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上海毅實建筑加固工程有限公司
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1. 概述
碳纖維材料用于混凝土結構加固修補的研究始于80年代美、日等發達國家。我國的這項技術起步很晚，但隨著我國經濟建設和交通事業的飛速發展，現有建筑中有相當一部分由于當時設計荷載標準低造成歷史遺留問題，一些建筑由于使用功能的改變，難以滿足當 前規范使用的需求，亟需進行維修、加固。目前常用的加固方法有很多，如：加大截面法、外包鋼加固法、粘鋼加固法、碳纖維加固法等。碳纖維加固修補結構技術是繼加大混凝土截面、粘鋼之后的又一種新型的結構加固技術。
2. 特點
碳纖維與傳統的加大混凝土截面或粘鋼混凝土補強相比，具有節省空間，施工簡便，不需要現場固定設施，施工質量易保證，基本不增加結構尺寸及自重，比強度高，耐腐蝕、耐久性能好，有顯著的各向異性、柔軟、可加工成各種織物，沿纖維軸方向等表現出很高的強度等特點。另外，采用該工法，可大大提高建筑物的使用壽命，降低加固成本。因此，碳素纖維作為劃時代的補強材料，備受青睞和關注。
3. 碳纖維加固適用范圍
碳纖維加固法可用于混凝土結構抗彎、抗剪加固，同時廣泛用于各類工業與民用建筑物、構造物的防震、防裂、防腐的補強。
4. 工藝原理
將抗拉強度*的碳纖維用環氧樹脂預浸成為復合增強材料（單向連續纖維）；用環氧樹脂粘結劑沿受拉方向或垂直于裂縫方向粘貼在要補強的結構上，形成一個新的復合體，使增強粘貼材料與原有鋼筋混凝土共同受力增大結構的抗裂或抗剪能力，提高結構的強度、剛度、抗裂性和延伸性。
5. 工藝流程及操作要點
工藝流程可以歸納為：施工準備→混凝土表面處理 →配置并涂刷底膠→配置修補膠并對混凝土表面不平處進行*和找平處理→配置并涂刷結構膠黏劑 →粘貼碳纖維片材 →表面養護→涂刷碳纖維膠。
5.1 施工準備
1）應認真閱讀設計施工圖。
2）應根據施工現場和被加固構件混凝土的實際狀況，擬定施工技術方案和施工計劃。3）應對所使用的碳纖維片材、配套膠黏劑、機具等做好施工前的準備工作。
5.2 表面處理
1）應清除被加固構件表面的夾渣、疏松、蜂窩、麻面、起砂、腐蝕等混凝土缺陷，露出混凝土結構層，并修復平整。對較大的孔洞、凹陷、露筋等部位，在清理干凈后，應采用粘結能力強的修復材料進行修補。
2）應按設計要求對裂縫進行灌注或封閉處理。
3）被粘貼的混凝土表面應打磨平整，除去表層浮漿、油污等雜質，直至*露出混凝土結構新面。轉角粘貼出應進行導角處理并打磨成圓弧狀，圓弧曲率半徑不應小于20mm。
4）混凝土表面應清理干凈并保持干燥。
5.3 涂刷膠底
1）應按膠黏劑生產廠家提供的工藝條件配制膠底。
2）應采用滾筒刷將膠底均勻涂抹于混凝土表面，在膠底表面指觸干燥時，立即進入下一工序的施工。
5.4 找平處理
1）應按生產廠家提供的工藝條件配制修補膠。
2）應對混凝土表面凹陷部位用修補膠*平整，不應有棱角。
3）轉角處應采用修補膠修成光滑的圓弧，其曲率不應小于20mm。
4） 宜在修補膠表面指觸干燥后，盡快進行下一工序的施工。
5.5 粘貼碳纖維片材
5.5.1 應按下列步驟和要求粘貼碳纖維布：
1）應按設計要求的尺寸剪裁碳纖維布。
2）應按生產廠家提供的工藝條件配制結構膠黏劑，并均勻涂抹于粘貼部位。
3）將碳纖維布用手輕壓貼于需粘貼的位置，采用的滾筒順纖維方向多次滾壓，擠出氣泡，使膠液充分浸透碳纖維布；滾壓時不得損傷碳纖維布。
4）多層粘貼時應重復上述步驟。
