钢筋混凝土构件碳纤维加固施工工法

'钢筋混凝土构件碳纤维加固施工工法北方公司第六项目部李冰一、前言碳纤维片材是一种纤维类钢筋混凝土结构构件修复、补强材料。由于其高强度、高弹性模量以及施工简便、安全、易遮盖，对后续装饰工程影响小等特点，在钢筋混凝土构件的修复、补强工程中得到了越来越多的应用。二、工法特点碳纤维加固与传统的加固工法相比具有以下有点：（1）自重轻、厚度小，能于狭窄空间作业，施工时不影响建筑物内部正常使用。（2）能用于外形复杂的构件。（3）抗酸、抗碱、抗腐蚀性强，耐久性极佳。（4）施工完成后，表面易于遮盖，对后续装饰工程影响小。三、适用范围钢筋混凝土构件由于荷载增加、结构破坏，设计变更或施工缺陷，结构系统变更等原因需对结构构件加固时，均可采用本工法。四、工艺原理及流程碳纤维布和碳纤维板材是一种 高强、耐腐蚀材料。具有极佳的耐久性，能够抗拒建筑构件经常遇到的各种酸、碱、盐的腐蚀。碳纤维布粘贴于混凝土结构构件的表面后，能显著增强其抗弯、抗剪、抗拉、抗压能力，从而满足建筑物的使用功能，提高其安全系数，增加耐久性。碳纤维加固施工流程见流程图。工艺流程图：图一 五、施工工艺及操作要点：（一）施工准备1根据工程现场需要加固混凝土构件的实际情况，熟悉加固方案。如图一所示。2根据施工方案及现场情况，准备施工机具，搭设脚手架，确认水、电源。3检查混凝土表面是否有裂缝、蜂窝等缺陷，若有先进行灌缝或封闭处理。（二）混凝土表面处理1用打毛机和钢丝刷对粘贴碳纤维布处混凝土表面进行处理，出去浮尘、油污，露出坚实骨料。2对加固部位进行打磨处理，露出混凝土结构新面，对转角粘结处进行导角处理，圆弧半径应大于20㎜。 3打磨完成后用毛刷或高压空气枪将粉尘及松动物质去除，并确保其充分干燥，表面要平整无灰尘。4混凝土构件表面处理完成后，对需加固结构构件进行卸载。（三）配置并涂刷底层树脂1底层树脂分主剂和硬化剂，主剂、硬化剂按100：35比例配置，混合剂应搅拌充分、均匀。2用专用树脂刷将底层树脂均匀涂抹于打磨后的混凝土表面，并确保底层树脂涂抹均匀、饱满无漏涂，在底层树脂表面接触干燥后立即进行混凝土构件表面找补工序。3配置找平材料并对不平整处修复处理。（四）配制并涂刷浸渍树脂1浸渍树脂分主剂和硬化剂，主剂、硬化剂按100：35比例配置，混合剂应搅拌充分、均匀。2在找平材料表面指触干燥后，在需要进行粘贴碳纤维布的部位放好线，定好位。3用树脂刷将浸渍树脂均匀涂抹于混凝土表面，涂抹应饱满无漏涂，应立即进行纤维板、布粘贴。（五）粘结碳纤维板、布1碳纤维板、布应严格按设计尺寸裁减，粘贴前应摆放平整，严禁随意折叠。2用滚筒将碳纤维板按纤维放向滚贴于涂刷浸渍树脂的混凝土构件表面，并用滚筒沿碳纤维板纤维方向滚压，挤出气泡，使浸渍树脂充分浸透碳纤维板。 3在粘贴层浸渍树脂表面指触干燥后，在碳纤维板表面再均匀涂抹一遍浸渍树脂，在梁粘贴纤维布的部位均匀涂抹粘结树脂，然后立即粘贴纤维布。用滚筒沿碳纤维布纤维方向多次滚压，挤出气泡，使浸渍树脂充分浸透碳纤维布。4为防止碳纤维板、布被损伤或侵蚀，在其表面粉刷一层水泥砂浆保护层进行保护。六、施工机具机具名称数量备注手套、口罩、护眼罩人手一套必备，应抗树脂和溶剂砼表面打毛机、钢丝刷3套除去浮尘，露出坚实骨料电动砂轮机3台梁柱棱角磨成圆角树脂刷3把用于刷角滚筒3个用于碾压碳纤维布七、质量控制1必须严格按照碳纤维布施工技术规程施工，施工前必须制定科学可行的施工方案，并做好技术交底。2碳纤维布及粘结材料必须有产品合格证，质保书和检测报告。3施工前仔细核对所用材料型号是否相符，材料尺寸是否规范，禁止过期材料进场。4碳纤维布 粘贴前必须对加固的混凝土构件表面进行清理、修补处理，确保混凝土构件表面清洁、无浮灰、油污和松动混凝土块。5施工中应保证碳纤维布未被弯折、折叠。八、安全措施1由于现场施工存在高空作业，所有施工人员必须系好安全带。2工人进场后由安全监督员进行安全保护教育。3碳纤维布为导电材料，施工中应远离电气设备及电源，并做好防护措施。4施工临时用电必须做到“一关一闸”漏电保护器和接地接零。配电箱要有防护罩，设门加锁。不得使用无绝缘的裸线、已破损绝缘的裸线等。5粘结剂要密封贮存，远离火源，避免高温和阳光直接照射。6施工人员应穿着工作服，戴橡皮或塑胶手套、面罩和眼罩。7为固化的粘结剂及其他溶剂不得倒入下水道，固化后的粘结剂应集中统一处理。九、工程实例及效益昆山牧野机床有限公司厂房及附属工程建筑面积共15000平方米，其中厂房及办公楼为排架和二层框架结构。因为屋面增放设备，增加设备基础，导致荷载增加，而且变更时结构已完成。为满足使用要求，采取碳纤维板和碳纤维布对设备基础下的三道框架梁进行加固。采用此法施工后，仅一天就完成加固工作，不仅没有改变建筑结构，而且对工程的继续施工没有影响，节省费用2万多元，取得了预期效果。 碳纤维加固技术比其它的加固技术在成本和时效上都有很大的优越性。大大的提高构件的强度值，而且不受施工空间、补强物的形状的限制，补强完成后易于遮盖，不影响原设计意图。因此，在钢筋混凝土结构以及钢结构构件的补强中值得采用。 '