南京碳纤维加固施工方案
上海鼎峰加固工程有限公司
中国 上海
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所在地
上海
服务内容
碳纤维加固
规格
300g
碳纤维加固技术
一、业务范围：碳纤维加固、裂缝补强、粘钢加固、植筋加固、结构补强、防水堵漏、结构加固、建筑加固、房屋加固、桥梁加固、结构设计、裂缝修补、混凝土切割、加大截面加固、后锚固、化学锚固、锚固植筋、植筋、碳纤维、粘钢、加固、补强
二、碳纤维加固修复混凝土结构技术
碳纤维复合材料(Carbon Fiber Reinforced Plastic)加固修复混凝土结构技术是近年来在发达国家兴起的一项新型加固技术，该项技术是将碳纤维这种高性能纤维材料应用于土木工程，利用树脂类材料把碳纤维粘贴于结构或构件表面，形成复合材料体CFRP，通过其与结构或构件的协同工作，达到对结构构件补强加固及改善受力性能的目的。
三、适用范围 广泛适用于梁、板、柱等构件及曲面、节点的结构补强及抗震加固； 钢筋混凝土构件的裂缝加固； 满足结构承受动静载荷的需求，如桥梁桥墩、立交横梁、桥板、桥面； 构件的抗弯、抗剪、抗压加固，结构体系的抗震及砌体结构的加固。
四、粘贴碳纤维加固施工说明:
施工流程：
工程设计→清洁打磨被粘接结构表面→底层表面的涂布→底胶固化至指干→不平面修复→修补胶固化至指干→浸润胶的涂布→碳纤维片材施工→指干后多层粘贴→固化→检验及表面装饰。
施工要点：
1、将混凝土表面擦拭干净。
2、被粘接表面要修复平整，有漏水现象要作止水、 导水处理。
3、配置底层用胶并涂敷，要根据气温及施工粘接结构的具体情况决定涂敷的厚薄，特别是冬季气温低于5℃不宜施工。
4、进行粘接碳纤维片材时，首先根据技术要求剪好所需尺寸，一般两米为适。
5、配置胶液，一般以可使用的时间内(30分钟左右)施工所需量为限。
6、将A、B组份的胶水按照A组分：B组=3：1的比例倒入干净的容器内，搅拌均匀。用光滑滚子在碳纤维布表面沿同一方向反复滚压至胶水渗出纤维布表面，以去除气泡，
使碳纤维布充分浸润胶水，碳纤维片材搭接面积要预留10CM以上。
7、多层粘贴应待上层碳纤维布表面指触感干燥后，再进行下一层碳纤维布的粘贴。
8、在其固化时要防雨淋，防风沙，并防止硬物碰伤粘接表面。
9、固化时间不得少于3-7天，固化后根据要求进行表面涂装。
10、AB混合25°C时可操作时间30-40分钟。如温度低于25°C时，可操作时间将相应延长。
11、B组份在长贮存过程中容易出现变色现象，属正常，不影响产品量本性能和使用。
材料及其性能
碳纤维用于混凝土结构加固修复是一项新技术，它是利用浸渍树脂将碳纤维布沿受力方向或垂直于受力方向粘贴在受损的混凝土构件上，使之与构件原有钢筋共同工作，从而达到对混凝土构件的加固补强。加固后可增大结构抗拉及及抗剪能力，有效地提高其强度、刚度、抗裂性和延性，控制裂缝和挠度的继续发展。碳纤维复合材料包括碳纤维布和粘接材料，简单介绍如下：
2.1碳纤维布具有如下特点：
（1）高弹膜，以提供有效的增强作用；
（2）高强度；
（3）单根纤维间强度变化小；
（4）在制造与处理过程中强度稳定并保持不变。
2.2、粘接材料具有如下特点：
粘结材料的性能是保证碳纤维与混凝土共同合作的关键，也是碳纤维与混凝土传力途径中的薄弱环节，它应有足够的刚度与强度，保证碳纤维与混凝土间剪力的传递，同时应用足够的韧性，不会因混凝土开裂导致脆性粘接破坏。此外应适应现场施工条件，即能在一般条件下固化，具有适宜的流动性与粘度，固化收缩率小。粘接材料主要包括三类：底胶、整平材料和浸渍树脂，其性性如下：
2.2.1、底胶：浸入混凝土表面，强化混凝土表面强度从而使混凝土与碳纤维布之间的粘接性得到提高；
