碳纖維加固工程施工方案設計
發布時間:2014-07-15
1、建設單位:XXX
2、加固說明:
本工程采用UT70―30 東麗碳素纖維布,將抗拉強度極高的碳纖維用環氧樹脂預浸成為複合增強片材(單向連續纖維片);用環氧樹脂粘結劑粘貼在要補強的結構上,形成一個新的複合體,使增強貼片與原有
鋼筋混凝土共同受力,增大結構的抗拉或抗剪能力,提高強度、剛度、抗裂性和結構的延性。
二、施工方案
1、膠粘劑的配置
1)將原材料按不同配合比稱量準確,分別配置底塗膠料、整(zheng)平(ping)膠(jiao)料(liao)及(ji)粘(zhan)結(jie)膠(jiao)料(liao)。先(xian)將(jiang)稀(xi)釋(shi)劑(ji)加(jia)入(ru)聚(ju)合(he)物(wu)主(zhu)料(liao)內(nei)攪(jiao)拌(ban)均(jun)勻(yun),再(zai)將(jiang)填(tian)料(liao)加(jia)入(ru)繼(ji)續(xu)攪(jiao)拌(ban)至(zhi)均(jun)勻(yun),最(zui)後(hou)加(jia)入(ru)固(gu)化(hua)劑(ji),充(chong)分(fen)攪(jiao)拌(ban)後(hou)即(ji)可(ke)使(shi)用(yong)。
2)配置膠料時應注意以下事項:底塗膠料每次配置量以1-2公斤為宜;整平膠料每次配置量以0.5-1公斤為宜;粘結膠料每次配置量以1-2公斤為宜。
3)所有膠料要求於1小時內施工完畢。
2、基底處理
1)混凝土表麵如出現剝落、蜂窩、腐蝕等劣化現象的部位應予剔除,對於較大麵積的劣質層,在剔除後應用聚合物水泥砂漿進行修複。
2)裂縫部位,如有必要應先進行封閉處理。
3)用混凝土角磨機、砂輪(砂紙)等工具,去除混凝土表麵的浮漿、油汙等雜質,構件基麵的混凝土要打磨平整,尤其是表麵的凸出部位要磨平,轉角粘貼處要進行倒角處理並打磨成圓弧狀(R310mm)。
4)用吹風機將混凝土表麵清理幹淨並保持幹燥。使用中國建科院研製生產EC高強度聚合物砂漿修補表麵凹陷底部分。
3、塗底膠
1)按一定比例將主劑與固化劑先後置於容器中,用攪拌器攪拌均勻,根據現場實際氣溫決定用量,並嚴格控製使用時間。
2)用滾桶刷或毛刷將膠均勻塗抹於混凝土構件表麵,厚度不超過0.4mm,並不得漏刷或有流淌、氣泡,等膠固化後(固化時間視現場氣溫而定,以手指觸感幹燥為宜,一般不小於2小時),再進行下一道工序。
4、用整平膠料找平
1)混凝土表麵凹陷部位應用刮刀嵌刮整平膠料修補填平,模板接頭等出現高度差的部位應用整平膠料填補,盡量減少高差。
2)轉角的處理,應用整平膠料將其修補為光滑的圓弧,半徑不小於10mm。
3)整平膠料須固化後(固化時間視現場氣溫而定,以手指觸感幹燥為宜,一般不小於2小時),方可再進行下一道工序。
5、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3m以內。
2)配置、攪拌粘貼膠料,然後用滾筒刷均勻塗抹於所粘貼部位,在搭接、拐角部位適當多塗抹一些。
3)用特製光滑滾子在
碳纖維布表麵沿同一方向反複滾壓至膠料滲出
碳纖維布外表麵,以去除氣泡,使
碳纖維布充分浸潤膠料。
多層粘貼應重複以上步驟,待纖維表麵指觸感幹燥為宜,方可進行下一層
碳纖維布的粘貼。
4)在最外一層
碳纖維布的外表麵均勻塗抹一層粘貼膠料。
5)地麵恢複:因原地麵未配筋,所以用人工攪拌1:2水泥砂漿(摻5%107膠,為保持新舊砼接縫處結合好,摻用UEA膨脹劑)即可,地麵麵層用鐵抹壓光恢複。
6、質量保證措施:
1)對於砼工程,應振搗密實,麵層平整,砂漿拌製嚴格按照設計配比,杜絕偷工減料現象發生。
2)碳纖維粘貼工程:
碳纖維布沿纖維方向的搭接長度不得小於100mm。粘貼
碳纖維布應盡量避開障礙物,如遇無法清除的障礙物而需截斷時,在截斷部位要予以適當處理,具體措施應視不同情況而定。
3)碳纖維材料方麵的可靠保證
碳纖維片具有極佳的力學性能,是與它自身的材質屬性、成片加工工藝密不可分的。目前,國產碳纖維片與進口碳纖維片之間從質量、性能及生產工藝上,都存在著較大的差異,具體表現為:
