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粘贴碳纤维施工工艺

来源:网络  作者:本站  发布时间:2017-01-12  阅读次数:   次

粘贴碳纤维布工程
 
粘贴碳纤维布施工工艺
严格按照《碳纤维片材加固混凝土结构技术规程》(CECE146:2003)和《粘贴碳纤维复合材料加固混凝土工程施工与验收暂行规定(修订本)》的要求进行碳纤维布的粘贴工作和自检工作。材料进场后,组织人员进行送检工作。它们的主要性能指标满足以下要求:
 
碳纤维布主要性能指标

碳布型号

性能项目

性能指标

300k/200k

抗拉强度标准值(MPa)

≥3300

弹性模量(MPa)

≥210000

厚度(mm)

0.167

纤维面积重(g/m2)

300

底胶主要性能指标

性能项目

性能指标

春秋季

夏季

适用温度()

5~15

15~35

可使用时间(min)

20~145

45~205

指触干燥时间(h)

3.0~9.0

2.5~10.5

正拉粘接强度(MPa)

≥2.5 MPa,且不小于被加固混凝土的抗拉强度标准值ftk

找平胶主要性能指标

性能项目

性能指标

正拉粘接强度(MPa)

≥2.5 MPa,且不小于被加固混凝土的抗拉强度标准值ftk

浸渍胶主要性能指标


冬季

春夏秋季

适用温度()

5~15

15~35

可使用时间(min)

35~170

70~180

指触干燥时间(h)

4.0~12.0

6.0~18.0

拉伸剪切强度(MPa)

≥10

胶体浇铸体拉伸强度(MPa)

≥48

胶粘剂对接接头拉伸强度(MPa)

≥30

压缩强度(MPa)

≥70

弯曲强度(MPa)

≥40

正拉粘接强度(MPa)

≥2.5 MPa,且不小于被加固混凝土的抗拉强度标准值ftk

弹性模量(MPa)

