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結構梁碳纖維加固

發布日期:2019-12-23 13:26:18 瀏覽量:127

加固設計要求、材料、施工工藝應滿足中華人民共和國國家標準《混凝土結構加固設計規范》
(GB 50367-2006)、重慶市工程建設標準《混凝土結構加固工程施工及驗收規程》(DBJ50-
049-2006)、中國工程建設標準化協會標準《碳纖維片材加固混凝土結構技術規程》(CECS 
146:2003)、《混凝土結構加固構造》(06SG311-1)的要求。 

一、加固用材料要求

梁加固用材料的品種、規格及使用性能, 應符合國家、行業相關標準的規定,并滿足設計要求。 
(1)水泥應采用強度等級不低于32.5級的硅酸鹽水泥、快硬硅酸鹽水泥或普通硅酸鹽水泥。 
(2)外包混凝土采用小石子混凝土,集料的最大粒徑不超過10mm。粗集料應選用質密、堅硬、強度高、耐久性好的碎石或卵石,不得采用含有活性二氧化硅石料制成的粗集料。細集料應選用中、粗砂,其細度模數宜控制在2.6~3.7之間。 
(3)混凝土拌和用水應滿足下列要求: 
1)、水中不應含有影響水泥正常凝固與硬化的有害雜質或油脂、糖類及游離算類等。 
2)污水、 PH值小于5的酸性水及含硫酸鹽量按SO42- 計超過水的質量0.27mg/m3的水不得使用。 
3)不得使用海水拌制混凝土。 
4)供飲用的水。 
5)梁側鋪裝混凝土采用微膨脹混凝土,抗滲等級為 P8。

二、T梁結構加固施工相關技術分析

2.1碳纖維布及相應的配套膠 
加固修用的材料應具有產品合格證和產品性能檢測報告,提供產品主要力學性能指標。碳纖維布選用高強度I級,膠粘劑選用A級膠,安全性能指標應符合中華人民共和國國家標準《混凝土結構加固設計規范》(GB50367.2006)的規定。不準使用無觸變、高流掛碳纖維膠,以避免膠瘤的形成。碳纖維布及相應的配套膠選用,還應符合海洋環境類別的要求。

2.2 驗收要求 
1)在粘貼碳纖維布施工過程中,施工單位必需有工藝工序質量檢驗單,每一工序必須達到設計和規范要求,經現場監理檢驗合格后,方進入下一步工序,未經檢驗合格的施工工序,均不得進行下一步施工。 
2)纖維片材與混凝土結構之間的粘結質量,應用小錘輕輕敲擊或手壓碳纖維片材表面的方法來檢查,總有效粘結面積應達到100%。 
3)所有產品都有產品合格證、產品質量出廠檢驗報告,進口產品有進口報關單,各項性能指標應符合國家技術規程要求。 
4)碳纖維片材實際粘貼面積應不少于設計量,位置偏差應不大于10mm、 
5)業主和監理單位可對進場碳纖維片材和配套樹脂類粘結材料進行現場取樣檢驗。 
6)碳纖維布與混凝土的正拉粘結強度現場測定應符合《混凝土結構加固設計規范(中華人民共和國國家標準)》(GB50367-2006)的規定。

三、碳纖維加固施工


3.1使用的主要材料及特點 
(1)碳纖維布,本工程的單向紡織碳纖維布(高強I級),12K,標準重量300g/m2,厚度0.167mm,抗拉強度標準值≥3400MPa,彈性模量≥240000MPa,伸長率≥1.7%。 

(2)碳纖維結構膠粘劑,用于粘貼碳纖維布,本工程選用:常州市鼎達建筑新技術公司生產的JK碳纖維膠粘劑,A級膠,抗拉強度≥40MPa,受拉彈性模量≥2500MPa,鋼-鋼拉伸抗剪強度標準值≥14MPa,與混凝土正拉粘結強度≥2.5MPa,耐濕熱老化性能(鋼-鋼拉伸抗剪強度降低的百分率≤10%)合格,抗沖擊剝離能力(平均剝離長度)≤20mm。

(3)使用的機具電動及手工打磨工具、電吹風、腳手架、專用滾筒刷、毛刷、計量工具(電子秤)、塑料桶、鋼卷尺、剪刀或優質美工刀等。

3.3施工工藝 
(1)施工流程
(2)施工準備:相關的機具、工具準備好,現場實量梁的幾何尺寸、初步定位放線、剪裁碳纖維布(嚴禁折疊,若碳纖維布原件已有折痕,應裁去有折痕一段)。 

(3)混凝土基層界面處理:剔除被粘貼面混凝土結構層表面的粉刷層并打磨平整,除去表層浮漿油污等,直至露出骨料新面。梁底轉角處磨成圓弧狀(圓弧半徑少小于25mm)。將疏松混凝土鑿除后,用結構修補膠對較大的孔洞、凹面、露筋等缺陷進行修補、復原;對有段差、內轉角的部位抹成平滑的曲面。混凝土表面應清理干凈并保持干燥。 

(4)定位放線:按照設計加固部位用墨斗線進行定位放線,要求定位準確,其中心線偏差不大于10mm,長度偏差不大于15mm。 

(5)涂刷底膠:若采用配有底膠的碳纖維膠時,應按底膠使用說明書配比稱量調配均勻,用滾筒刷將底膠均勻抹于混凝土表面上,不得擅自免去底膠的工序。底膠指干時,其表面若有凸起處,應用細砂紙磨光,并應重刷一遍。底膠涂刷完畢應靜置固化至指干時,進入下一道工序施工。若未能及時粘貼碳纖維布,則應等待12h后粘貼,且粘貼前應用細軟羊毛刷或潔凈棉砂團沾工業丙酮擦試一遍,清除不潔殘留物和新落灰塵。若采用免底膠的碳纖維膠,應檢查其產品名稱、型號及產品使用說明書,并經監理單位確認后,方可免涂底膠。