(1)材料的勻質性:碳纖維束隻有分布排列均勻,加工成片後才能起到整體均勻受力的作用;ruocaizhideyunzhixingbuhao,zegoujianshoulihoudaozhixianweipianjubushoulibujun,shitanxianweibuqiangdexiaoguobunengchongfenfahuichulai。yinci,cailiaodeyunzhixingwenti,shimuqianguochantanxianweipiantigaozhiliangsuodaijiejuedeguanjianxingwenti。
(2)碳纖維片中預浸樹脂的含量:我們用於結構補強的碳纖維片是含有預浸樹脂的。其作用是使纖維之間相互約束、相互粘結成為共同受力的整體,但其含量過多、浸漬過厚,卻無益於修複、補強。因為碳纖維補強
混凝土結構是(shi)靠(kao)上(shang)塗(tu)及(ji)下(xia)塗(tu)環(huan)氧(yang)樹(shu)脂(zhi)對(dui)碳(tan)纖(xian)維(wei)片(pian)的(de)反(fan)複(fu)滲(shen)透(tou)來(lai)完(wan)成(cheng)的(de)。如(ru)果(guo)纖(xian)維(wei)片(pian)中(zhong)預(yu)浸(jin)樹(shu)脂(zhi)的(de)含(han)量(liang)過(guo)多(duo),則(ze)粘(zhan)貼(tie)碳(tan)纖(xian)維(wei)片(pian)時(shi)樹(shu)脂(zhi)的(de)滲(shen)透(tou)效(xiao)果(guo)就(jiu)比(bi)較(jiao)差(cha),直(zhi)接(jie)影(ying)響(xiang)施(shi)工(gong)質(zhi)量(liang)。目(mu)前(qian)國(guo)產(chan)材(cai)料(liao)在(zai)控(kong)製(zhi)低(di)預(yu)浸(jin)樹(shu)脂(zhi)含(han)量(liang)方(fang)麵(mian)與(yu)國(guo)外(wai)產(chan)品(pin)相(xiang)比(bi)仍(reng)有(you)較(jiao)大(da)差(cha)距(ju)。
(3)碳纖維的段絲率:由於纖維絲很細,隻有7μm,jiyichuxianduansi。yinci,jinkenengdijianshaoxianweisideduanlie,quebaoxianweipiandelianxuxingyuzhengtixing,shiquebaozuizhongbuqiangxiaoguodeyigezhongyaocanshu。zheyeshiguochancailiaoxuyaojiejuedeyigedawenti。guochanyuansidezazhiduo,shidaozhitanxianweiqiangdubugaodezhuyaoyuanyinzhiyi(間下表)。
國內外碳纖維中金屬雜質含量比較
生產廠 Na K Ca Mg Fe 小 計
日本T300 10-15 1-15 10 2 1-5 24-27
日本T700 7.4 1.0 24.6 3.8 23.5 60.3
日本T800 10.1 3.5 18.5 3.4 35.5 國內甲廠 14 26 24 11 53 128
國內乙廠 95 22 105 17 101 340
(注:T300為文獻值,其它為實測值)
為確保碳纖維片修複補強
混凝土結構的質量,本公司使用的碳纖維片是性能質量優異的日本東麗公司的產品。
7、安全施工及場容:
1)裁剪及使用
碳纖維布時應盡量遠離電源,尤其是高壓電線及輸電線路。
2)
碳纖維布的配套用膠要遠離火源,避免陽光直接照射。
3)現場施工人員應穿工作服,同時還須佩戴口罩和手套,施工人員嚴禁在現場吸煙。
4)配置及使用膠的場所必須保持良好的通風。
5)施工所用砂、石子、水泥等材料堆碼整齊,施工完畢後,將施工所產生的垃圾及時清運出現場,作到工完場清。
8、工程驗收:
1)工程驗收時必須有碳纖維及其配套膠料廠家所提供的材料檢驗證明。
2)每一道工序結束後均應按工藝要求進行檢驗,作好相關的驗收記、施工結束後的現場驗收以評定
碳纖維布與混凝土之間的粘結質量為主,用小錘等工具輕輕敲擊
碳纖維布表麵,以回聲來判斷粘結效果,如出錄,如出現質量問題,應立即返工。
3)出現空鼓等粘貼不密實現象,應采取針管注膠的方法進行補救。若粘結麵積小於93%,則判定為粘結無效,需重新施工。