≥1500

(1)认真阅读设计图纸进行放线定位及各种施工准备工作。
(2)混凝土基面的处理:
A、用角磨机清理混凝土表面的劣化层(剥离、蜂窝、浮浆等),并用吹风机吹净,露出干净、结构坚实的表面。
B、对于混凝土胀裂、钢筋锈蚀的现象,先凿除松散部分,对锈蚀钢筋进行人工除锈,然后采用环氧树脂作防腐处理,并用环氧砂浆作为整平材料填补平整。在填补环氧砂浆前,先在混凝土表面涂刷一层环氧纯浆液作为粘合剂,以确保新老混凝土粘合良好。
C、对宽度<0.2mm的裂缝,用环氧树脂对裂缝进行封闭处理。
对宽度≥0.2mm的裂缝,采用压力灌浆进行处理。
D、对基面经过剔凿、处理锈蚀露筋可能有出现的急剧凹陷、构件缺损部位以及表面凸出部分,用环氧砂浆修复打磨平整或圆滑顺畅过渡,以确保结构件表面平整美观。
E、对基面尖锐凸起的部位(混凝土构件交接部位、模板段差等)用角磨机磨平凸起的转角或存在的混凝土模板接头处的阶梯状错位,用角磨机进行打磨至圆滑(R≥20mm)。
F、清理打磨后基面上的粉尘、松散浮渣后,用清水清洗基面,确保粘贴基面上干净、无油污并充分干燥。
基底处理完毕后进行自检工作,自检合格后请监理进场进行工序验收,验收合格后,进行下一道工序。
(3)涂底胶
A、根据标准用量,算出所涂布面积的底胶用量。按规定的比例把底胶主剂和固化剂置于配胶容器中,用电动搅拌器搅拌均匀。视现场气温等实际情况,配制适量底胶,确保在适用期内一次用完。
应注意:
a、配好的底胶如超过适用期后绝不能使用;
b、在底胶中严禁添加任何溶剂,含有溶剂的毛刷或被溶剂润湿了的容器、滚筒等工具在未干燥之前不得使用。
B、用滚筒刷或毛刷均匀、无遗漏地将底胶涂在需补强的混凝土表面,底胶涂布面边界应不小于所粘贴的碳纤维布面积。
应注意:施工部位的温度应不低于5℃或高于35℃,相对湿度应小于85%,遇雨天混凝土表面结雾或有水分,应用电吹风将潮湿部位表面处理至干燥后方可施工。
C、等底胶凝胶至指触干燥(视施工现场气温情况,一般需3小时左右)后,如发现表面有突起毛刺,应用砂布打磨光顺,注意不能将底胶层打磨穿。如有打磨穿的局部应重复操作步骤。
涂刷底胶工作完毕后进行自检工作,自检合格后请监理进场进行工序验收,验收合格后,进行下一道工序。
(4)修整找平层
A、底胶指触干燥后,若发现粘贴表面上有缺损、凹陷拐角、模板接头处出现的高度差等情况,应用找平胶进行刮填修补,保证模板接头处无明显高度差,缺损、坑洼平缓顺畅,凹陷拐角处填补成R≥30mm的圆角过渡。
整平材料的调制和使用注意事项与底胶相同。
B、等整平材料固化至指触干燥(视施工现场气温情况,一般需3小时左右)后,如发现整平部位表面有突起毛刺,应用砂布打磨光顺。
修整找平工作完毕后进行自检工作,自检合格后请监理进场进行工序验收,验收合格后,进行下一道工序。
(5)粘贴碳纤维布
A按设计要求的尺寸裁剪碳纤维布。应注意:
a、碳纤维布的裁剪数量应保证能在当天用完;
b、碳纤维布一定要作好防潮处理,避免影响质量。
c、碳纤维布在运输、储存、裁剪和粘贴过程中应避免受到弯折,每天施工所用的剪裁好的碳纤维布应妥善保存。
d、碳纤维布为导电材料,使用碳纤维布时应尽量远离电气设备及电源。
e、碳纤维布的裁剪长度不要≥6m。
B、将配制好的粘结剂(粘浸胶)均匀涂抹于需要粘贴部位的混凝土面上。根据粘接胶的标准用量,计算出所涂布的面积的需用量,视现场气温等实际情况,确保在适用期内一次用完,按粘接胶使用说明规定的比例把粘接胶主剂和固化剂置于配胶容器中,用电动搅拌器搅拌均匀。
应注意:已配好的粘接胶如超过适用期后不能使用。
C、用滚刷或毛刷均匀、无遗漏地将粘接胶涂在选定的混凝土表面,粘接胶涂布面应不小于所粘贴的碳纤维布大小。
应注意:在模板接头处出现的高度差位置和拐角以及碳纤维布搭接部位处应多涂一些。
D、在已涂好粘接胶的混凝土表面铺覆碳纤维布,碳纤维布的铺覆方向符合设计要求。
E、用专用胶辊或刮板在碳纤维布上沿纤维方向施加压力并向一个方向或从中间向两个方向滚动碾压,但不允许来回反复滚动,使树脂胶液充分浸渍碳纤维布,形成复合材料,消除气泡和除去多余树脂,使碳纤维和底层充分粘接。严禁交叉垂直于碳纤维丝方向滚动碾压施工,以免出现折丝弯丝现象。
F、二层粘贴,应重复上述步骤,在纤维表面粘接胶凝胶固化至指触干燥后方可进行下一层碳纤维布的铺覆。
G、应遵循下述自然养护制度:
a、每处施工完成后,自然养护24小时内应确保不受外力硬性冲击等干扰;
b、每道工序过程中及完工后,宜用塑料薄膜遮挡以防止风沙或雨水侵袭;
c、该工程施工过程平均气温一般都高于15℃,自然养护至达到设计强度要求需要3天左右。
H、对粘贴施工完成后的复合材料层,经自然养护至粘接胶完全固化后,对碳纤维布粘贴面仔细检查,如果碳纤维布贴层有空鼓或气泡,在纤维片上打开2个以上的孔,然后采用注射器针管将调制好的粘接胶注入空鼓或气泡内填充至密实。应保证密实粘贴面积达到100%。
粘贴碳纤维布工作完毕后进行自检工作,自检合格后请监理进场进行工序验收,验收合格后,进行下一道工序。
(6)涂刷表面防护胶
在粘贴碳纤维并形成复合材料凝胶固化后,在复合层表面采用滚筒和刮板均匀涂刷表面防护胶,形成防护层。
涂刷表面胶工作完毕后进行自检工作,自检合格后请监理进场进行工序验收,验收合格后,进行下一道工序。
(7)表面涂装
采用106胶涂刷于碳纤维表面,使其颜色达到装饰性效果或与混凝土颜色基本一致。
梁底粘贴碳纤维布施工工序控制
粘贴碳纤维布过程中的注意事项:
(1)粘接胶浸润碳纤维布良好。
(2)碳纤维布粘贴密实与混凝土结合达到100%。
(3)碳纤维布顺纤维方向不发生弯曲。
(4)顺纤维方向搭接长度不小于10cm,各层之间搭接部位不得位于同一条线上,必须错开至少50cm。
(5)碳纤维布规格、贴布位置、长度、宽度、纤维方向、层数符合设计规定。
(6)按规范要求进行碳纤维布的正拉粘贴试验。
梁底粘贴碳纤维布施工工序控制指标如下:

项次

检 查 项 目

规定值

检查方法和频率

1

表面平整度(mm/m

5

1m直尺,每片梁测2处,每处连续3

2

碳纤维布粘贴数量

≥设计值

根据测量计算

3

粘贴质量

空鼓面积之和与总粘贴面积之比小于5

目测或锥击

4

正拉粘贴强度(Mpa

见CECS 146:2003

见CECS 146:2003

1.粘贴碳纤维布时应注意以下几点:
(1)在进行粘贴碳纤维布时,修平工作的好坏直接影响加固的整体效果,因为如果粘贴表面凸凹不平,就会造成碳纤维布受力不均,严重时甚至造成应力集中,而碳纤维布本身脆性大,破坏都是致命的,应于高度重视。
(2)在粘贴碳纤维布时,搭接长度和位置也是非常重要的,对于受力方向(纵向)搭接长度应大于10cm,非受力方向(横向)理论上可以不搭接,但实际施工中为了控制的需要一般要求搭接2—5cm。同时搭接位置也要严格控制,不允许在同一断面上搭接。
(3)在粘贴之前,要保证粘贴面的平整、清洁与干燥。粘贴碳纤维布时用专用滚筒反复碾压碳纤维布,将碳纤维布和混凝土之间的气泡赶出,直到碳纤维丝之间有浸渍树脂渗出时为止,方可进行下一条碳纤维布的施工。
(4)在粘贴完碳纤维布之后要对粘贴的效果进行仔细检查,对于有气泡的部位要补胶,通常是开孔用针管注射。


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