宿遷【碳纖維加固】-加固設(shè)計(jì)，施工，咨詢一體化;**設(shè)計(jì)院出方案，工人技術(shù)熟練，是您的可以選擇。同時(shí)具有的施工隊(duì)伍，施工，保您**。

1、引言

碳纖維材料是人造高新材料，它具有優(yōu)異的力學(xué)性能及穩(wěn)定性。這種材料適用于混凝土結(jié)構(gòu)的維修加固。碳纖維它是一種纖維狀的碳材料。碳纖維材料具有耐老化、強(qiáng)度高、輕量質(zhì)、抗腐蝕、物理性能較其穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)。碳纖維材料根據(jù)生產(chǎn)工藝方式和原材料的不同，可以分為瀝青基碳纖維和聚丙烯晴基碳纖維。我們應(yīng)根據(jù)工程實(shí)際選擇合適的碳纖維材料，以達(dá)到較好的施工效益。

2、粘貼碳纖維布加固法

2.1碳纖維材料的要求

（1）碳纖維復(fù)合材料

碳纖維復(fù)合材料是由基體及纖維共同組成的。加固混凝土結(jié)構(gòu)常用的纖維材料主要有以下三種：芳綸纖維(AFPR)、碳纖維(CFRP)、玻璃纖維（GFRP）。這三種復(fù)合材料的特點(diǎn)是：成線彈性的應(yīng)力應(yīng)變量，材料不存在屈服點(diǎn)或塑性區(qū)域。其中由于碳纖維材料具有優(yōu)異的物理力學(xué)性能及化學(xué)穩(wěn)定性，以及施工工藝便捷，所以它成為維修加固混凝土結(jié)構(gòu)的理想材料。普通碳纖維是以瀝青纖維(MPP)和聚丙烯晴基(PAN)為原料經(jīng)高溫碳化制成的，碳化程度將決定材料的彈性模量、密度與導(dǎo)電性等性能。碳纖維長(zhǎng)絲直徑通常在5μm,到8μm之間，并合成含3000～18000根的長(zhǎng)絲束[1]。為改善碳纖維與基體的親和性，纖維本身要經(jīng)表面處理，形成能與基體反應(yīng)的活性基團(tuán)。

用碳纖維布材料加固混凝土結(jié)構(gòu)時(shí)，要求按結(jié)構(gòu)的受力和構(gòu)造特點(diǎn)將碳纖維布用粘結(jié)材料有序地粘貼于構(gòu)件表面，以達(dá)到利用碳纖維布的特性對(duì)結(jié)構(gòu)變形的約束，并提高結(jié)構(gòu)物的強(qiáng)度和承載能力的目的。

（2）粘結(jié)材料

能否保證碳纖維布與混凝土共同工作的是粘結(jié)材料性能的好壞程度。粘結(jié)材料也是它們兩者之間傳力途徑的關(guān)鍵所在。我們選用的粘結(jié)材料必須要有足夠的韌性，它不會(huì)因混凝土開裂導(dǎo)致脆性粘結(jié)破壞，同時(shí)必須有足夠的強(qiáng)度與剛度，才可以保證碳纖維與混凝土間剪力的傳遞。粘結(jié)材料一般分為三類：底層涂料、整平材料和浸漬樹脂。

①底層涂料（底涂膠） h

粘貼碳纖維布加固混凝土結(jié)構(gòu)采用的底層涂料一般簡(jiǎn)稱為底涂膠。粘貼前混凝土表面要求經(jīng)過打磨、清洗等處理后，先涂上一層很薄的底層膠，這層底膠要求即能浸入混凝土表面，又能提高混凝土表面的強(qiáng)度。底層膠的主要作用是改進(jìn)混凝土與碳纖維材料的膠接性能，提高二者的粘結(jié)性能。因此我們要求選用的底涂膠必須具有粘度低，粘結(jié)性能好，滲入性強(qiáng)等特點(diǎn)。

②平整材料（找平膠）

粘貼碳纖維布加固混凝土結(jié)構(gòu)用來平整混凝土表面的涂料簡(jiǎn)稱為找平膠。粘貼碳纖維布加固混凝土結(jié)構(gòu)時(shí)，只有當(dāng)它與混凝土結(jié)構(gòu)形成一個(gè)整體后才能產(chǎn)**異的加固效果，所以要求碳纖維布與混凝土結(jié)構(gòu)緊密粘貼，形成一個(gè)受力整體。實(shí)際工程中許多混凝土結(jié)構(gòu)表面會(huì)有錯(cuò)位、轉(zhuǎn)角部位等都有可能會(huì)損壞碳纖維布，混凝土凹凸表面及表面的小氣孔很難通過基底處理一道工序就能夠徹底清理掉。所以在施工時(shí)等涂抹的底層涂料測(cè)地干燥后，必須用找平膠對(duì)混凝土表面再進(jìn)行找平處理。粘貼碳纖維布加固用的找平膠和碳纖維布一樣應(yīng)具有優(yōu)良的力學(xué)性能、施工性能及觸變性能。在施工過程中，找平膠的選用要求涂抹工藝簡(jiǎn)單，同時(shí)不隨時(shí)間的延長(zhǎng)出現(xiàn)明顯的變形。