5）應在很后一層碳纖維布的表面均勻涂抹結構膠黏劑。
5.5.2應按下列步驟和要求粘貼碳纖維板。
1）應按要求的尺寸裁剪碳纖維板，并按生產廠家提供的工藝條件配制結構膠黏劑。
2） 應將碳纖維板表面擦拭干凈至無粉塵。當需粘貼兩層時，底層碳纖維板的兩面均應擦拭干凈。
3）擦拭干凈的碳纖維板應立即涂刷結構膠黏劑，膠層*應呈拱起狀，平均厚度不應小于2mm。
4）應將涂有膠液的碳纖維板用手輕壓于需粘貼的位置。用橡皮滾筒順纖維方向均勻平穩壓實，使膠液從兩邊擠出，保證密室無空洞。當平行粘貼多條碳纖維板時，兩條板帶之間的空隙不應小于5mm。
5）需粘貼兩層碳纖維板時，應連續粘貼。如不能立即粘貼，再開始粘貼時應對碳纖維板重新進行清理。
5.6 表面防護
當需要做表面防護時，應按有關標準的規定處理，并保證防護材料與碳纖維片材之間有可靠地粘貼。
5.7 施工安全和注意事項
1）碳纖維片材為導電材料，施工碳纖維片材時應遠離電氣設備和電源，或采取可靠的防護措施。
2）施工過程中應避免碳纖維片材彎折。
3）碳纖維片材配套膠黏劑的原料應密閉儲存，遠離火源，避免陽光直接照射。
4）膠黏劑的配制和使用場所應保持通風良好。
5）現場施工人員應采取相應的勞動保護措施。
6. 質量要求
1）所有進場材料，包括碳纖維材料和膠結材料，必須符合質量標準，并具有出廠產品合格證，符合工程加固補強設計要求。 2）碳纖維材料在運輸、儲存中不得受擠壓，以免碳纖維受損，也不得直接日曬和雨淋，膠結材料應陰涼密閉儲存。
3）各工序的施工質量，由技術人員負責指導、監督，每一道工序完成后提請技術員檢查、認可后，才能進行下道工序。
4）涂底層涂料
涂料應涂刷均勻、不得漏涂，嚴禁在不適合氣溫條件下施工，添加溶劑稀釋后的涂料應在規定時間內用完。溫度低于7℃，相對濕度RH<85%，混凝土表面含水率在8%以下，無結露現象時，必須使用改性環氧樹脂。
5）構件表面殘缺修補構造物表面小孔、內角必須用環氧膩子修補平整，膩子涂刮后，表面仍存在的不平糙紋，應再用砂紙磨平。
6） 粘貼碳纖維
（1）貼碳纖維材料時須符合下述條件：
1 碳纖維材料應按規定裁切。
2氣溫、空氣濕度、構件表面含水率等符合要求。3 底層涂料及膩子達到指觸干燥（樹脂表面達到固化硬結）。4粘結樹脂的類型與施工時的氣溫適合，主劑和固化劑、固化促進劑應按規定的比例稱量準確，裝入容器，用攪拌器攪拌均勻，一次調和量應在規定時間內用完。
（2）碳纖維粘貼的質量檢驗標準。1下涂和上涂滲浸入碳纖維束良好。2 碳纖維粘結嚴實。
3對于直徑在10mm以上30mm以下的空鼓，每平方米少于10個可認為合格；若每平方米在10個以上，則認為不合格，需進行補修。對于直徑在30mm以上的空鼓，只要出現，即認為不合格，需進行補修。
4順纖維方向搭接長度不小于20cm，各層之間的搭接部位不得位于同一條直線上，層間必須錯開至少50cm。
5 碳纖維材料規格，粘貼位置、長度、寬度、纖維方向、層數符合規定。
?、?/span> 技術標準：
《混凝土結構加固設計規范》GB50367-2006；
《碳纖維片材加固混凝土結構技術規程》CECS146：2003。
7. 結語
碳纖維加固，只要設計合理，與一般的粘貼鋼板法比較費用差不多，但碳纖維加固法施工便捷，工效高，沒有濕作業，不需現場固定設施，施工占用場地少，在施工工期、施工條件方面具有明顯的優勢。碳纖維加固法加固效果好，高強高效，適用面廣，質量易保證，耐腐蝕及耐久性能。采用碳纖維加固修補后，基本不增加原結構自重及原構件尺寸。
