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碳纤维布加固技术解析

2022-07-13

 

混凝土结构粘贴碳纤维布加固法:

      粘贴碳纤维布加固技术是利用专用结构胶将碳纤维布粘贴在混凝土表面,形成复合结构,碳纤维增强复合材料通过与混凝土之间协同工作,对构件或结构起到加固及改善受力性能的作用。

 

      根据《混凝土结构加固设计规范》GB50367第10章粘贴纤维复合材加固法第1条设计规定,粘贴碳纤维布加固适用于钢筋混凝土受弯轴心受压大偏心受压受拉构件的加固。同时该规范还对混凝土结构强度等级、碳纤维表面防护、防火提出了要求。

 

碳纤维布加固

 

      在房屋加固改造中,粘贴碳纤维是一种常见的加固技术,主要应用在混凝土梁、板、柱等结构的加固过程中。

 

粘贴碳纤维布加固 优点

      (1)节省空间、施工快捷、方法简单、无需大型机械设备;

      (2)有效降低加固成本;

      (3)重量轻、几乎不增加建筑荷载。

 

粘贴碳纤维布加固 缺点

      (1)长期使用的环境温度不应高于60℃;

      (2)素混凝土或低配筋率混凝土不适用;

      (3)仅可承受拉应力作用。

 

      粘贴碳纤维布加固需要用到较多种类的加固材料,施工前应制定详细的施工流程,确保工程顺利进行。

 

施工方法

 

      根据《建筑结构加固工程施工质量验收规范》GB50550的要求,粘贴碳纤维布加固的施工程序应按设计规定的工序进行。

 

粘贴碳纤维布加固的施工程序

 

      界面处理,除采用结构修补胶对较大孔洞、凹面、露筋等缺陷进行修复外,还应将有错台、阴角等部位抹成平滑的曲面。对于构件截面的棱角,应打磨成圆弧半径≤25mm的圆角。完成以上加工后,应将表面清理干净,保持干燥。

 

      浸渍、粘结专用的结构胶,其配置和使用应按产品使用说明书的规定进行。碳纤维布在施工前按设计尺寸裁剪,严禁折叠,如碳纤维布已有折痕,应将折痕处弃用。

 

施工材料

 

      根据《建筑结构加固工程施工质量验收规范》GB50550的要求,粘贴碳纤维布加固需用到底胶、混凝土修补胶、结构胶粘剂(碳纤维浸渍粘贴胶)、防护砂浆。加固材料应满足《工程结构加固材料安全性鉴定技术规范》GB 50728的要求,结构胶粘剂还需具备安全性鉴定报告

 

粘贴碳纤维布加固底胶

      作用:对凿除后的破损混凝土进行渗透粘结加固,为了碳纤维布更有效与基层粘贴密实,能够将混凝土基层细微孔洞封闭。

      因此,混凝土修补胶除满足规范要求外,还应粘度低、渗透力强。

 

混凝土修补胶

      作用:对混凝土表面缺陷、大的破损、凹凸面及拐角进行找平,便于碳纤维布的粘贴,更好发挥碳纤维布的作用。

      因此,混凝土修补胶除满足规范要求外,还应施工性能好、易涂刮、触变性好、立面仰面施工不流淌。

 

结构胶粘剂(碳纤维浸渍胶)

      作用:粘度低、浸润性好、有一定的触变性,将纤维产品有效的粘贴于结构件表面,从而对结构件进行补强加固。

      因此,除满足规范要求外,还应具备高触变性、高渗透性,在仰面施工时不流淌不滴落,提高施工效率,降低加固成本。

 

抗裂砂浆

 

      在粘贴碳纤维布验收合格以后,可采用抗裂防护砂浆抹面对碳纤维布表面进行防护及防火,防止碳纤维布破坏。

 

      碳纤维布与混凝土之间的实际粘贴面积可用锤击法或其他有效探测法进行检查,根据检查结果确认的总有效粘结面积不应小于总粘结面积的95%。同时还需对正拉粘结强度进行见证抽样检验,确保加固质量。