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結構加固

粘貼碳纖維布加固作業指導書

 

1 施工工序流程

彈粘貼輪廓線線→混凝土表面處理→基層處理→涂刷底膠→找平處理→涂刷浸漬膠→粘貼碳纖維→涂刷浸漬膠→粘貼第二層碳纖維→……→最外層碳纖維表層刷膠→表面防護→分項驗收

2 施工要點

2.1基層彈線:

按設計要求,在需粘貼碳纖維的部位彈出粘貼輪廓線。

2.2砼表面處理:

根據粘貼輪廓線首先將基層上的表層打磨,露出混凝土結構面后,將混凝土表面的疏松、軟質、脆裂、松脫等缺陷清除達到表面堅實;露筋的銹塊、銹皮均需清除,必要時作防繡處理。

 

 

 

圖1 表面處理

2.3砼基層打磨:

用金剛石角磨機對混凝土表面進行打磨處理,除去表層浮漿、油污等雜質,混凝土表面的漿楞、模板段差均需打磨平整形成平順的斜面。陽角部位打磨成表面光滑的圓弧。使用小型空氣壓縮機或毛刷清除砼表面存留的混凝土粉末。清理完的表面保持清潔、干燥。

2.4涂刷底涂:

將底涂環氧樹脂涂料主劑及硬化劑按2:1配制,要求攪拌均勻,隨配隨用一次配制量不要超過10㎏;如果在產品規定使用時間(20—145min)內未用完,則不再使用。用滾筒刷將配好的底涂均勻涂抹于混凝土表面。在底涂指觸干燥后立即進行下一道工序。一般常溫下指觸干燥時間為4~6小時,5-15攝氏度時約9小時。

圖2 涂刷底膠后效果

2.5找平處理:

本工作為粘貼之前的缺陷處再修補工作。底涂涂料涂刷后在混凝土構件表面形成的小孔及陰角,待底涂指觸干燥后,使用找平型環氧膩子修補平整。表面仍存在的糙紋再用砂紙打磨平整。

2.6粘貼碳纖維:

(1)按設計要求的尺寸用壁紙刀或剪刀裁剪碳纖維布,每段長度不超過6米為宜。

(2)纖維貼片搭接時,纖維片縱向接頭搭接長度須在100mm以上,上下層之間的搭接位置應相互錯開,該部位應多涂粘結樹脂。碳纖維橫向不需要搭接。

圖3沿纖維受力方向搭接長度要求

(3)按產品說明書要求配制浸漬環氧樹脂膠(主劑硬化劑重量比2:1),超過規定時間(35~170min)內未用完的膠不得再使用。

 

圖4配制配制浸漬樹脂膠

(4)將配好的浸漬樹脂膠膠液均勻涂抹于所要粘貼部位,拱起部分、拐角部分、碳纖維片搭接部位及殘缺修補處要多涂一些,但必須涂抹均勻。

(5)把裁剪好的碳纖維布平鋪在涂好的粘結劑基層上。

(6)使用脫泡羅拉(專用工具)順纖維方向在碳纖維片上多次滾壓,對角隅處應向著角隅滾壓,對拱起部位應向相反方向滾壓,以除去氣泡。使樹脂膠均勻充分浸透纖維布的纖維束中。

(7)碳纖維布施工30分鐘(根據指觸干燥程度)后,用滾筒刷在碳纖維布的表面均勻涂抹一層浸漬樹脂膠液,并用脫泡羅拉(專用工具)用力滾壓2~3次,使碳纖維片內部補充、滲浸粘結樹脂膠。

(8)多層粘貼時重復上述步驟,每層施工前應在前層纖維表面樹脂膠指觸干燥且對前層纖維空鼓修補完成后進行,重復4—7步驟,并遵守步驟2中的規定。

(9)在最后一層碳纖維布的表面均勻涂抹一層浸漬樹脂膠液。

(10)涂完浸漬樹脂膠液后,養護一周或兩周后放可進入下一道工序(具體時間應現場實際溫度而定)

 

                                                                                        圖2.4 粘貼碳纖維

2.7表面防護和養護:

在最后粘貼的一層碳纖維外,再均勻涂抹一道粘結膠,進行表面防護。施工完成后24小時內防止雨淋或受潮,并注意保護,防止硬物碰傷施工表面。固化溫度不得低于5℃。平均氣溫為20~25℃時,固化時間3天;平均氣溫為10℃時,固化時間5天。若固化溫度低于5℃,可采取紅外線燈(或碘鎢燈)加熱等加溫措施。  

檢驗與驗收

3.1施工開始前,應確認碳纖維布及配套樹脂膠類粘接材料的產品合格證、產品質量出廠檢驗報告合格有效。

3.2根據碳纖維片材加固混凝土技術規程的要求,現場做碳纖維復合材料粘結抗拉強度試驗。

3.3碳纖維加固施工過程中,基層打磨工程及底涂修補工程應進行隱藏工程檢驗與驗收。

3.4碳纖維片材規格、貼片位置、長度、寬度、纖維方向、層數應符合設計規定,碳纖維實際粘貼面積應不小于設計量,位置偏差不大于10mm。

3.5碳纖維粘貼完成,經過養護兩天達到初期硬化強度后,檢驗碳纖維的粘結質量,用鋼尺檢測碳纖維片的粘貼位置及粘結劑厚度,可用小錘輕輕敲擊,無空響聲的即表明粘貼密實。按碳纖維片材加固混凝土技術規程的要求,抽檢部位每1cm2抽取2處,且不小于2處為宜。對空鼓的范圍需用粉筆或石筆做出標記??展臋z測評定標準如下表:

空鼓大小

對象

合格與否

實施方法

直徑10mm以上

10個以下/m2

合格

直徑30mm以下

10個以上/m2

合格

修補

直徑30mm以上

全部

不合格

修補

判定不合格者,必須進行修補。修補后需進行復檢達到合格。

注:使用小錘敲打聽音時,有時由于空鼓以外的原因也會產生與正常部位不同的聲音,應小心辨別。

如有五個直徑為10mm~30mm的空鼓在20 cm2范圍內或在長度不大于20cm內(5個空鼓呈串狀),也均視為不合格,需作處理。

如有空鼓現象,根據本工程碳纖維的粘貼特點,處理方法采用割刀切入填充樹修補法:沿碳纖維方向切入2~3刀,用刮板、毛刷涂上適量的粘結樹脂,填入刮開的縫內。見下圖:

 

 

 

4質量保證措施

4.1所有進場材料應符合質量標準并具有出廠合格證,適合現場溫度、濕度條件,這是保證工程質量的前提。

4.2碳纖維片材在運輸、儲存中不得受擠壓,以免碳纖維受損。也不得直接日曬。膠材料應陰涼密閉儲存。

4.3施工前工人熟悉施工現場,并進行技術、安全交底。

4.4各工序之間實行自檢、互檢、交接檢制度,由現場工長質量把關,不合格工序反修至合格為止。

4.5為避免應力集中產生碳纖維絲折斷,轉角處一定要進行導角處理并修補成圓弧狀,圓弧半徑不小于20㎜。

4.6碳纖維布沿纖維受力方向的搭接長度不小于100㎜。當采用多條或多層碳纖維布加固時,各條或各層碳纖維布之間的搭接位置應相互錯開。各層之間至少錯開50mm。

4.7底涂施工之前混凝土表面須修補、打磨平整,且保證混凝土表面干燥。底涂施工時溫度須高于5攝氏度,相對濕度低于85%,混凝土表面含水率在8%以下。否則不能施工。

4.8滾壓時要用力適當,不得來回反復滾動,以免損傷碳纖維。

4.9底涂和環氧膩子達到指觸干燥(樹脂表面達到固化硬結)后方可進行粘貼。

4.10主劑和固化劑應按規定的比例稱量準確,裝入容器攪拌均勻。一次調和量應在可使用時間內完成。

4.11施工完畢后嚴禁在碳纖維上進行大面積鉆孔以免破壞碳纖維的有效斷面。需鉆孔時,經業主、設計、監理單位同意后且在TR型樹脂膠養護兩周后進行。

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