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碳纤维布加固施工技术
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碳纤维布加固施工技术 
关键词: 碳纤维加固
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南京碳纤维布加固施工技术-毅实桥梁


一、施工准备

a 熟悉施工现场、了解现场实际情况

b 熟悉图纸、了解结构构件、结构形式和碳纤维加固的部位。

c 材料准备:

1)、碳纤维;2)、底涂树脂;3)、腻子;4)、浸渗粘着树脂;5)、磨机;6)、錾子;7)、钢丝刷;8)、调料容器;9)、衡器;10)、搅拌器;11)、刮板;12)、滚筒刷;13)、罗拉14)、靠尺;15)、塞尺;16)、小鼓锤;17)、注胶器;18)、割刀;19)、防护眼镜;20)、防尘口罩;21)、安全冒;22)、胶手套

二、施工工艺

打磨混凝土表面0.3-0.5mm至露出砂石新面——滚刷底层树脂——用找平树脂填补平面——涂刷浸树脂,铺碳纤维布,并沿纤维方向滚压——第二次涂抹粘浸树脂并滚压——检查并及时排除气泡——在纤维布表面作防护层

Ø混凝土基底处理

1)、将混凝土构件表面残缺、破损部分剔凿、清除干净并达到结构密实部位

2)、检查外露钢筋是否锈蚀,如有锈蚀,需进行必要的除锈处理

3)、对经过剔凿、清理和露筋的构件残缺部分,用高于原构件混凝土强度的环氧砂浆进行修补、复原、达到表面平整

4)、裂缝修补。缝宽小于0.2mm的裂缝,用环氧树脂胶泥进行表面涂抹密闭,大于或等于0.2mm的裂缝用环氧树脂进行灌缝。

5)、将构件表面凸出部分(混凝土构件交接部位,模板的段差等)打磨平整。修补后的段差要平顺。

6)、棱角的部位,用磨光机磨成圆角。圆角半径最小不得小于20mm

7)、清洗打磨过的构件表面,并使其充分干燥。

8)、施工前应按设计图纸在需加固部位放线、定位。

Ø底涂树脂

1)、把底涂树脂的主剂和固化剂按规定比例称量准确后放入容器内,用搅拌器拌合均匀。一次调和量应以在可使用时间内用完为准。超过可使用时间不得再用。

2)、在底涂树脂中严禁添加溶剂。含有溶剂的毛刷或用溶剂弄湿了的滚筒不得使用。

3)、用滚筒刷均匀地涂抹底涂树脂。

4)、底涂树脂干燥时间因气温不同,一般在3小时到1天之间变化。

5)、底涂树脂固化后,在构件表面有凝结凸起时,要用砂纸磨光。磨光后若露出混凝土基面,应再补涂底涂树脂。

6)、根据施工部位的温度、湿度,选择适当的底涂树脂(参见表2)。在气温5℃以下、相对湿度RH>85%、混凝土表面含水率在8%以上,有结露现象而无有效措施时,不得施工,应采用喷灯烘烤混凝土面至干燥后再进行施工。

Ø构件表面的残缺修补

1)、构件表面凹陷部位(蜂窝、麻面、小孔等)应用找平树脂填平,修复至表面平整。

2)、内角、段差、起拱等要用找平树脂填补,使之平顺。在残缺修补中使用找平树脂时,要在气温5℃以上,相对湿度RH<85%的条件下施工。腻子涂刮后,表面仍存在的凹凸糙纹,应再用砂纸打磨平整。

Ø粘贴碳纤维布

1)、确认粘贴表面干燥。气温在5℃以下,相对湿度RH>85%时,如无有效措施时不得施工,应采用喷灯烘烤混凝土面至干燥后再进行施工。  

2)、防止碳纤维片受损。碳纤维片在运输、储存、裁切和粘贴过程中,严禁弯折。因此,贴片前应用钢直尺与壁纸刀按规定尺寸裁切碳纤维片,每段长度一般以不超过6米为宜。要使用更长的片材时,除精心防止弯折外,对脱泡(即清除在碳纤维贴片中残留空气形成的气泡)、渗浸过程必须加倍谨慎操作。为防止碳纤维片在保管过程中损坏,碳纤维片的裁切数量应以当天的用量为准。