2.2.2、整平材料：碳纤维布很有可能因混凝土表面的锐利突起物、错位和转角等部位产生损伤或空鼓，从而引起强度降低。整平材料可补平由于混凝土表面劣化或表面处理造成的空洞或斜面，另一方面用于将矩形90o转角打磨后补成圆弧状。
2.2.3、浸渍树脂：将连续粘贴的碳纤维布结合在一起，使之呈板状硬化，使纤维之间相互结合、均匀抵抗外力，发挥纤维整体强度。同时、将碳纤维布与混凝土粘接在一起，形成一个复合性整体，共同抵抗外力。
1. 碳纤维补强技术的特点及优越性
3.1、优异的力学性能，可有效用于多种形式的结构补强，包括抗弯、抗剪、抗拉、抗疲劳、抗震、抗风，控制裂缝及挠度的扩展。
3.2、优异的化学稳定性。碳纤维布具有极强的抗酸、碱、盐、紫外线和防水能力。具有足够的适应气温变化能力。外加防火层后可以有效地防火。因此，可大大增强结构对恶劣外部环境的适应能力，延长结构寿命。
3.3、材料本身质轻高强。可以不增加结构体积和不改变结构外型。增加的结构重量可以忽略，便于用所需要的色彩涂装，而不留补强痕迹。
3.4、施工工序简单，可用小型电动工具操作。工种少，用工少，工期短，进度快。更有资料表明能在持续交通有震动的情况下施工，而不影响补强效果，从而大大缩短了施工断交时间，具有较大的经济效益和社会效益。
1. 碳纤维加固补强的方案。
4.1、主梁抗弯补强。主梁跨中梁底下弯矩压分别采用18×800（cm）和18×400（cm）的碳纤维片，每层两端各设一道10cm宽大的U型箍，用以固定碳纤维片。
4.2、主梁抗剪补强。在靠近支点横隔板处开始加固，加纤维片宽为20cm的U型外包箍，一片主梁投12道，每片主梁端部腹板用宽20cm的U型横向外包箍。
5.碳纤维片补强施工工序：
构件表面处理→ 基底处理→ 涂底层涂料→ 刮腻子整平→ 涂下一层浸渍树脂→ 粘贴纤维片→ 涂下一层浸渍树脂→ 养护→ 防护涂装。
5.1施工中
5.1.1、混凝土基面处理：混凝土基面必须仔细打磨平整，对于松散的混凝土及其夹杂的水泥硬块、木棍、草屑、泥块等杂物必须彻底凿除。转角处打磨成R≥30mm的圆角，同时基面不可存有尖锐棱角，以防止碳纤维在折角处产生集中或局部刻断破坏。折磨的R角外缘线必须平行或垂直于梁肋，以免粘贴碳纤维片时发生空鼓或偏斜现象。
5.1.2、涂底胶：底胶的主剂和固化剂按规定的比例准确称量，均匀慢速搅拌，并在可使用的时间内用完；涂底胶前必须将基面清理干净，并保持干燥；涂刷必须均匀，底胶指处干燥后再进行下一道工序。
5.1.3、粘贴面修整：整平材料必须按规定比例进行调配。修整时应进行多次找补。确保坑凹处填实填满，不得有气泡，表面有毛刺或糙纹时，用砂纸打磨一顺；指处干燥后进行下一道工序。
5.1.4、贴碳纤维片；粘接胶必须配比准确，均匀搅拌，不得超时使用，其用量符合设计且涂抹均匀；在搭接、拐角部位适量多涂抹一些；纤维布裁剪尺寸准确，严禁出现扭曲、弯折、跳丝、横向脱离、错位等现象，用带肋滚子沿纤维方向多次滚压，确保纤维布充分浸润胶料并及时赶出气泡。
5.1.5、检查验收：施工结束后验收时，以评定碳纤维布与混凝土之间的粘接质量为主，用小锤等工具轻敲击碳纤维布表面，以回声来判断粘接效果，若出现空鼓等粘帖不实现象，用针管注胶进行补救。
5.1.6、防护涂层：该工序一方面起到防火和表面涂装作用，另一方面也对碳纤维布加固层的外表面进行了密闭防护处理，从而避免碳纤维布的老化和遭受其它损伤，保证构件加固后的正常使用。
6、效益分析： 接效益就是工期短、见效快、不影响正常交通，人力资源需要少。与传统的钢筋混凝土加固（增大截面法）相比较，碳纤维布费用相对较高，但两者适用范围有所不同：在工期紧、不宜中断交通、基体破坏不严重的桥梁加固中
加固前后单梁测试结果及加固后整桥动、静载试验结果显示，该桥加固效果良好，实践显示：碳纤维加固带来的直适合采用碳纤维布加固法：而基体破坏严重、混凝土大面积碎裂，则适宜采用传统的增大截面法，此方法相对来讲工期长，施工期间必须断交，给过往车辆和行人带来不便，且需要较多的人力和物力。
