碳纖維布加固是在最近幾年里發(fā)展起來的一種新型的加固技術(shù),它具有高強(qiáng)度、材質(zhì)輕、耐腐蝕等的優(yōu)點(diǎn)。為了能夠更好地解決高層建筑局部結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫而帶來的危害和影響,進(jìn)一步提高建筑原結(jié)構(gòu)的承載和抗風(fēng)能力,這技術(shù)含量高、易于施工、高可靠性的碳纖維布加固補(bǔ)強(qiáng)技術(shù)就在高層建筑中得到了廣泛應(yīng)用。本文介紹了碳纖維布加固技術(shù)的特點(diǎn)以及在高層建筑中的施工應(yīng)用。 碳纖維布與碳纖維浸漬膠配套使用成為碳纖維復(fù)合材料,適用于混凝土受彎、軸心受壓、大偏心受壓及受拉構(gòu)件的加固、木質(zhì)結(jié)構(gòu)的加固,可有效提高構(gòu)件的承載力、抗震性能和耐久性。是處理下列工程問題的優(yōu)秀備選方案:1.建筑物使用荷載增加;2.工程使用功能改變;3.材料老化;4.混凝土強(qiáng)度等級(jí)低于設(shè)計(jì)值;5.結(jié)構(gòu)裂縫處理;6.惡劣環(huán)境服役構(gòu)件修繕、防護(hù)。7.其他用途:體育用品、工業(yè)產(chǎn)品等眾多領(lǐng)域。碳纖維加固:碳纖維加固是利用碳素纖維布和專用結(jié)構(gòu)膠對(duì)建筑構(gòu)件進(jìn)行加固處理,該技術(shù)采用的碳素纖維布強(qiáng)度是普通二級(jí)鋼的 15 倍左右。具有強(qiáng)度高、重量輕、耐腐蝕性和耐久性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。厚度僅為 2mm 左右,基本上不增加構(gòu)件截面,能保證碳素纖維布與原構(gòu)件共同工作碳纖維布加固技術(shù):粘貼碳纖維結(jié)構(gòu)加固 技術(shù)是指采用高性能粘結(jié)劑將碳纖維布粘貼在建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)件表面,使兩者共同 工作,提高結(jié)構(gòu)構(gòu)件的(抗彎、抗剪)承載能力,由此而達(dá)到對(duì)建筑物進(jìn)行加固、補(bǔ)強(qiáng)的目的。碳纖維加固特點(diǎn):1.材料輕質(zhì)高強(qiáng)碳纖維片的抗拉強(qiáng)度比同截面鋼材高 7~10 倍,將它用環(huán)氧樹脂與鋼筋混 凝土構(gòu)件粘貼后,能可靠地與構(gòu)件形成一體,共同工作,具有優(yōu)異的補(bǔ)強(qiáng)效果,而 結(jié)構(gòu)自重的增加幾乎可以忽略。2.抗腐蝕能有效地防護(hù)構(gòu)件的混凝土和鋼筋免受酸,堿,鹽,水等介質(zhì)的腐蝕。3.耐老化 碳纖維片與環(huán)氧樹脂膠結(jié)材料本身及經(jīng)其補(bǔ)強(qiáng)的混凝土構(gòu)件可以長(zhǎng)期承受紫外線,核輻射。長(zhǎng)期在 – 54~82℃溫度下使用,強(qiáng)度不會(huì)降低。經(jīng)加速暴露老化試驗(yàn)驗(yàn)證可歷時(shí) 40 年性能不變。 且在表面涂裝后,耐久性將更加突出。4.高溫性能 碳纖維本身具有非常高的耐熱性,但碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料與混凝土粘貼后的耐熱性由 環(huán)氧樹脂決定。因?yàn)榄h(huán)氧樹脂在接近 80℃時(shí)發(fā)生軟化, 所以碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料的耐熱溫度為 80℃的強(qiáng)度保持率為 80%, 從設(shè)計(jì)強(qiáng)度的安全率考慮, 80℃應(yīng)視作使用的上限溫度。 