碳纤维加固施工工艺secret.docx

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碳纤维加固施工工艺secret

碳纤维加固工工艺标准

1、适用范围：

1.1.适用于各种形式的钢筋混凝土结构或构件的加固补强。

2.执行标准：

《混凝土结构加固设计规范》GB50367-2006

《混凝土结构加固技术规范》CECS25:

90

《混凝土结构后锚固技术规程》JGJ145-2004

《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204—2002

《结构加固修复用碳纤维片材》（JG/T167-2004）

3.施工准备：

3.1.施工准备施工前应认真阅读设计施工图，应根据施工现场和被加固构件混凝土的实际状况，拟定施工方案和施工计划。

3.2.应对所使用的碳纤维片材、配套树脂、机具等作好施工前的准备工作。

4.材料及机具：

4.1.碳纤维片材、配套胶粘剂（底胶、粘着胶）

采用粘贴碳纤维片材对混凝土结构进行加固修复时，应使用碳纤维片材、配套树脂类粘结材料及表面防护材料。

4.2.加固修复用材料应具有产品合格证和质检部门的产品性能检测报告：

碳纤维片材及配套树脂类粘结材料应具有符合下列物理力学性能指标：

配套树脂类粘结材料还应提供耐久性能指标及施工和使用环境要求。

碳纤维片材的主要力学性能指标

性能项目

碳纤维布

碳纤维板

抗拉强度标准值fcfk

≥3000MPa

≥2000MPa

弹性模量Ecf

≥2.1×10MPa

≥1.4×10MPa

伸长率

≥1.5%

≥1.5%

底层树脂性能指标

性能

性能指标要求

试验方法

正拉粘结强度

≥2.5MPa且不小于被加固混凝土抗拉强度的标准值ftk

CECS146-2003

找平材料性能指标

性能

性能指标要求

CECS146-2003

正拉粘结强度

≥2.5MPa且不小于被加固混凝土抗拉强度的标准值ftk

CECS146-2003

浸渍树脂和粘结树脂性能指标

性能

性能指标要求

试验方法

拉伸剪切强度

≥10MPa

GB7124-86

拉伸强度

≥30MPa

GB/T2568-1995

压缩强度

≥70MPa

GB/T2569-1995

弯曲强度

≥40MPa

GB/T2570-1995

正拉粘结强度

≥2.5MPa且不小于被加固混凝土抗拉强度的标准值ftk

CECS146-2003

弹性模量

≥1500MPa

GB/T2568-1995

伸长率

≥1.5%

GB/T2568-1995

4.1.3混凝土、钢筋及其它材料的有关设计指标应按国家现行有关标准和规范采用。

4.2.专用滚筒、刮板、教向磨光机、见到、凿子、榔头、台秤、丙酮搅拌器、衡器、腻刀。

5.工艺流程：

。

混凝土表面处理→粘贴面修补找平（若平整，此步骤可省去）→配置底胶→涂底胶→卸荷（根据实际情况和设计要求，此步骤有时省去）→配置面胶和裁剪碳纤维布→粘贴碳纤维布→固化→检验→维护

6.施工工艺：

6.1.混凝土表面处理

6.1.1应清除被加固构件表面的剥落、疏松、蜂窝、腐蚀等劣化混凝土及粉饰层、油垢、污物，并用修复材料将表面修复平整。

然后用角磨机磨去1-2mm厚表层，混凝土构件转角处应进行倒角处理，磨出（阳角）或补出（阴角）半径不小于20mm的光滑圆弧，打磨完毕用压缩空气吹净浮尘，最后用棉布蘸丙酮拭净表面，保持干燥备用。

6.1.2应按设计要求对裂缝进行灌缝或封闭处理。

6.1.3混凝土表面应清理干净并保持干燥。

6.1.4所用主要器具:

角磨机、金刚石磨片、空压机、棉布、护目镜、防尘口罩。

6.2.配置底胶

6.2.1.按产品供应商提供的工艺规定配制底层树脂。

粘纤维底胶通常为A、B两组份，配胶宜采用机械搅拌，搅拌器可由电锤和搅拌齿组成，搅拌齿可采用电锤钻头端部焊接十字形Φ14钢筋制成。

少量也可用Φ6、Φ8细钢筋棍人工搅拌。

（注意：

仅用腻刀拌和，不能保证搅拌均匀）。

6.2.2.取洁净容器（塑料或金属盆，不得有油污、水、杂质）和称重衡器按配合比混合，并用搅拌器搅拌5∽10分钟左右至A、B组份混合均匀为止。

搅拌时最好沿同一方向搅拌,尽量避免混入空气形成气泡。

6.2.3胶应现配现用，每次配胶量不宜大于2公斤。

6.2.4.所用主要器具:

搅拌器、容器、衡器、腻刀、手套。

6.3.涂底胶

6.3.1.用毛刷、滚筒或塑料刮板将底胶均匀涂抹于混凝土构件表面，注意不要漏刷，并避免气泡，等胶固化至手指触感干燥后，进行下一道工序的施工。

6.3.2.所用主要器具:

毛刷、滚筒或塑料刮板、手套。

6.4.卸荷（根据实际情况和设计要求，此步骤有时省去）

6.4.1.以适度卸荷加固效果最佳,一般可仅卸去活荷载，如人员、办公机具等，并尽量减小施工临时荷载。

6.4.2.恒载卸荷可采用千斤顶、垫板、顶杆所组成的系统，该系统施加反力大小易控制，减少应力滞后，更利于碳纤维布与原构件协同受力，加固效果良好。

6.5.配置面胶和裁剪碳纤维布

6.5.1.粘纤维面胶为A、B两组份，可机械搅拌。

少量也可用Φ6、Φ8细钢筋棍人工搅拌。

（注意：

仅用腻刀拌和，不能保证搅拌均匀）。

6.5.2.每次配置量以小于3公斤为宜，现配现用。

6.5.3按设计要求的尺寸用锋利剪刀裁剪碳纤维布，注意整齐划一，避免毛刺。

宜在平整的木板、纸板、塑料布上裁剪，以保持纤维布的洁净。

6.5.4.所用主要器具:

搅拌器、容器、衡器、剪刀、手套。

6.6粘贴碳纤维布

6.6.1.粘贴碳纤维布应符合下列要求：

1按设计要求的尺寸裁剪碳纤维布；

2应按产品供应商提供的工艺规定配制漫渍树脂并均匀涂抹于所要粘贴的部位；

3用专用的滚筒顺纤维方向多次滚压，挤除气泡，使浸渍树脂充分浸透碳纤维布。

滚压时不得损伤碳纤维布；

4多层粘贴重复上述步骤，应在纤维表面浸渍树脂指触干燥后立即进行下一层的粘贴；

5在最后一层碳纤维布的表面均匀涂抹浸渍树脂。

6.6.2应按下列步骤粘贴碳纤维板，

1应按设计要求的尺寸裁剪碳纤维板，按产品供应商提供的工艺规定配制粘结树脂；

2将碳纤维板表面擦拭干净至无粉尘。

如需粘贴两层时，对底层碳纤维板两面均应擦拭干净：

3擦拭干净的碳纤维板应立即涂刷粘结树脂，胶层应呈突起状，平均厚度不小于2mm：

4将涂有粘结树脂的碳纤维板用手轻压贴于需粘贴的位置。

用橡皮滚筒顺纤维方向均匀平稳压实，使树脂从两边溢出，保证密实无空洞.当平行粘贴多条碳纤维板时，两板之间空隙应不小于5mm；

5需粘贴两层碳纤维板时，应连续粘贴。

如不能立即粘贴，再开始粘贴前应对底层碳纤维板重新做好清洁工作。

6.6.3.若多层粘贴，待手指触感干燥，可进行下一层粘贴（重复第5步、第6步）。

6.6.4.碳纤维布若需搭接，搭接长度不宜小于0.2米。

6.6.5.所用主要器具:

滚筒、刮板、手套。

6.7.固化和表面防护

6.7.1.按凝结剂厂家说明书要求，保证足够的固化条件和时间，通常固化温度25℃左右，3天即可负载使用。

若固化温度5℃左右，5天可负载使用。

6.7.2当需要做表面防护时，应按有关规范的规定处理，并保证防护材料与碳纤维片材之间有可靠的粘结。

室外施工时为了不使雨水、砂、灰尘等附着于碳钎维片材上，须使用塑料布养护。

其养护原则如下：

（a）维片材粘贴施工后要用塑料布覆盖24小时以上，以防止雨淋和风砂、灰尘的污染，注意覆盖布不可碰触到施工面。

（b）温度20℃时须养护1周，温度10℃时须养护2周。

（c）平均温度在10℃以下时，初期硬化养护时间约2天；平均温度在10～20℃以下时，初期硬化养护时间约1～2天；平均温度在20℃以上时，初期硬化养护时间约1天；

6.8.检验

6.8.1在开始施工之前，应确认碳纤维片材及配套树脂类粘结材料的产品合格证，产品质量出厂检验报告，各项性能指标应符合本标准第4.2节规定的要求。

6.8.2采用碳纤维片材及配套树脂类粘结材料对混凝土结构进行加固修复时，应严格按CECS146-2003规程第5章有关条款进行各工序隐蔽工程检验与验收。

如施工质量不能满足本规程第5章有关条款要求时，应立即采取补救措施或返工。

6.8.3碳纤维片材实际粘贴面积应不少于设计量，位置偏差应不大于l0mm。

6.8.4碳纤维片材与混凝土之间的粘结质量可用小锤轻轻敲击或手压碳纤维片材表面的方法来检查，总有效粘结面积不应低于95%。

当碳纤维布的空鼓面积小于10000mm时，可采用针管注胶的方式进行补救。

空鼓面积大于10000mm时，宜将空鼓处的碳纤维片材切除，重新搭接贴上等量的碳纤维片材，搭接长度应不小于l00m。

6.8.5必要时应按CECS146-2003规程附录A方法对施工质量进行现场检验。

6.8.6必要时可对碳纤维片材和配套树脂类粘结材料进行现场取样检验。

6.8.7.对重要构件也可采用载荷检测，一般采用分级加载至正常荷载的标准值，检测结果较直观、可靠，但费用较高，需要准备千斤顶或配重（常用沙袋、砖块）、百分表、裂缝显微镜。

载荷试验

6.9.维护

6.9.1.粘贴48小时后，可粉刷20mm厚M15水泥砂浆或喷砂保护。

6.9.2.注意最外层胶初凝前宜撒少量干净粗砂或豆石，以利于粉刷界面的结合。

7.质量标准及控制措施

7.1.执行标准：

《混凝土结构加固设计规范》GB50367-2006

《混凝土结构加固技术规范》CECS25:

90

《混凝土结构后锚固技术规程》JGJ145-2004

《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204—2002

《结构加固修复用碳纤维片材》（JG/T167-2004）

7.2.质量控制要点

7.2.1.粘贴面是否按要求处理、胶配比是否准确、是否搅拌均匀、胶是否将碳布完全浸透决定了粘贴效果的好坏。

7.2.2.粘碳纤维布构造措施尚宜满足《混凝土结构加固设计规范GB50367-2006》的有关规定。

7.2.3冬季气温低时，A组分偶有结晶变稠现象，只需对A胶水浴加热至50℃左右，待结晶消除搅匀即可，对胶性能无影响。

7.2.4.推荐的搅拌时间应予以保证，冬季施工并应再延长3分钟。

A、B胶配胶工具不得混用。

包装桶内一次用不完的胶注意重新盖严密封贮存。

7.2.5.施工场所平均温度低于0℃，可采用碘钨灯、电炉或水浴等增温方式对胶使用前预热至30∽50℃左右使用，应注意不得让水混入桶内。

施工场所平均温度低于-5℃，建议对粘贴部位也加温0℃以上，并维持24小时以上。

7.2.6.结构胶完全固化后为无毒级材料，但未固化前个别组分对皮肤、眼睛有刺激性，而且胶固化后也不易清除，所以施工人员应注意适当的劳动保护，如配备安全帽、工作服、手套等。

人体直接接触后应用清水冲洗干净。

7.2.7.周围环境温度越高，每次配胶量越大，可操作时间越短。

预估适用期内的每次配胶量，以避免不必要的浪费。

7.2.8.碳纤维布使用中易产生线屑、毛羽,若附着皮肤会产生刺激而瘙痒,若吸入会引起喉咙、气管、肺的伤害。

所以施工时最好着工作服、手套、口罩、护目镜等。

施工完毕用肥皂水将外漏部位清洗干净。

碳纤维有导电性，不要与电源接触。

浮游空气中的线屑、毛羽也可能造成短路和电器故障。

场所宜适当通风。

7.2.9保质期：

结构胶必须在厂家要求的储存环境的保质期内使用，严禁使用过期产品。

碳纤维布性能稳定，几乎具有无限的保质期（常温、干燥处贮存）。

8.安全环保要求

（1）机具操作严格按操作规程作业。

（2）需搭设脚手架操作时，应按合格方案搭设和使用。

（3）要求严格执行现场有关操作规程和安全管理规定。

（4）钻孔作业前调查周边环境，合理确定作业时间，减少对周边社区影响，避免夜间施工，必要时采取搭设隔音烹进行噪音防护。

（5）选用的结构胶成分必须符合环保要求，固化过程中不得有有害砌体析出。

（6）包装材料应集中回收，退回厂家，不得随意乱扔。

（7）碳纤维片材为导电材料，施工碳纤维片材时应远离电气设备及电源，或采取可靠的防护措施。

（8）施工过程中应避免碳纤维片材的弯折。

（9）碳纤维片材配套树脂的原料应密封储存，远离火源，避免阳光直接照射。

（10）树脂的配制和使用场所，应保持通风良好。

（11）现场施工人员应采取相应的劳动保护措施。