碳纖維加固具有輕質、高強、抗腐蝕、耐老化、耐久性好、物理性能穩定等諸多優點，其抗拉強度是同等截面鋼材的7～10倍。用碳纖維加固材料修復補強混凝土結構是近來發展而成的新型工法，與混凝土結構形成一體共同工作，利用碳纖維材料的抗拉強度達到增強構件承載能力及剛度的目的。
這項技術具有施工簡便快捷、安全可靠、耐久性好，能適應各種復雜的結構外形，不影響原結構的外觀等諸多優點，已在混凝土結構抗震修復加固補強工程中得到廣泛的應用。
1.前言：
嘉興市南溪路迎賓橋位于南湖風景區主入口，建成于1993年，為三跨3X16.8m簡支梁橋，橋面寬度12.5m，上部為16.76m工字梁加微彎板結構，下部為鉆孔灌注樁接蓋梁基礎，設計荷載為汽-20，掛-100。現實施南溪路拓寬改建，該老橋兩側各拼寬15m，使橋面總寬度達42.5m，設計荷載提高至城-A級。
老橋加固項目中由于老橋梁板原設計荷載較低，無法滿足新荷載等級要求，經結構計算原梁板抗彎不足，需對原梁板實施加固處理，提高其荷載承載能力。經方案比選決定采用對梁板底粘貼碳纖維布加固法。
2. 碳纖維布加固特點
碳纖維布加固修復混凝土結構技術是采用配套粘結樹脂將碳纖維布粘貼于混凝土表面，起到結構補強和抗震加固的作用。廣泛適用于建筑梁、板、柱、墻等的加固，以及橋梁、隧道、煙囪、筒倉等其它土木工程的加固補強。
碳纖維布具有以下優點：1.重量較輕，柔軟、容易粘貼、質量可保證，施工方便?；旧夏懿辉黾訕嫾灾匾膊桓淖儤嫾孛娴某叽?。2.碳纖維布的抗拉強度較高，其抗拉強度達HRB級鋼筋強度的10倍以上，可得到與使用鋼板補強相同效果。3.產品厚度小，可交叉重疊，能適用于各類不規則面及曲面等結構上。4. 可以按要求裁切，柔軟性也很好，能夠與鋼筋混凝土表面粘接緊密，對于施工質量的易于控制和保證。不需要大型的施工機具，作業時不產生明火，并能搭接粘結任意延長。5.耐性、堿型及大氣環境等的腐蝕作用，耐久性好。6.可提高柱體的抗震能力約2至4倍。7.環保無有害物質，且貯存時間長，對施工的工期調整而產生的影響小。
3. 碳纖維布加固施工工藝簡介
碳纖維施工工藝主要包括以下步驟：1.施工前期準備；2.基面的處理；3.配制并涂刷底層環氧樹脂膠并做好找平處理；4.粘貼碳纖維布；5.碾壓；6.滾涂環氧樹脂浸漬膠；7.表面防護處理。
1.施工前期準備：擬定加固工程的整個施工方案以及施工的計劃進度安排，對所使用的碳纖維布、配套的樹脂膠以及所使用的機器設備做好施工前的檢測和準備工作。認真閱讀施工設計圖紙復核相關尺寸及數量。
2.基面的表面處理：全面打磨基材表面，清除被加固體表面的疏松、受腐蝕、風化等的問題面層，并去除其表層的油污或浮漿等雜質，使其無任何附著物。粘貼處如有尖銳棱角處需將其打磨成圓角，其很小圓弧內徑不小于20mm。如結構表面有裂縫需按設計要求對其進行加固修復，如裂縫寬度超出規范限值應報設計單位復核確認。
3. 配制并涂刷底層環氧樹脂膠并做好找平處理：涂底層環氧樹脂，修正不合處，在底層樹脂膠表面干燥后涂環氧樹脂浸漬膠到粘結面，膠量需充足并飽滿并同時做好找平處理。
4.粘貼碳纖維：按設計要求尺寸裁剪后碳纖維布后將其粘貼于混凝土涂膠面，碳纖維方向應與粘貼部位的受力方向*，碳纖維布應平直、延展，如有接頭，其搭接長度應不小于20cm。但有多層粘結時，應在碳纖維布表面干燥后即實施下一層的粘結。如果間隔時間超過40分鐘，則需等12個小時后再涂刷環氧樹脂粘結劑粘貼下一層碳纖維布。
5.碾壓：粘貼好碳纖維布后應立即用橡膠棍或塑料刮板反復碾壓其表面，使其平順、無氣泡并使粘結劑充分滲透，確保粘貼效果。
6.滾涂環氧樹脂浸漬膠：再次在碳纖維布表面滾涂環氧樹脂浸漬膠，要求能充分浸潤碳纖維布的纖維中。