另外, 當(dāng)溫度達(dá)到 260℃并持續(xù)該溫度兩小時(shí)后降至室溫,碳纖維復(fù)合材料的抗拉強(qiáng)度不發(fā)生任何變化。 5.保持結(jié)構(gòu)原狀,外形美觀 碳纖維片便于隨構(gòu)件原形裁剪,貼附。修復(fù)補(bǔ)強(qiáng)不增加構(gòu)件高寬尺寸及體積,且表面可以涂刷,粘貼飾面材料,防火材料。6.施工簡(jiǎn)便,快捷 傳統(tǒng)加固補(bǔ)強(qiáng)施工工藝如粘鋼,外包混凝土方法必須進(jìn)行大量混凝土剔鑿,鋼 筋綁扎,焊接,澆筑混凝土以及大型機(jī)械設(shè)備吊裝等作業(yè),而碳纖維片加固補(bǔ)強(qiáng)施工卻不需要。因此它對(duì)施工空間要求很低,便于在狹窄空間作業(yè),施工快捷,對(duì)生產(chǎn),使用的干擾很小。碳纖維加固施工:粘貼碳纖維布應(yīng)符合下列要求:(1)按設(shè)計(jì)要求的尺寸裁剪碳纖維布;(2)應(yīng)按產(chǎn)品供應(yīng)商提供的工藝規(guī)定配制漫漬樹脂并均勻涂抹于所要粘貼的部 位;(3)用專用的滾筒順纖維方向多次滾壓,擠除氣泡,使浸漬樹脂充分浸透碳纖維布.滾壓時(shí)不得損傷碳纖維布;(4)多層粘貼重復(fù)上述步驟,應(yīng)在纖維表面浸漬樹脂指觸干燥后立即進(jìn)行下一層 的粘貼;(5)在最后一層碳纖維布的表面均勻涂抹浸漬樹脂。施工準(zhǔn)備:( 1)主要材料:底膠、粘著膠 碳纖維布。( 2) 輔 助 材 料 :低速攪拌器 、專用滾筒、角向磨光機(jī)、剪刀、鑿子、 刮板 、吹風(fēng)機(jī)、榔頭、量具等。( 3)搭設(shè)腳手架:按安全規(guī)程要求搭設(shè)好腳手架,高度以滿足施工要求和施 工方便。6、施工程序 表面處理→修補(bǔ)找平→定位、下料→膠料配制→粘貼碳纖維布→表面防護(hù)→檢驗(yàn)、驗(yàn)收。
1、 基面處理 基材表面應(yīng)全面打磨,無任何附著物,粘貼部位有尖銳棱角的需要打磨成圓角,最小內(nèi)徑為 20 ㎜。 由于使用碳纖維布材的目的在于改進(jìn)結(jié)構(gòu)構(gòu)件,應(yīng)確定基面的狀況,以保證其能夠?qū)⒑奢d從布料傳遞至結(jié)構(gòu)表面。2、 把碳纖維布按加固粘貼面需要的尺寸和長(zhǎng)度裁剪成對(duì)應(yīng)的數(shù)量和規(guī)格,一般卷成小卷,方便施工時(shí)操作。3、 調(diào)制樹脂浸漬膠,A,B 組合膠按比例調(diào)制攪勻,由于樹脂膠有時(shí)間化學(xué)效應(yīng),一次性不宜調(diào)制太多,控制使用量在 30 分鐘左右最好。4、涂底層環(huán)氧樹脂膠,并修正不合處,上墨線。(復(fù)合浸漬膠可直接涂抹于粘接面上)5、涂環(huán)氧樹脂浸漬膠到粘結(jié)面上,膠量必須充足飽滿。6、將裁剪好的碳纖維布貼于混凝土涂膠面,碳纖維布要平直、延展。(碳纖維布如有接頭,搭接長(zhǎng)度應(yīng)為 20cm,且接頭應(yīng)在基材全長(zhǎng)的 1/3 處,不得在基材的中間)7、使用硬橡膠棍或塑料刮板反復(fù)碾壓促使碳纖維布平直、延展、無氣泡,粘合劑充分滲透。8、再次在布材面上滾涂環(huán)氧樹脂浸漬膠,保證充分覆蓋布的表面,確保充分浸潤(rùn)碳纖維布的纖維中。9、二層粘貼請(qǐng)?jiān)诘谝粚映跏脊袒蟀错樞虿襟E開始操作10、最后用 3——6mm 的沙石(石英砂)灑在涂有膠的施工面上,確保粉刷層的粘結(jié)性。