3)、碳纤维片裁切时应预先在裁切位置粘贴宽胶带,在宽胶带正中位置进行裁切,以使裁切后碳纤维片的断头齐整不脱丝。

4)、碳纤维片纵向接头必须搭接10cm以上。该部位应多涂粘结树脂。碳纤维片横向不需要搭接。

5)、粘结树脂的主剂和固化剂应按规定的比例称量准确,装入容器,用搅拌器搅拌均匀。一次调和量应以在可使用时间内用完为准。

6)、下涂。贴片前用滚筒刷均匀地涂抹粘结树脂,称为下涂。下涂的涂量标准如下:

  C-20(200g/m2)型号的碳纤维片,400-500g/m2。

  C-30(300g/m2)型号的碳纤维片,500-600g/m2。涂量是根据施工部位及施工面的粗糙程度而变化的。拱起部分、拐角部分、碳纤维片搭接部位以及残缺修补处要多涂一些,但是必须涂抹均匀。

7)、贴片时,在碳纤维片和树脂之间不应残留空气形成气泡造成空鼓。为此,可用罗拉(专用工具)沿着纤维方向在碳纤维片上滚压多次,对角隅处应向着角隅滚压,对拱起的部位要向相反的方向滚压,以去除气泡,使粘结树脂均匀地充分渗浸入碳纤维片的碳纤维束中。

8)、上涂。碳纤维片施工30分钟(根据干燥程度)后,用滚筒刷均匀涂抹粘结树脂,称为上涂。上涂涂量标准如下:

  TXD-C-20(200g/m2)型号的碳纤维片,200-100g/m2。

  TXD-C-30(300g/m2)型号的碳纤维片,300-200g/m2。 上涂时和步骤 7一样,用脱泡罗拉沿碳纤维方向用力滚压多次,使碳纤维片内部补充、渗浸粘结树脂。

9)、进行空鼓检查,并进行处理。

10)、需粘贴2层以上碳纤维片时,必须在首层修补完空鼓后进行,重复第6-9步骤,并遵守步骤4的规定。  

Ø养护

1)、粘贴碳纤维片后,需自然养护24小时达到初期固化,并应保证固化期间不受干扰。

2)、在每道工序以后树脂固化之前,宜用塑料薄膜等遮挡以防止风沙或雨水侵袭。

3)、当树脂固化期间存在气温降低到5℃以下的可能时,可采用冬用低温固化树脂,或采取有效的加温措施。

4)、碳纤维片粘贴后达到设计强度所需自然养护的时间:

  平均气温在 10℃以下时,需要2周;

  平均气温在 10℃以上20℃以下时,需要1~2周;

  平均气温高于 20℃时,需要1周。

  在此期间应防止贴片部分受到硬性冲击。

Ø 涂装

1)、对修复补强构件有外观要求时,可在上涂环氧树脂固化后的碳纤维片表面涂刷所需色彩和设计要求的涂料。

2)、涂装应在树脂固化后进行,并应遵守所用涂料的相关标准和施工规定。

3)、修复补强构件需要防火时,可在树脂固化后按业主要求涂刷耐火涂层。

4)、对新材料新工艺的涂装,事前要做好充分研究,必要时应进行试验,确认后,方可正式使用。

三、质量控制措施

Ø材料进场控制要点

1、所有进场材料,包括碳纤维片材和胶结材料,应符合质量标准,并具有产品出厂合格证,其各种性能指标及技术参数均应符合本工程加固补强设计要求,适合现场温度、湿度条件。这是保证工程质量的前提。

2、 碳纤维片材在运输、储存中不得受挤压,以免碳纤维受损。也不得直接日晒和雨淋。胶结材料应阴凉密闭储存。

3、 各工序的施工质量,由工长(或班组长)负责指导、监督。每一工序完成后督促操作小组自检,确认合格并提请技术员检查认可后才能进行下道工序,否则必须返修至合格为止。贴片前及以后,还要由技术员请业主代表或监理人员检查,作贴片数量与质量的签认。不贴片的部位,最后一道工序也要业主代表或监理人员签认。

