在我国,各类桥梁及房屋建筑结构的维修、加固、改造已经成为建设工程的侧重点。目前国内常用的加固方法主要有纤维布复合材料加固、粘钢板、扩大截面等方法,其中FRP复合材料加固法具有非常明显的优势,并且具有良好的经济效益,在结构工程中得到了广泛的应用。在目前的FRP材料加固市场中,碳纤维占的比例最多。

    碳纤维布纤维方向分为单向和双向2种,其中以单向布应用为主。碳纤维布具有高的强度重量比和刚度重量比率、良好的抗疲劳性及高的耐久性、耐腐蚀、热膨胀系数低等特点。

    碳纤维布加固技术的优势主要体现在:高强高效,可设计性强;基本不改变原结构外观,不会对原结构造成损害;运输储存、施工更方便、快捷,容易保证施工质量而且后期维护费用低;其化学结构稳定,在耐候性、腐蚀性以及抗疲劳性能等方面更加突出。但应用此法进行加固时,应充分考虑纤维的方向布置,合理的材料连接方式、连接尺寸、连接位置粘结材料的性能指标。尤其是施工过程的质量控制,一定要按正常的施工程序进行,否则会影响加固效果。

    粘贴碳纤维布加固施工工艺

    1、施工流程

    放设施工线 →基面处理 →刷抹漆底胶 →刮腻子 →粘贴碳纤维布 →养护→涂刷碳纤维专用漆。

    2、施工步骤

    (1)依据设计文件进行施工范围内的放线作业。
    (2)将施工区域内用角磨机对基面进行磨平处理,磨平时要见混凝土光面,并用空气压缩机将粉尘吹干净,直至用手触摸不粘灰为止。
    (3)将底胶按比例配制并搅拌均匀。用短毛滚刷均匀涂抹在磨平部位,静置5—7小时,至手触摸不沾手方可进行下一道工序。底胶拌和量每次不宜过多,应做到随用随拌,不得使用失效的环氧树脂,拌和器具应干净清洁,不得使用已浸过溶剂的毛滚。
!FRPGOD    (4)待底胶干燥后,按比例拌和环氧腻子,并调和均匀,用腻子刮平工作面的坑槽,养生5—7小时。

    (5)粘贴碳纤维布
    a. 用砂纸打磨一遍工作面,并用棉丝将粉尘擦拭干净。
    b. 施放作业边界线。
    c. 按比例将积层树脂进行拌和均匀后,用短毛滚均匀涂抹于工作面上。
    d. 将碳纤维布按顺序依次粘贴于工作面,并用消泡滚反复滚压碳纤维布表面,使碳纤维布与工作面紧密结合,不至有气泡存在。
    e. 静置30—60分钟在碳纤维表面再均匀涂一层浸渍树脂。涂抹浸渍树脂时,不得使粘贴的碳纤维布卷起。

    (6)碳纤维在粘贴后,养护24小时,不宜使碳纤维布受潮、受震,也不得受荷载直接冲撞碳纤维布表面。
    (7)待树脂初期硬化后,在碳纤维布表面涂刷一层碳纤维专用漆,其颜色和原来结构相同。

    3、施工中应注意的事项

    (1)施工宜在5℃以上环境温度条件下进行,并应符合配套树脂的施工使用温度。当环境温度低于5℃时,应使用适用于低温的配套树脂或采用升温处理措施。

    (2)在表面处理和粘贴碳纤维布前,应按加固设计部位放线定位。

    (3)树脂配制时应按产品使用说明规定的配比称量置于容器中,用搅拌器均匀搅拌至色泽均匀。搅拌所用的容器内不得有油污及杂质。宜根据现场实际温度决定树脂的每次拌合量,并严格控制使用时间。

    (4)粘贴前板底首先要打磨平整,除去表层浮浆、油污等杂质,直至完全露出结构新面,混凝土表面应清理干净并保持干燥;钢筋露出部位须做防锈处理,如损坏程度严重,须采取其它措施,以确保安全;转角粘贴处要进行倒角处理打磨成圆弧状,圆弧半径不应小于20mm。
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    (5)按比例准确配制好底胶并搅拌均匀,注意一次调和量在可使用时间内用完,超过时间的绝对不能使用,以确保粘接质量;底胶硬化后,在表面有凸起部分时,要用磨光机或砂纸打光。

    (6)粘贴碳纤维布时要从中间向两侧进行粘贴,可避免施工时产生气泡影响加固效果。

    (7)碳纤维布配套树脂的原料应密封储存,远离火源,避免阳光直接照射。

    (8)树脂的配置和使用场所,应保持通风良好,现场施工人员应根据使用树脂材料采取相应的劳动保护措施。

    (9)涂刷碳纤维专用漆必须等树脂初期硬化后再施做,如表面上仍有不平,用环氧树脂砂浆作细部找平后再涂刷碳纤维专用漆。

    (10)碳纤维布的施工应由熟悉施工工艺的专业施工队伍完成,并应精心组织、精心施工。

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