施工條件:1、施工表面應(yīng)清潔和干燥。2、施工溫度 理論上應(yīng)大于 5℃,小于 40℃.3、嚴(yán)禁在雨天施工。4、相對(duì)濕度大于 85%或混凝土表面結(jié)露的場(chǎng)合,不允許施工。6、請(qǐng)于作業(yè)場(chǎng)所設(shè)置局部排氣設(shè)備。作業(yè)中應(yīng)著保護(hù)鏡、保護(hù)手套、防塵口罩等保護(hù)工具。若附著于皮膚時(shí)請(qǐng)于使用肥皂后以清水沖洗。請(qǐng)盡量勿使毛羽及線屑附著于插座及其他電器產(chǎn)品,亦不可讓本產(chǎn)品與電源接觸。粘貼注意:a 在梁、板構(gòu)件的受拉區(qū)粘貼碳纖維片材進(jìn)行受彎加固時(shí),纖維方向應(yīng)與加固 的受力方向一致。b 采用封閉式粘貼、U 形粘貼或側(cè)面粘貼對(duì)梁、柱構(gòu)件進(jìn)行受剪加固時(shí),纖維 方向宜與構(gòu)件軸向垂直。c 采用封閉式粘貼對(duì)柱進(jìn)行抗震加固時(shí),纖維方向應(yīng)與柱軸向垂直。d 當(dāng)有可靠依據(jù)時(shí),碳纖維片材也可用于其它混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件和受力形式的加固。
從事建筑加固行業(yè)的朋友想必對(duì)都認(rèn)識(shí),也使用過這兩種膠,植筋膠和粘鋼膠。由于它們都是屬于環(huán)氧樹脂膠,很多朋友在施工的時(shí)候會(huì)將他們混合或交換使用,但是這到底合不合適?對(duì)建筑加固效果是否會(huì)產(chǎn)生壞的影響呢?今天就這個(gè)問題來跟大家展開討論。 是不是有這樣一種熟悉情況,一同采購回來的植筋膠和粘鋼膠,總會(huì)遇上植筋膠不夠用,就用粘鋼膠替代使用,或反之,因?yàn)榭粗疾畈欢?,都是環(huán)氧樹脂膠。而恰恰是這種錯(cuò)誤的想法,往往給建筑加固工程帶來不必要的麻煩,或者直接影響加固效果?! ‰m然植筋膠和粘鋼膠,這兩者都是呈膏體狀。但是你知道嗎,粘鋼膠的抗拉強(qiáng)度和伸長(zhǎng)率所需要達(dá)到的指標(biāo)遠(yuǎn)超植筋膠,如果強(qiáng)行使用植筋膠代替粘鋼膠的話,由于植筋膠的抗拉強(qiáng)度不如粘鋼膠,所以在受到一定拉力的時(shí)候,植筋膠無法達(dá)到使用粘鋼膠時(shí)所能達(dá)到的預(yù)期抗拉效果,會(huì)很快破裂。而由于植筋膠的抗拉強(qiáng)度不如粘鋼膠,也導(dǎo)致其伸長(zhǎng)率較為低,因?yàn)檎J褂谜充撃z時(shí),粘鋼膠的伸長(zhǎng)率與鋼板屈服伸長(zhǎng)率相近,所以能夠?qū)⒘鞯戒摪迳希缛魮Q成植筋膠就會(huì)出現(xiàn)問題?! ≡谶@里會(huì)有朋友覺得,那這肯定是植筋膠不夠好的問題。不是的,因?yàn)橹步钅z在建筑加固中與粘鋼膠針對(duì)的需求不一樣,植筋膠自然不需要有像粘鋼膠一樣的高性能,所以不會(huì)有廠家在原本性能已經(jīng)夠用的植筋膠上,不惜成本再研發(fā)更加高性能的,這是不實(shí)際的。所以我們只能規(guī)范我們自己的施工使用方法,不要為了貪方便或者擔(dān)心浪費(fèi)材料,作出植筋膠和粘鋼膠替代使用的選擇。因?yàn)槭┕そY(jié)構(gòu)無小事,一旦哪個(gè)流程不按常規(guī)來走,對(duì)建筑加固效果會(huì)起到壞的影響,甚至加固失敗?! 〔粌H植筋膠和粘鋼膠代替使用會(huì)影響建筑加固效果,在建筑加固中,植筋膠和粘鋼膠如果購買到劣質(zhì)的,性能不達(dá)標(biāo),也會(huì)拉低整個(gè)工程的質(zhì)量,而這都是我們不希望的。