碳纤维布加固施工技术.doc

1、碳纤维布加固施工技术【摘要】当钢筋混凝土结构的承载能力不能满足设计要求时，需要对其进行加固处理，而采用碳纤维布加固技术，不但能提高结构的抗剪、抗弯能力，达到补强的目的，而且施工简单、方便。本文结合工程实例，叙述碳纤维布加固混凝土梁柱的施工工艺流程和质量控制等方面的施工技术。 【关键词】碳纤维布；加固；施工技术 Abstract ： when the bearing capacity of reinforced concrete structures can not meet the design requirements, the need to be reinforced treatment

2、, and use of carbon fibre reinforced technique, not only can improve the structure of shear, bending capacity, achieve the purpose of reinforcement, and the construction is simple and convenient. Combining with project example, the narration of carbon fiber reinforced concrete beam column constructi

3、on process and quality control of construction technology. key words ： carbon fiber cloth; Reinforcement; The construction technology 中图分类号：TU74 文献标识码：A 文章编号：2095-2104(2013) 1、工程概述 某市医院外科住院大楼工程为十一层钢筋砼框架结构，砼设计强度地下室至六层为 C40，六层以上为 C30。 一至三层砼施工完毕后，由于种种原因，砼标准养护的试块 28 天强度未达到设计要求，经检测单位回弹、取芯检测仍未达到设计要求，回弹结果详

4、见下表。 某市医院外科住院大楼工程回弹结果表 设计人员根据回弹结果对结构局部框架梁、柱验算表明，结构不能满足设计要求，必须加固处理。 2、加固方案的选择和加固计算 2.1 加固方案的选择 项目经理部组织设计等多家相关单位对多种加固方案进行分析比较，鉴于碳纤维布加固具有强度高（强度约为普通钢材的 10 倍） ，耐腐蚀性及耐久性好，自重轻（约 300g/m2） ，易于裁剪，适用范围广，施工简便（不需大型施工机械及周转材料） ，施工工期短等优点，最终确定采用碳纤维布加固。 2.2 加固计算 2.2.1 碳纤维布加固砼梁抗弯验算 碳纤维布加固砼梁抗弯验算 2.2.2 碳纤维布加固砼梁上端支座抗剪验算

5、碳纤维布加固砼梁上端支座抗剪验算 2.3 加固设计图纸 2.3.1 梁柱加固平面布置图（见附图一） 。 2.3.2 梁柱加固详图（见附图二） 。 3、碳纤维布加固材料技术指标 所有材料的选用均参照混凝土结构加固设计规范GB503672006的技术要求。 3.1 碳纤维布 选用上海怡昌碳纤维材料有限公司生产的同固牌碳纤维布及碳纤维布粘贴专用胶。碳纤维布规格：200g/m2，幅宽 1060cm，厚度0.167mm，碳纤维布的主要技术指标如下： 弹性模量2.4105MPa 抗拉强度3400MPa 延伸率1.77% 3.2 粘贴用胶（底胶、修补胶、面胶）技术指标粘贴用胶主要技术指标如下： 3.2.1

6、底胶 拉伸剪切强度14 MPa 正拉粘结强度2.5MPa 3.2.2 修补胶 抗拉强度30MPa 抗弯强度40MPa 正拉粘结强度2.5MPa 3.2.3 面胶 抗拉强度40MPa 拉伸剪切强度14 MPa 受控弹性模量2500 MPa 弯曲强度40MPa 正拉粘结强度2.5MPa 延伸率1.5% 4、施工工艺 4.1 施工工艺流程如下： 4.2 碳纤维布粘贴的构造要求 4.2.1 采用粘贴碳纤维织物加固工艺的砼承重结构构件其砼强度等级不应低于 C15。 4.2.2 砼构件粘贴部位的含水率不应大于 4%，环境温度不应小于 5，否则应采取一定的处理措施。 4.2.3 砼粘贴表面需进行打磨处理，应

