碳纤维加固混凝土梁、柱施工方案

碳纤维加固混凝土梁、柱

本工程大范围使用碳纤维材料加固梁、柱，其主要施工工艺如下所述。

一、材料要求

1、混凝土承重结构加固使用的碳纤维复合材料，本工程建议采用：碳纤维布采用日本进口东丽品牌，采用规格300g/m2碳纤维布 (或同等性能的进口品牌，使用前经设计单位认可）。其基本性能应符合下表的要求。

碳纤维复合材料安全性及适配性检验合格指标

2、粘贴碳纤维织物加固混凝土结构时，应使用与基材及碳纤维有良好适配性的粘结剂，本工程建议采用:新加坡进口美瑞品牌(或同等性能的进口品牌，使用前经设计单位认可），粘结剂（胶）的基本性能符合下表的要求。

粘贴碳纤维底胶的主要性能指标

粘贴碳纤维修补胶的主要性能指标

碳纤维复合材料浸渍/粘结用胶安全性检验合格标准

二、施工要求

1、一般要求

粘贴碳纤维片材加固修复结构应由熟悉该技术施工工艺的专业施工队伍完成，并应有加固修复方案和施工技术措施。

2、施工工序：

（1）施工准备

（2）表面处理

（3）配制并涂刷底层树脂

（4）配制找平材料并对不平整处修复处理

（5）配制并涂刷浸渍树脂或粘贴树脂

（6）粘贴碳纤维片材

（7）表面防护

3、混凝土基底处理

将混凝土构件表面残缺、破损部分剔凿、清除干净并达到结构密实部位。检查外露钢筋是否锈蚀，如有锈蚀，需进行必要的除锈处理。

对经过剔凿、清理和露筋的构件残缺部分，用高于原构件混凝土强度的环氧砂浆进行修补、复原，达到表面平整。

将构件表面凸出部分（混凝土构件交接部位、模板的段差等）打磨平整。修整后的段差要平顺。

棱角的部位，用磨光机磨成圆角。圆角半径最小不得小于20mm。

清洗打磨过的构件表面，并使其充分干燥。

施工前应按设计图纸在需加固部位放线、定位。

4、涂底涂树脂

把底涂树脂的主剂和固化剂按规定比例称量准确后放入容器内，用搅拌器拌合均匀。一次调和量应以在可使用时间内用完为准。超过可使用时间不得再用。

在底涂树脂中严禁添加溶剂。含有溶剂的毛刷或用溶剂弄湿了的滚筒不得使用。

用滚筒刷均匀地涂抹底涂树脂。

底涂树脂固化后，在构件表面有凝结凸起时，要用砂纸磨光。磨光后若露出混凝土基面，应再补涂底涂树脂。

5、构件表面的残缺修补

构件表面凹陷部位（蜂窝、麻面、小孔等）应用找平树脂填平，修复至表面平整。

内角、段差、起拱等要用找平树脂填补，使之平顺。在残缺修补中使用找平树脂时，要在气温5℃以上，相对湿度RH<85%的条件下施工。腻子涂刮后，表面仍存在的凹凸糙纹，应再用砂纸打磨平整。

6、粘贴碳纤维片

确认粘贴表面干燥。气温在5℃以下，相对湿度RH>85%时，如无有效措施时不得施工。

防止碳纤维片受损。碳纤维片在运输、储存、裁切和粘贴过程中，严禁弯折。因此，贴片前应用钢直尺与壁纸刀按规定尺寸裁切碳纤维片，每段长度一般以不超过6米为宜。

碳纤维片裁切时应预先在裁切位置粘贴宽胶带，在宽胶带正中位置进行裁切，以使裁切后碳纤维片的断头齐整不脱丝。

碳纤维片纵向接头必须搭接10cm以上。该部位应多涂粘结树脂。碳纤维片横向不需要搭接。

粘结树脂的主剂和固化剂应按规定的比例称量准确，装入容器，用搅拌器搅拌均匀。一次调和量应以在可使用时间内用完为准。

下涂：贴片前用滚筒刷均匀地涂抹粘结树脂，称为下涂。涂量是根据施工部位及施工面的粗糙程度而变化的。拱起部分、拐角部分、碳纤维片搭接部位以及残缺修补处要多涂一些，但是必须涂抹均匀。

贴片时，在碳纤维片和树脂之间不应残留空气形成气泡造成空鼓。为此，可用罗拉（专用工具）沿着纤维方向在碳纤维片上滚压多次，对角隅处应向着角隅滚压，对拱起的部位要向相反的方向滚压，以去除气泡，使粘结树脂均匀地充分渗浸入碳纤维片的碳纤维束中。

上涂：碳纤维片施工30分钟（根据干燥程度）后，用滚筒刷均匀涂抹粘结树脂，称为上涂。上涂时和步骤4.4.4.7一样，用脱泡罗拉沿碳纤维方向用力滚压多次，使碳纤维片内部补充、渗浸粘结树脂。

进行空鼓检查，并进行处理。

7、养护

粘贴碳纤维片后，需自然养护24小时达到初期固化，并应保证固化期间不受干扰。

在每道工序以后树脂固化之前，宜用塑料薄膜等遮挡以防止风沙或雨水侵袭。

碳纤维片粘贴后达到设计强度所需自然养护的时间：

    平均气温在10℃以下时，需要2周；

    平均气温在10℃以上20℃以下时，需要1～2周；

    平均气温高于20℃时，需要1周。

    在此期间应防止贴片部分受到硬性冲击。

8、质量要求

所有进场材料，包括碳纤维片材和胶结材料，应符合质量标准，并具有产品出厂合格证，其各种性能指标及技术参数均应符合本工程加固补强设计要求，适合现场温度、湿度条件。

碳纤维片材在运输、储存中不得受挤压，以免碳纤维受损。也不得直接日晒和雨淋。胶结材料应阴凉密闭储存。

各工序的施工质量，由工长（或班组长）负责指导、监督。每一工序完成后督促操作小组自检，确认合格并提请技术员检查认可后才能进行下道工序，否则必须返修至合格为止。贴片前及以后，还要由技术员请业主代表或监理人员检查，作贴片数量与质量的签认。不贴片的部位，最后一道工序也要业主代表或监理人员签认。

三、检验和验收

1、施工开始前，应确认碳纤维片材和粘结剂、底层树脂，找平材料的产品合格证、质量检验报告，各项性能应满足要求。

2、材料性能抽样检验。对不同批次进场的材料，按照相关的验收规范进行碳纤维及胶黏材料的性能抽样检验。

3、施工质量检验及验收标准列于下表。

施工质量检验及验收标准

4、粘结质量不符合要求割除修补时，应沿空鼓边沿，将空鼓部分的碳纤维割除，以每边向外缘扩展100mm大小之同样碳纤维材料，用同样粘结剂，补贴在原处。

5、验收时可按相关规范规定对施工质量进行现场抽样检验。

四、安全注意事项

1、碳纤维为导电材料，施工时应使其远离电气设备，或采取可靠保护措施。

2、各种粘结剂应在其说明书规定的环境温度中密封储存，并远离火源，且避免日光直射。

3、粘结剂的配制应在室内进行，其操作环境及施工现场均应保持良好通风。

4、施工人员应带防护面罩、手套和着工作服。

5、各种粘结剂材料不得沾染生活水源。废弃物不得倒入下水道，应按环保要求集中处理。