Ø各工序的施工质量控制点

1 结构物表面处理

将混凝土构件表面的残缺、破损部分清除干净达到结构密实部位;检查外露钢筋是否锈蚀,如有锈蚀,应进行必要的防锈处理。 裂缝必须处理:缝宽 <0.20mm的用环氧树脂胶泥涂抹封闭,缝宽≥0.20mm用环氧树脂灌缝。

2 对经过剔凿、清理和露筋的构件残缺部分,进行修补、复原。

混凝土表面的浆楞、模板段差必须打磨平顺; 构件纵、横向棱角必须按规定倒角; 清洗打磨过的构件表面,并使其充分干燥。

3 涂刷底涂树脂

底涂树脂应涂刷均匀,不得漏涂,严禁使用不适合温、湿度条件,或超过可使用时间以及添加溶剂稀释的树脂。 温度低于5℃,相对湿度RH>85%,混凝土表面含水率在8%以上,有结露可能且无有效措施时,不得施工。

4 构件表面残缺修补

  构件表面小孔、阴角,必须用找平树脂修补平整。腻子涂刮后,表面仍存在的凹

凸糙纹,应再用砂纸打磨平整。

5 粘贴碳纤维片

Ø粘贴碳纤维片时须符合下述条件:

a. 碳纤维片材应按规定裁切;

b. 气温、空气湿度、构件表面含水率符合本节第3条的规定;

c. 底涂树脂和找平树脂达到指触干燥(树脂表面达到固化硬结);

d. 粘结树脂的类型与施工时的气温适合,主剂和固化剂应按规定的比例称量准确,装入容器,用搅拌器搅拌均匀。一次调和量应以在可使用时间内用完为准。

e. 贴片位置按设计要求定位、划线;

f. 以上各点经工长和技术员检查通过。

Ø碳纤维片粘贴的质量检验标准:

a. 下涂和上涂渗浸入碳纤维束良好;

b. 碳纤维片粘结密实;

c. 片材无滑移、翘起、松脱现象;

d. 顺纤维方向搭接长度不小于10cm。各幅及各层之间的搭接部位不得位于同一条直线上,必须错开至少50cm;

e. 碳纤维片材规格、贴片位置、长度、宽度、纤维方向、层数应符合设计规定。   用目测和敲击检查贴片范围内粘贴情况最差的部位,抽检部位数量每 1m2抽取2处,且不少于2处为宜。对空鼓的范围需用粉笔或石笔做出标记。判定是否需进行修补的标准见下表。判定为不合格者,必须进行修补。修补后须进行复检达到合格。

空鼓检测评定标准

空鼓大小

对象

合格与否

实施方法

直径10mm 以上 30mm 以下

10 个一下 /m2

合格

10 个以上 /m2

合格

修补

直径 30mm 以上

全部

不合格

修补

注:使用小锤敲打听音时,有时由于空鼓以外的原因也会产生与正常部位不同的声音,应小心辨别。 如有5个直径为10mm~30mm的空鼓在20cm2范围内或在长度不大于20cm内(5个空鼓呈串状),也均视为不合格,须作处理。

  其中空鼓处理方法如下:


图 4-2 注入粘结树脂法

  1)在碳纤维片上打开两个以上的小孔,使用注射器注入粘结树脂(或低粘度型树脂)。

  2)割刀切入填充树脂修补法

  沿纤维方向切入2~3刀,用橡胶刮板、毛刷沾上适量粘结树脂,填进割开的缝内。

图 4-3 割刀切入填充树脂修补法

  3)补丁补修法

  当贴片完全固化后,无法用割刀切开或注入树脂,或碳纤维片表面出现褶皱或松弛时,应割去不良部分,重新粘贴碳纤维片。方法详图4。


  4)、 养护须严格遵守自然养护的时间要求。

  5)、 涂装符合合同规定或业主要求及相应的施工验收规定。

                                                                                                                             长沙碳纤维加固公司