時(shí)內(nèi)防止雨淋或受潮,并注意保護(hù),防止硬物碰傷施工表面。平均氣溫20~25℃,固化時(shí)間不得少于3天;平均氣溫為10℃,固化時(shí)間不得少于7天。

蓮-~:隨著建筑老齡化及土地資源日益稀少,建筑結(jié)構(gòu)加固行業(yè)也越發(fā)引起人們的關(guān)注。目前碳纖維布加固在建筑加固工程中已被廣泛應(yīng)用,碳纖維布加固是一種較為新型的加固方法,即應(yīng)用環(huán)氧樹脂粘結(jié)碳纖維布沿一定方向粘貼在需加固補(bǔ)強(qiáng)的結(jié)構(gòu)構(gòu)件上,使其結(jié)合并共同受力以達(dá)到提高被加固結(jié)構(gòu)構(gòu)件的強(qiáng)度、剛度、抗裂性和延伸性等。但也有不少疑薄薄一層的碳纖維布,加固真的能達(dá)到預(yù)期的效果嗎?
首先我們來了解一下碳纖維布加固在實(shí)際工程是如何應(yīng)用的?碳纖維布加固在混凝土結(jié)構(gòu)受彎構(gòu)件的受彎加固、受剪加固和抗震加固等應(yīng)用多,廣泛用于各類工業(yè)與民用建筑物、構(gòu)造物的防震、防裂、防腐的加固補(bǔ)強(qiáng)。
構(gòu)件抗震加固時(shí),應(yīng)用碳纖維布加固應(yīng)使碳纖維布封閉纏繞在柱上,這樣可以較好地提高其構(gòu)件的抗震性能,也可使碳纖維沿構(gòu)件軸向粘貼用于受拉構(gòu)件的加固、沿環(huán)向粘貼用于軸心受壓構(gòu)件的加固,在受彎加固時(shí),也可采用對(duì)碳纖維施加預(yù)應(yīng)力的方法以提高加固效果。除此之外,碳纖維應(yīng)用與剪力墻、筒倉、煙囪等特種結(jié)構(gòu)的加固,也是具有顯著的加固效果。
構(gòu)件受彎加固時(shí),應(yīng)用碳纖維加固時(shí)應(yīng)使碳纖維的纖維方向與受拉區(qū)的拉應(yīng)力方向一致;構(gòu)件受剪加固時(shí),應(yīng)用碳纖維布加固時(shí)應(yīng)使碳纖維的纖維方向與混凝土中主拉應(yīng)力方向一致。但實(shí)際加固施工中為了方便施工,一般采用纖維方向與構(gòu)件縱軸垂直的方法進(jìn)行加固處理。
一樣的碳纖維布加固,不同情況采取不同的粘貼方法,其加固效果也會(huì)有所不同,不管采用哪種粘貼方法,對(duì)被加固結(jié)構(gòu)都會(huì)起到加固補(bǔ)強(qiáng)的作用,但是若應(yīng)用碳纖維布加固前,充分理解碳纖維布加固機(jī)理,更能充分發(fā)揮碳纖維布的高強(qiáng)性能,使致其加固效果更顯著。
其次了解下應(yīng)用碳纖維布加固與傳統(tǒng)的混凝土結(jié)構(gòu)加固技術(shù)相比有哪些優(yōu)勢(shì):
1.碳纖維布的自重僅為200~300克/平方米,設(shè)計(jì)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,所以應(yīng)用碳纖維布加固基本不增加建筑結(jié)構(gòu)自重及截面尺寸,加固后對(duì)建筑負(fù)荷及凈空的影響是極少的,同時(shí)也不會(huì)影響到建筑原結(jié)構(gòu)的外觀。
2.碳纖維材料具有優(yōu)異的物理力學(xué)性能,如柔和性好,能靈活地用于抗彎、封閉箍和抗剪等加固;抗拉強(qiáng)度高,是普通鋼材的4-8倍,極適合于鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的加固補(bǔ)強(qiáng);同時(shí)具有抗高溫、抗磨蝕、抗震、耐化學(xué)藥品性,耐熱,耐低溫等性能,這就意味著建筑結(jié)構(gòu)的耐腐蝕性及耐久性大大提高。
3、碳纖維布加固的施工簡(jiǎn)便、已操作,不需大型施工機(jī)構(gòu)及周轉(zhuǎn)材料等,在一定程度上縮短了加固施工工期
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