7、达到平整度 5mm/m，构件转角粘贴处要打磨成圆弧状，圆弧半径应不小于 20mm。 4.2.4 碳纤维布粘贴采用连续法施工工艺，允许搭接，搭接长度不小于 10cm，碳纤维布在加固区段外的锚固长度规定如下： 对受拉区，不应小于 200d，且不应少于 600mm；对受压区，不应小于 180d，且不应少于 480mm。 （d 为高强度复合纤维增强布的厚度） 。 4.3 施工准备 4.3.1 量测记录梁的实际尺寸，砼表面的凹凸或破损状况、表面龟裂状况，现构件上的附属物情况，周围有无水、粉尘、外来物之污染。同时对影响梁加固的障碍物进行清除，确保梁底有 30cm 以上作业空间。 4.3.2 粘贴定位 根据

8、图纸内容在需加固的砼梁、柱表面定位，保证粘贴的准确性。 4.4 砼表面机械打磨 4.4.1 根据定位打磨梁底、梁面、柱周围待粘贴砼表面，用角向手提砂轮机安装金刚石磨片打磨，使碳纤维布能平滑地贴附于梁、柱表面，以避免碳纤维布折角处造成应力集中。 4.4.2 待底面打磨平整后，将待粘贴面清理干净。 4.5 基面处理 用麻布将待贴布砼表面揩净，并充分干燥。 4.6 涂刷底胶 4.6.1 按胶水配比甲：乙：1（重量比） ，配制搅拌均匀。 4.6.2 用涂料辊筒将纤维胶均匀涂刷在砼表面。 4.7 批补修补 4.7.1 手摸不粘手时，即可涂刷修补（约 2 小时） 。 4.7.2 按修补胶配比甲：乙：1（重

9、量比） ，最取各组分配制粘贴用胶，搅拌均匀。 4.7.3 对于特别不平处在加固前用批刀将修补材料满批在砼表面，手摸无高低不平为止，填补时需将小槽处碎砼及浮屑清除掉并用麻布擦拭干净。 4.8 涂刷面胶 4.8.1 手摸不粘手即可涂刷面胶（约 2 小时） 。 4.8.2 按面胶配比甲：乙：1（重量比） ，量取配制，并搅拌均匀。4.8.3 用涂料辊筒将面胶均匀涂刷在处理好的砼表面上，抹成厚为1mm 左右的纤维粘结剂，且应为中间厚边缘薄。 4.9 按设计图纸要求裁剪碳纤维布 4.9.1 砼表面处理完后，先根据位置放样剪切碳纤维布。 4.9.2 剪切时沿碳纤维布轴向裁剪，并卷好。 4.10 粘贴碳纤维布

10、 4.10.1 将裁剪成料的碳纤维布粘贴在面胶上，并应拉紧、压实、赶平，不能留有气泡和皱褶，边放布边用专用辊筒沿碳纤维布方向压布辊实、来回滚压，挤出气泡使树脂充分漫渍碳纤维布，直到面胶浸透布并渗到布外层为止，等待固化。 4.10.2 施工过程中必须使得每束纤维布不打折，均处于拉紧状态。每层粘贴质量自检合格后，方可再贴下一层碳纤维布，同时重复以上步骤。 4.10.3 粘贴完后，再在表面用毛辊筒涂刷一层碳纤维粘结剂，自然固化。最后检查粘贴是否密实。 4.11 表面处理 确保粘贴密实后，在外表层均匀洒上一层细砂，以利今后粉刷。如无粉刷则此工序可省略。 5、质量检验及验收标准 5.1 纤维产品应按设计

11、图纸要求选用，技术指标必须符合有关规定，所用纤维产品应有产品质保书及复检报告。 5.2 粘结胶料应按设计要求选用，符合基本性能要求，所用胶料产品应有质保书及复检报告。 5.3 施工质量检验及验收标准 5.4 检测报告 6、结论 通过对某市医院外科住院大楼工程的炭纤维布的施工实践，碳纤维布加固钢筋混凝土结构技术具有裁剪简便，施工方便，工期短，质量可靠等优点。工程自 2012 年 11 月 12 日加固完毕后至尽，使用良好。 参考文献： 1 混凝土结构加固技术规范 CECS25:90. 2 建筑抗震加固技术规程 JGJ116-98. 3 碳纤维片材加固修复混凝土结构技术规程 CECS146:2003. 4 纤维片材加固修复结构用粘结树脂 JG/T1662004. 5 结构加固修复用碳纤维片材 JG/T167-2004. 作者简介：刘家宽（1963 年）男，高级工程师，长期从事技术管理。