一、业务范围：碳纤维加固、裂缝补强、粘钢加固、植筋加固、结构补强、防水堵漏、结构加固、建筑加固、房屋加固、桥梁加固、结构设计、裂缝修补、混凝土切割、加大截面加固、后锚固、化学锚固、锚固植筋、植筋、碳纤维、粘钢、加固、补强
二、碳纤维加固修复混凝土结构技术
碳纤维复合材料(Carbon Fiber Reinforced Plastic)加固修复混凝土结构技术是近年来在发达国家兴起的一项新型加固技术，该项技术是将碳纤维这种高性能纤维材料应用于土木工程，利用树脂类材料把碳纤维粘贴于结构或构件表面，形成复合材料体CFRP，通过其与结构或构件的协同工作，达到对结构构件补强加固及改善受力性能的目的。
三、适用范围 广泛适用于梁、板、柱等构件及曲面、节点的结构补强及抗震加固； 钢筋混凝土构件的裂缝加固； 满足结构承受动静载荷的需求，如桥梁桥墩、立交横梁、桥板、桥面； 构件的抗弯、抗剪、抗压加固，结构体系的抗震及砌体结构的加固。
四、粘贴碳纤维加固施工说明:
施工流程：
工程设计→清洁打磨被粘接结构表面→底层表面的涂布→底胶固化至指干→不平面修复→修补胶固化至指干→浸润胶的涂布→碳纤维片材施工→指干后多层粘贴→固化→检验及表面装饰。
施工要点：
1、将混凝土表面擦拭干净。
2、被粘接表面要修复平整，有漏水现象要作止水、 导水处理。
3、配置底层用胶并涂敷，要根据气温及施工粘接结构的具体情况决定涂敷的厚薄，特别是冬季气温低于5℃不宜施工。
4、进行粘接碳纤维片材时，首先根据技术要求剪好所需尺寸，一般两米为适。
5、配置胶液，一般以可使用的时间内(30分钟左右)施工所需量为限。
6、将A、B组份的胶水按照A组分：B组=3：1的比例倒入干净的容器内，搅拌均匀。用光滑滚子在碳纤维布表面沿同一方向反复滚压至胶水渗出纤维布表面，以去除气泡，
使碳纤维布充分浸润胶水，碳纤维片材搭接面积要预留10CM以上。
7、多层粘贴应待上层碳纤维布表面指触感干燥后，再进行下一层碳纤维布的粘贴。
8、在其固化时要防雨淋，防风沙，并防止硬物碰伤粘接表面。
9、固化时间不得少于3-7天，固化后根据要求进行表面涂装。
10、AB混合25°C时可操作时间30-40分钟。如温度低于25°C时，可操作时间将相应延长。
11、B组份在长贮存过程中容易出现变色现象，属正常，不影响产品量本性能和使用。
材料及其性能
碳纤维用于混凝土结构加固修复是一项新技术，它是利用浸渍树脂将碳纤维布沿受力方向或垂直于受力方向粘贴在受损的混凝土构件上，使之与构件原有钢筋共同工作，从而达到对混凝土构件的加固补强。加固后可增大结构抗拉及及抗剪能力，有效地提高其强度、刚度、抗裂性和延性，控制裂缝和挠度的继续发展。碳纤维复合材料包括碳纤维布和粘接材料，简单介绍如下：
2.1碳纤维布具有如下特点：
（1）高弹膜，以提供有效的增强作用；
（2）高强度；
（3）单根纤维间强度变化小；
（4）在制造与处理过程中强度稳定并保持不变。
2.2、粘接材料具有如下特点：
粘结材料的性能是保证碳纤维与混凝土共同合作的关键，也是碳纤维与混凝土传力途径中的薄弱环节，它应有足够的刚度与强度，保证碳纤维与混凝土间剪力的传递，同时应用足够的韧性，不会因混凝土开裂导致脆性粘接破坏。此外应适应现场施工条件，即能在一般条件下固化，具有适宜的流动性与粘度，固化收缩率小。粘接材料主要包括三类：底胶、整平材料和浸渍树脂，其性性如下：
2.2.1、底胶：浸入混凝土表面，强化混凝土表面强度从而使混凝土与碳纤维布之间的粘接性得到提高；
2.2.2、整平材料：碳纤维布很有可能因混凝土表面的锐利突起物、错位和转角等部位产生损伤或空鼓，从而引起强度降低。整平材料可补平由于混凝土表面劣化或表面处理造成的空洞或斜面，另一方面用于将矩形90o转角打磨后补成圆弧状。