③浸漬樹脂（粘貼膠）

粘貼碳纖維布加固混凝土結(jié)構(gòu)時(shí)將碳纖維布粘貼于混凝土表面的浸漬樹脂簡(jiǎn)稱為粘貼膠。它在整個(gè)加固中起著非常重要的作用，是連接底膠與碳纖維布的關(guān)鍵材料。粘貼膠的粘度應(yīng)控制在一定范圍，利用浸漬樹脂順利地將碳纖維布粘貼于混凝土表面，經(jīng)過碾壓后，要求使浸漬樹脂浸透碳纖維布，使它們形成一個(gè)受力體系以共同抵抗外力作用。浸漬樹脂要求必須具有良好的滲透性、初粘力、觸變性。膠粘劑與碳纖維的相容性和粘接力必須較好，這樣才能保證混凝土和碳纖維布結(jié)合成整體受力體系，達(dá)到維修加固的目的。

④防護(hù)材料（罩面膠）

粘貼完碳纖維布后，為了施工表面美觀和保護(hù)碳纖維布，往往會(huì)在碳纖維布表面涂抹其他的防護(hù)材料，俗稱罩面膠。罩面膠要求涂抹在碳纖維布表面后不會(huì)脫層、掉落，有較好的溫度適應(yīng)能力，用以防止碳纖維布材料不被紫外線直接照射。罩面膠的選擇范圍較大，聚氨脂體系、丙烯酸體系、不飽和聚脂體系、**氟體系等都可以選擇使用。

⑤各層膠的相容性

碳纖維布加固混凝土結(jié)構(gòu)補(bǔ)強(qiáng)施工工藝中，各層膠的涂抹要求是逐層疊加復(fù)合涂抹成的，并且與混凝土直接接觸的只能是底涂膠。底涂膠、找平膠、碳纖維布粘貼主膠粘、罩面膠之間的相容性、粘接性能是必須充分考慮。實(shí)驗(yàn)中如發(fā)現(xiàn)同類型的膠粘劑粘接性較好，不同類型的膠粘劑的粘接相容性差就必須預(yù)先做實(shí)驗(yàn)加以證明后才可使用。

3碳纖維布加固混凝土結(jié)構(gòu)施工工藝與要求

3.1施工前的準(zhǔn)備作業(yè)、基面處理要求

將碳纖維布粘貼于混凝土前，要求先用砂輪機(jī)先清除和打磨混凝土結(jié)構(gòu)表面的劣化層；混凝土結(jié)構(gòu)基面的錯(cuò)位與凸出部分要磨平，轉(zhuǎn)角部位與凸出部分也要磨平，轉(zhuǎn)角部位要進(jìn)行倒角處理；裂縫部分要注入環(huán)氧樹脂漿進(jìn)行修補(bǔ)[2]。

混凝土基面的清理：先用鋼絲刷將表面松散浮渣刷去，然后用壓縮空氣清除粉塵；再用無水酒精擦拭表面，也可用清水沖洗，但必須保證混凝土基面充分干燥后才能進(jìn)行下一道工序的施工。

涂刷底膠：按比例準(zhǔn)確配制底膠并攪拌均勻，從而確保粘接質(zhì)量，當(dāng)?shù)啄z過時(shí)間**不能使用；將配制好的底膠均勻地涂抹在混凝土基面，注意直橫均勻涂抹和底膠的自然風(fēng)干。當(dāng)?shù)啄z硬化后，發(fā)現(xiàn)在表面有凸起部分時(shí)，要再用磨光機(jī)或砂紙打光，待底膠干燥后，才可以進(jìn)行下道工序的施工。

粘貼面的修補(bǔ)：為確保加固效果，如果發(fā)現(xiàn)粘貼面上有凹入部位或氣孔，必須先用找平膠進(jìn)行修補(bǔ)找平，保證粘貼面的平整后，等找平膠干燥后才允許進(jìn)入下一道工序的施工。

粘貼碳纖維布：依設(shè)計(jì)尺寸大小裁剪出需要的碳纖維布，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)施工經(jīng)驗(yàn)和作業(yè)空間確保下料長(zhǎng)度，如果遇到有需要進(jìn)行接長(zhǎng)的情況，接頭長(zhǎng)度要求不得小于15cm；施工時(shí)要注意控制下料數(shù)量，下料數(shù)量要求以當(dāng)天能用完的量為準(zhǔn)；粘貼碳纖維布時(shí)，根據(jù)設(shè)計(jì)位置由上而下，有左至右有秩序地粘貼，并以滾筒壓擠粘貼片，使得碳纖維布與浸漬樹脂充分結(jié)合，同時(shí)去除氣泡；確保觀察貼片是否粘貼密實(shí)，若發(fā)現(xiàn)有間隙或氣泡，要求及時(shí)處理。保證不出現(xiàn)間隙或氣泡。

罩面防護(hù)處理：粘貼完碳纖維布后，要在其表面再均勻涂抹一層浸漬樹脂，自然風(fēng)干；確保材料表面已充分風(fēng)干結(jié)合后，再在其表面涂抹罩面膠或采取其它防護(hù)措施處理。