碳纖維布加固混凝土結構裂縫處理效果
發布時間:2014-07-15
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碳纖維布結構加固技術
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
建築結構構件表麵,使兩者共同工作,提高結構構件的(抗彎、抗剪)承載能力,由此而達到對建築物進行加固、補強的目的。碳纖維增強聚合物是由環氧樹脂粘高抗拉強度的碳纖維束而成的。使用
碳纖維布加固具有以下幾個優點:(1)強度高(強度約為普通
鋼材的10倍),效果好;(2)加固後能大大提高結構的耐腐蝕性及耐久性;(3)自重輕(約200g/m2),基本不增加結構自重及截麵尺寸;柔性好,易於裁剪,適用範圍廣;(4)施工簡便(不需大型施工機構及周轉材料),易於操作,經濟性好;(5)施工工期短(本工程實例僅用一周);因此,碳纖維
結構加固技術在
混凝土結構方麵已產生較大的效應。
碳纖維加固技術適用於各種結構類型、各種結構部位的加固修補,如梁、板、柱、屋架、橋墩、橋梁、筒體、殼體等結構,要求基層混凝土的強度等級不低於C15即可;另外,磚砌體的某些力學性能也可以用碳纖維進行加固。
2 工程實例
廣州某大型地下停車場建於1998年,2005年11月yue發fa現xian部bu分fen梁liang板ban出chu現xian裂lie縫feng,為wei了le防fang止zhi裂lie縫feng處chu鋼gang筋jin與yu空kong氣qi接jie觸chu產chan生sheng氧yang化hua導dao致zhi鏽xiu蝕shi,應ying對dui裂lie縫feng進jin行xing修xiu補bu。由you於yu該gai停ting車che場chang建jian於yu一yi廣guang場chang下xia麵mian,考kao慮lv到dao近jin年nian來lai廣guang場chang增zeng加jia了le較jiao重zhong荷he載zai,為wei防fang止zhi一yi些xie不bu可ke預yu見jian的de因yin素su和he使shi用yong功gong能neng的de改gai變bian,還hai需xu要yao對dui修xiu補bu後hou的de梁liang板ban進jin行xing加jia固gu處chu理li。
3 修補、
加固方案的確定
3.1裂縫修補:對於縫寬b<0.2mm的裂縫,采用水泥質結晶
防水材料塗抹表麵,再用1:2水泥砂漿抹平;對於縫寬b≥0.2mm的裂縫,采用樹脂灌注粘合劑灌縫補強。
3.2梁板加固:經過綜合考慮,並且同業主和設計方進行了溝通,最後決定用
碳纖維布對梁板進行加固,采用JGN
建築結構粘合劑粘貼300g
碳纖維布。
4 修補、加固
施工工藝
4.1裂縫修補:
4.1.1裂縫修補
施工工藝流程(b<0.2mm):
混凝土表麵處理――樹脂灌注粘合劑現場調配――混凝土表麵塗抹――水泥砂漿抹麵
4.1.1.1 混凝土構件表麵處理:對於縫寬b<0.2mm的裂縫,先用硬毛刷沾高效洗滌劑或丙酮,刷除表麵油垢汙物,找出所有裂縫,用鋼絲刷打毛裂縫兩側各80mm寬,去掉1~2mm厚表層,用壓縮空氣除去粉塵,再用清水衝洗幹淨。
4.1.1.2 樹脂灌注粘合劑現場調配:將甲、乙組分別按2.5:1的比例混合攪拌,每次混合的數量以60min的施工塗刷量為限。
4.1.1.3 混凝土表麵塗抹:當混凝土表麵呈濕潤狀而沒有多餘積水時,用泥工刷(或合適的動力噴塗設備)將調配好的樹脂灌注粘合劑沿裂縫兩側各75mm均勻塗抹,在第一層仍是濕潤時,均勻塗抹第二層。
4.1.1.4 水泥砂漿抹麵:施工完成後,檢查施工質量,發現缺陷及時修補。用1:2水泥砂漿抹平、養護
4.1.2裂縫修補
施工工藝流程(b≥0.2mm):
混凝土表麵處理――樹脂灌注粘合劑現場配製――埋設灌漿嘴――裂縫密封――灌漿――保壓固化
4.1.2.1 混凝土構件表麵處理:對於縫寬b≥0.2mm的裂縫,先用硬毛刷沾高效洗滌劑或丙酮,刷除表麵油垢汙物,找出所有裂縫,用鋼絲刷打毛裂縫兩側各50mm寬,去掉1~2mm厚表層,用壓縮空氣除去粉塵,再用清水衝洗幹淨。
4.1.2.2 樹脂灌注粘合劑現場配製:將甲、乙組分別按2:1(體積比)的比例混合攪拌,每次混合的數量以20min的施工量為限。