(6)結構膠配制:使用有計量合格證的電子秤按產品使用說明書(JK碳纖維膠3:1)稱量甲、乙組分,由專人負責,采用低速攪拌機充分攪拌,拌好的膠液應色澤均勻,無氣泡。 

(7)粘貼碳纖維布:將配制好的碳纖維浸漬、粘貼專用膠均勻涂抹于粘貼部位;將裁剪好的碳纖維布按照放線位置敷在涂好碳纖維膠的表面,碳纖維布應充分展平,不得有皺褶;用特制滾筒沿纖維方向多次滾壓,使膠液充分浸漬纖維布,并使碳纖維布的鋪層均勻壓實,無氣泡產生;多層粘貼碳纖維時,下一層應在本層膠液達到指干狀態時立即進行粘貼,延誤超過1小時,則應等待12小時后,方可進行下一層纖維材料粘貼,但粘貼前應重新碳纖維布粘合面的灰塵擦試干凈;最后一層碳纖維布粘貼完畢,應在其表面均勻涂刷一層碳纖維浸漬、粘貼專用膠。 

(8)碳纖維布膠粘完畢后應靜置固化,并應按產品說明書規定的固化環境溫度和固化時間進行養護。(若環境溫度達不到,必須采用升溫措施)


四、施工質量檢驗

4.1目視檢查 
(1)對粘貼后不久的碳纖維布進行目視檢查,要求不能有間隙、缺膠區及皺褶產生。 
(2)對存在間隙或缺膠區應加補碳纖維膠,對存在皺褶的碳纖維布應切除后重新粘貼。 

4.2金屬小錘測試 
(1)碳纖維布與混凝土之間的粘結質量可用金屬小錘輕擊以測試碳纖維布補強部位是否空鼓,要求空鼓率不應大于5%。 
(2)單個空鼓面積不大于10000mm2,可以采用注射法充膠修復,≥10000mm2應割除修補,受力方向每端搭接長度為≥200mm,層數超過3層時為≥300mm,非受力方向為≥100mm。

4.3現場拉拔試驗 現場拉拔合格指標:基層混凝土強度C15~C20為≥1.5MPa, 基層混凝土強度≥C45時≥2.5MPa,基層混凝土強度在C20~C45之間線性插值確定其合格指標,且應為混凝土內聚破壞。若不合格,應揭去重貼,并重新檢查驗收。 


五、質量監理控制要點

5.1嚴格審查施工單位的施工資質(特種加固施工資質)和專業操作人員資格,嚴格審批專項施工方案,這是確保工程質量的前提。 
5.2現場監理人員必須認真學習相關規范,熟悉施工圖紙,針對工程特點,編制專項《監理實施細則》。 
5.3原材料控制:碳纖維布及其配套的碳纖維膠、底膠、結構修補膠應根據工程用量一次進場到位,選用資質信譽較好的品牌,進場時核查產品的合格證、產品質量出廠檢驗報告、中文標志和包裝完整性等,同時對碳纖維布及粘貼用的膠粘劑、底膠、修補膠進行見證取樣復試,檢測合格后方可使用。碳纖維布應對抗拉強度標準值、彈性模量、極限伸長率、單位面積質量、K數指標進行見證取樣復試。碳纖維膠應對鋼-鋼拉伸抗剪強度、與混凝土正拉粘結強度、耐濕熱老化性能、抗沖擊剝離能力、初黏度或觸變指數等指標進行見證取樣復試。碳纖維膠與碳纖維布應進行適配性見證取樣復試。 

5.4施工環境控制:施工環境溫度應符合結構膠粘劑產品說明書的規定。若未作規定,應按不低于15℃進行控制,當環境溫度低于15℃時,應采用低溫固化型的配套膠粘劑或采取升溫措施。作業場地應無粉塵,且不受日曬、雨淋和化學介質污染。 

5..5施工時間控制:根據現場實際環境溫度和產品說明書確定膠粘劑的每次拌合量,并按要求嚴格控制使用時間,以防使用固化失效的膠粘劑影響加固質量。 

5.6膠粘劑的配制要做到精確,使用精確的電子秤(應有計量檢驗合格證)進行計量,使用的塑料桶等器具應保持干凈,無污染。 

5.7碳纖維布要做到剪裁尺寸準確,施工期間始終保持干凈不受污染,并避免彎折以免損傷碳纖維布。 

5.8做好工序的隱蔽驗收工作,對混凝土基層界面處理、涂刷底膠工序應做好隱蔽工程驗收。底膠、修補膠、浸漬粘貼專用膠粘劑的配制和粘貼碳纖維布的施工,應實行旁站監理,并做好相關記錄工作。
5.9加強碳纖維布與混凝土之間的粘貼質量檢查,現場見證碳纖維布與混凝土基層的正拉粘結強度檢測工作。 
5.10 及時做好相關資料的收集、整理和歸檔。 

六、結束語

通過監理機構對專項方案的審查、材料的把關、施工過程的跟蹤檢查和控制,以及施工單位的配合與努力,本工程碳纖維加固施工觀感質量良好,各種技術指標均符合設計和規范要求,滿足業主使用功能的要求,碳纖維加固工程一次性通過驗收。兩年后對業主進行回訪,加固部位使用正常,無異常情況發現,得到業主的一致好評。

案例展示:
結構梁碳纖維加固



文章來源: 永年加固公司
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