7.表面防護處理：用水泥砂漿或3～6mm石英沙覆蓋在碳纖維布加固面上，使其能減緩風化腐蝕等外界影響，增長其使用年限。
4. 施工條件和注意事項
1、施工表面應清潔和干燥。
2、施工溫度 理論上應大于5℃，小于40℃。
3、嚴禁在雨天露天施工。
4、相對濕度大于85%或混凝土表面結露的場合，不允許施工。
5、請于作業場所設置局部排氣設備。作業中應著保護鏡、保護手套、防塵口罩等保護工具。若附著于皮膚時請于使用肥皂后以清水沖洗。請盡量勿使毛羽及線屑附著于插座及其他電器產品，亦不可讓本產品與電源接觸。
5.注意事項
1.碳纖維布為導電的材料，故施工中應注意遠離電氣設備和電源，或采取安全的措施予以防護。
2.碳纖維布應避免彎折、扭曲或附著雜質，不然會嚴重影響其強度性能。
3.碳纖維應存儲于涼爽干燥的地方，避免陽光直接照射或日曬雨淋。
4.現場施工人員應采取相應的勞動保護措施。
6. 檢驗和驗收
1.施工開始前，應確認碳纖維材料和粘結劑、底層樹脂、找平材料的產品合格證、質量檢驗報告。
2.施工質量檢驗及驗收標準如下
3. 粘接質量不符合要求需割除修補時，應沿空鼓邊沿，將空鼓部分的碳纖維割除，以每邊向外緣擴展100大小之同樣碳纖維材料，用同樣粘結劑，補貼在原處。
7.橋梁工程應用中的可行性
橋梁工程由于其結構較繁瑣，橋梁周圍地形復雜，多建筑物、水管、通訊設施等，橋梁加固作業面較小，對加固限制條件較多，但運用碳纖維布材料進行加圖時只需要用相應的粘結劑將碳纖維布粘貼于橋梁需加固部位的結構層表面即可，同時它具有柔軟可裁剪的特性故施工十分方便；另外由于碳纖維布自身重量很小，相對于橋梁受力結構的自重來說其質量幾乎可以忽略，因而對結構的整體受力所增加的額外荷載也可忽略，對結構受力有利而無害。
本工程中工字梁底寬30cm，梁高80cm，長16.76m，經結構計算，設計采用UT70-30型碳纖維布，纖維重量300g/m2,設計厚度0.167mm，設計抗拉強度3.4kN/mm2,寬度50cm。采用“U”型粘貼法，分三層粘貼于原工字梁底部，每層端部各縮短1.5m。由于梁底距水面高度近1.7m，施工時采用駕船施工作業。該設計施工圖其經濟高效性及施工便捷性獲得業主及施工單位*認可，其加固效果將待工程完工后做進一步追蹤調查。
8.結束語
粘貼碳纖維布或碳纖維板加固技術在橋梁加固工程域是一種新型的加固技術，截止目前已在國內一些城市的橋梁加固域得到了初步的應用，并取得了不錯的效果，經濟效益也相對明顯；在對應橋梁類的鋼筋混凝土結構來說碳纖維布的能提高結構構件的抗拉強度增強抵抗變形的能力，有效減少裂縫的開展。此加固技術施工便捷，材料自重輕、強度高、具有柔韌性、能包裹復雜外形的構件，成本經濟，具有較高的實用價值。該項加固新技術如能逐步推廣，并展現其*性能將是加固技術域的一次重大變革。
本文由毅實建筑加固工程有限公司整理，公司主攻建筑加固領域，主要內容有：碳纖維加固，碳纖維加固施工，碳纖維加固價格，碳纖維加固公司，房屋碳纖維加固，樓板碳纖維加固，柱子碳纖維加固，梁碳纖維加固，橋梁碳纖維加固，廠房碳纖維加固，學校碳纖維加固，宿舍碳纖維加固，地下室碳纖維加固，剪力墻碳纖維加固，橋墩碳纖維加固，高鐵碳纖維加固，煙囪碳纖維加固等工程等業務，如您有需要請，我們提供免費技術咨詢，工程能不能做下來沒有關系，能把我們的經驗、技術、服務、誠信分享給您，也是一種成功，本欄目所有文章均收集自網絡及公司編寫,僅供學習參考之用,侵權之處請及時修改、刪除,謝謝!
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