2.2.3、浸渍树脂：将连续粘贴的碳纤维布结合在一起，使之呈板状硬化，使纤维之间相互结合、均匀抵抗外力，发挥纤维整体强度。同时、将碳纤维布与混凝土粘接在一起，形成一个复合性整体，共同抵抗外力。
1. 碳纤维补强技术的特点及优越性
3.1、优异的力学性能，可有效用于多种形式的结构补强，包括抗弯、抗剪、抗拉、抗疲劳、抗震、抗风，控制裂缝及挠度的扩展。
3.2、优异的化学稳定性。碳纤维布具有极强的抗酸、碱、盐、紫外线和防水能力。具有足够的适应气温变化能力。外加防火层后可以有效地防火。因此，可大大增强结构对恶劣外部环境的适应能力，延长结构寿命。
3.3、材料本身质轻高强。可以不增加结构体积和不改变结构外型。增加的结构重量可以忽略，便于用所需要的色彩涂装，而不留补强痕迹。
3.4、施工工序简单，可用小型电动工具操作。工种少，用工少，工期短，进度快。更有资料表明能在持续交通有震动的情况下施工，而不影响补强效果，从而大大缩短了施工断交时间，具有较大的经济效益和社会效益。
1. 碳纤维加固补强的方案。
4.1、主梁抗弯补强。主梁跨中梁底下弯矩压分别采用18×800（cm）和18×400（cm）的碳纤维片，每层两端各设一道10cm宽大的U型箍，用以固定碳纤维片。
4.2、主梁抗剪补强。在靠近支点横隔板处开始加固，加纤维片宽为20cm的U型外包箍，一片主梁投12道，每片主梁端部腹板用宽20cm的U型横向外包箍。
5.碳纤维片补强施工工序：
构件表面处理→ 基底处理→ 涂底层涂料→ 刮腻子整平→ 涂下一层浸渍树脂→ 粘贴纤维片→ 涂下一层浸渍树脂→ 养护→ 防护涂装。
5.1施工中
5.1.1、混凝土基面处理：混凝土基面必须仔细打磨平整，对于松散的混凝土及其夹杂的水泥硬块、木棍、草屑、泥块等杂物必须彻底凿除。转角处打磨成R≥30mm的圆角，同时基面不可存有尖锐棱角，以防止碳纤维在折角处产生集中或局部刻断破坏。折磨的R角外缘线必须平行或垂直于梁肋，以免粘贴碳纤维片时发生空鼓或偏斜现象。
5.1.2、涂底胶：底胶的主剂和固化剂按规定的比例准确称量，均匀慢速搅拌，并在可使用的时间内用完；涂底胶前必须将基面清理干净，并保持干燥；涂刷必须均匀，底胶指处干燥后再进行下一道工序。
5.1.3、粘贴面修整：整平材料必须按规定比例进行调配。修整时应进行多次找补。确保坑凹处填实填满，不得有气泡，表面有毛刺或糙纹时，用砂纸打磨一顺；指处干燥后进行下一道工序。
5.1.4、贴碳纤维片；粘接胶必须配比准确，均匀搅拌，不得超时使用，其用量符合设计且涂抹均匀；在搭接、拐角部位适量多涂抹一些；纤维布裁剪尺寸准确，严禁出现扭曲、弯折、跳丝、横向脱离、错位等现象，用带肋滚子沿纤维方向多次滚压，确保纤维布充分浸润胶料并及时赶出气泡。
5.1.5、检查验收：施工结束后验收时，以评定碳纤维布与混凝土之间的粘接质量为主，用小锤等工具轻敲击碳纤维布表面，以回声来判断粘接效果，若出现空鼓等粘帖不实现象，用针管注胶进行补救。
5.1.6、防护涂层：该工序一方面起到防火和表面涂装作用，另一方面也对碳纤维布加固层的外表面进行了密闭防护处理，从而避免碳纤维布的老化和遭受其它损伤，保证构件加固后的正常使用。
6、效益分析： 接效益就是工期短、见效快、不影响正常交通，人力资源需要少。与传统的钢筋混凝土加固（增大截面法）相比较，碳纤维布费用相对较高，但两者适用范围有所不同：在工期紧、不宜中断交通、基体破坏不严重的桥梁加固中
加固前后单梁测试结果及加固后整桥动、静载试验结果显示，该桥加固效果良好，实践显示：碳纤维加固带来的直适合采用碳纤维布加固法：而基体破坏严重、混凝土大面积碎裂，则适宜采用传统的增大截面法，此方法相对来讲工期长，施工期间必须断交，给过往车辆和行人带来不便，且需要较多的人力和物力。