4.1.2.3 埋設灌漿嘴:用yong抹mo刀dao將jiang少shao許xu膠jiao抹mo在zai灌guan漿jiang嘴zui底di麵mian,將jiang灌guan漿jiang孔kong對dui正zheng裂lie縫feng中zhong心xin稍shao加jia力li按an壓ya,使shi膠jiao從cong底di麵mian的de四si個ge小xiao孔kong中zhong擠ji出chu,並bing用yong膠jiao將jiang座zuo的de底di板ban包bao覆fu。沿yan縫feng的de走zou向xiang每mei米mi布bu置zhi約yue3個灌漿嘴,裂縫端部、分岔處、較寬處等應設置灌漿嘴。
4.1.2.4 裂縫密封:用封口膠沿裂縫走向密封50mm寬的範圍,厚度2mm左右,盡量一次完成,避免反複塗抹,密封完成後,讓封口自然固化。
4.1.2.5 灌漿:灌(guan)漿(jiang)一(yi)般(ban)應(ying)按(an)由(you)寬(kuan)到(dao)細(xi),由(you)一(yi)端(duan)按(an)灌(guan)漿(jiang)嘴(zui)順(shun)序(xu)進(jin)行(xing)。從(cong)第(di)一(yi)個(ge)灌(guan)漿(jiang)嘴(zui)灌(guan)注(zhu),待(dai)下(xia)一(yi)灌(guan)漿(jiang)嘴(zui)出(chu)漿(jiang)後(hou)關(guan)閉(bi)本(ben)灌(guan)漿(jiang)嘴(zui),再(zai)進(jin)行(xing)下(xia)一(yi)個(ge)灌(guan)漿(jiang)嘴(zui)繼(ji)續(xu)壓(ya)力(li)灌(guan)注(zhu),依(yi)次(ci)進(jin)行(xing)。全(quan)部(bu)注(zhu)滿(man)後(hou)應(ying)繼(ji)續(xu)穩(wen)定(ding)壓(ya)力(li)一(yi)定(ding)時(shi)間(jian),最(zui)後(hou)關(guan)閉(bi)
注漿嘴。
4.1.2.6 保壓固化:讓灌注的膠體自行固化,固化後敲掉灌漿嘴,並用砂輪機把封口膠打磨平整。
4.2
碳纖維加固工藝流程:
放線定位――混凝土表麵處理――碳纖維現場剪裁――粘合劑配製――粘貼碳纖維――養護――表麵粉刷
4.2.1 放線定位:按設計圖紙要求確定相應施工部位,並做好施工標記。
4.2.2 混凝土表麵處理:用硬毛刷沾高效洗滌劑或丙酮,刷除表麵油垢汙物後用冷水衝洗,再對粘合麵進行打磨,除去2~3mm厚表層,露出新麵,並用無油壓縮空氣吹除粉粒、清理幹淨。轉角處打磨成圓弧狀,圓弧半徑不小於20mm。
4.2.3 碳纖維現場剪裁:按設計要求碳纖維規格、尺寸進行現場剪裁,執行《碳纖維片材加固
混凝土結構技術規程》工藝施工。
4.2.4 粘合劑配製:JGN型
建築結構膠為甲、乙兩組份,使用前應進行現場質量檢驗,質量檢驗合格以後方可使用。按甲:乙=4:1的比例分別用容器稱出(按一次應用量),然後放在一起攪拌,直到膠幹稀均勻、色調一致為止。注意的是,攪拌好的JGN結構膠一定要固化前用完,每次混合的數量以20min的施工量為限。
4.2.5 貼碳纖維:粘貼碳纖維前先用丙酮清洗混凝土表麵,待丙酮揮發後,用抹刀將配好的JGNjiaotongshijunyuntumozaitanxianweihehunningtugoujianbiaomian,jiangtanxianweitieyuyudingweizhi,caiyongzhuanyongdeguntongshunxianweifangxiangduocigunya,jichuqipao,shijiaocengchongfenjintoutanxianwei。
多層粘貼時應重複上述步驟,並宜在纖維表麵的結構膠指觸幹燥後盡快進行下一層粘貼。在最後一層碳纖維表麵均勻塗抹結構膠。
4.2.6 養護:JGN型結構膠在常溫下(5~20℃),24h即可固化,3d後(72h)即可承受設計使用荷載,若溫度較低時,可采取紅外線燈加熱,以使JGN膠盡快固化。
4.2.7 表麵粉刷:在粘貼碳纖維施工完成,通過驗收合格後,在碳纖維表麵做水泥砂漿保護層(抹灰2cm)。
5 試驗驗證
我們選加固後的梁、板進行原位試驗,並且測量其撓度,發現加固後梁的剛度很好。強度比正常梁的強度大10%。
6 結論與建議
6.1 建築物出現裂縫應及早進行修補處理,否則可能會引起鋼筋的鏽蝕,影響結構的穩定。
6.2 裂縫的修補應根據現場的具體情況來選擇合適的方法和修補材料,裂縫寬度不同,所使用的修補材料和
施工技術也應有所不同。
6.3 碳纖維目前在
結構加固中應用較多,它具有強度高、施工方便、加固效果好等特點,通過本工程的實踐來看,碳纖維是加固混凝土梁板的一種有效方法,應給予大力推廣。