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碳纤维布加固实例

碳纤维布加固实例
碳纤维布加固实例

摘要:碳纤维具有强度高、自重轻、施工方便、快捷、应用广泛等优良性能,因而利用碳纤维布加固钢筋混凝土构件以提高承载力及延长寿命是目前比较流行的方法,在建筑业中有着广泛的发展前景。本文以一个小型改造工程应用为例介绍了碳纤维复合材料在因功能改变引起荷载变化的结构构件加固中的计算方法和施工工艺,供同行参考。

关键词:碳纤维复合材料混凝土结构加固技术

碳纤维布加固修补结构技术是一种新型的结构加固技术,它是利用树脂类粘结材料将碳纤维布粘贴于混凝土表面,以达到对结构及构件加固补强的目的。碳纤维材料(CFRP)用于混凝土结构加固修补的研究始于80年代美、日等发达国家,

我国起步很晚,近年来发展十分迅速,在航空、航天、汽车、环境工程、化工、能源、交通、建筑、电子、运动器材等众多领域得到了广泛的应用。

采用碳纤维布加固具有以下几个优点:1、抗拉强度高,是普通钢材的10倍;2、加固后能大大提高结构的耐腐蚀性

及耐久性;3、自重轻(约200g/m2),密度只有普通钢材的1/4 ;基本不增加结构自重及截面尺寸;柔性好,易于裁剪,

适用范围广,适合任何形状;4、施工简便(不需大型施工机构及周转材料),没有湿作业,易于操作,经济性好;5、适

用范围广,施工工期短。

1、工程概况

四平市站前住宅楼,建造于90年代初,底部框架剪力墙结构结构,底部2层框架,上部4层住宅。原设计1,2层

为餐厅(活荷载为2.5KN/m2),厨房(活荷载为4.0KN/m2)设在一层。现计划重新装修开设肯德鸡连锁店,将厨房移到2层,原1层厨房位置设售餐台。由于功能改变导致荷载增大,原2层局部梁将不能满足设计要求,需要加固。经过

方案论证和经济技术可行性比较,决定采用碳纤维复合材料进行加固。

2、材料特性

⑴本工程使用德国进口的碳纤维布(C200),其主要性能指标见表1:

表1 :碳纤维布主要性能指标

⑵粘贴用树脂采用国产JGN型建筑结构胶,其主要性能指标见表2:

3、加固设计

3.1基本假定

碳纤维材料加固后混凝土梁的极限承载力计算采用如下基本假定:

受拉区混凝土的作用忽略不计;

梁受弯后,混凝土、钢筋及碳纤维应变符合平截面假定;

(3)碳纤维材料采用线弹性应力-应变关系cf=E Cf x£cf且£cf<0.01。

3.2加固设计

根据《碳纤维片材加固修复混凝土结构技术规程》(CECS 146:2003 )匚1 :的规定,采用以概率理论为基础的极限设计法进行计算。考虑到作用在加固结构上的活荷载基本卸除,故不考虑二次受力的影响。

取A轴梁跨中为例

梁截面:b x h=350m m 650mm C30混凝土,原梁配有A = 2900mm2 A so z=980m^

设计弯矩:M U=510Kn- m 按原设计计算最大弯矩设计值:

x=( f yA—f y/ A,)/ f c b=115mm

Mu= f c bx (h 0 —x/2)+ f y/ A s,(h 0—a')

=14.3x350x115x(585-57.5)+300x980(585- 40)=463.6 kN -m

本设计采取在梁底粘贴300mm宽碳纤维布3层(A cf=99.9mn?),按规程公式计算

碳纤维片材厚度折减系数:k m=1- n cf E cf t cf/420000=1-3x2.3x10 x0.111/420000 = 0.818

[£ cf]= k m £ cfu=0.017>0.01 取[£ cf]=0.01

界限相对高度: E cfb=0.8X £ cu/( £ cu+[ £ cf])= 0.8 x 0.0033/((0.0033+0.01)=0.1985

混凝土受压区高度x和受拉面上碳纤维片材的拉应变£ cf应按下列公式进行计算:

1 )、f c bx=f y A s —f y/ A s,+E cf £ cf A cf

2)、x= 0.8 £ cu/ £ cu+ £ cf

解得:E cfb h = 0.1985x650 = 129

根据规范公式4.3.2-1,

M=f c bx (h 0 —x/2)+f y/ A s,(h 0—a' )+ E cf £ cfAf (h —h o)

5

=14.3x350x137x(585-68.5)+300x980(585-40)+2.3x10 x0.0051x99.9x6 5=524kN? m

由计算结果可知经过加固,此梁的最大弯矩设计值比原来提高了13%。

3.3构造做法

为了加强梁底碳纤维布的锚固及增加梁的抗剪能力,在梁端每侧粘贴160mm宽U型箍1道,在主次梁相交处每侧粘贴

160mm宽U型箍1道。

U型粘贴的粘贴高度宜取构件截面高度。对于U型粘贴形式,宜在上端粘贴纵向碳纤维片材压条。:2:

考虑到碳纤维布多层粘贴时受施工现场影响的因素较大,建议受弯构件粘贴碳纤维布的层数不应超过3层。

4、施工工艺

—般工艺流程为卸荷一基底处理一涂底胶一找平一粘贴一保护。

考虑本工程特殊施工环境因素,加固中应进行卸荷。加固前先将板面粉刷层及板面杂物清除。

本工程加固施工中,应先凿开保护层直至结构层基面,方可进行下一步处理。

基本施工步骤:

⑴基底处理:

①混凝土表面出现剥落、空鼓、蜂窝、腐蚀等劣化现象的部位应予以凿除,对于较大面积的劣质层在凿除后应用环氧砂浆进行修复。

②混凝土角磨机、砂纸等机具除去混凝土表面的浮浆、油污等杂质,构件基面的混凝土要打磨平整,尤其是表面的

凸起部位要磨平,转角粘贴处要进行倒角处理并打磨成圆弧状(R> 20mm 。

③风机将混凝土表面清理干净,并保持干燥。

⑵涂底胶

①按配合比主剂:固化剂= 3:1配置底胶。将主剂与固化剂先后置于容器中,用弹簧秤计量,电动搅拌器均匀搅拌。

根据现场实际气温决定用量并严格控制使用时间,一般情况下20 —50mim内用完。

②将底胶均匀涂刷于混凝土表面,待胶固化后(固化时间视现场气温而定,以指触干燥为准)再进行下一工序施工。

一般固化时间为6—24h。

⑶找平

①混凝土表面凹陷部位应用修补剂填平,模板接头等出现高度差的部位应用修补剂填补,尽量减小高度差。

②转角处也应用修补剂修补成光滑的圆弧,半径不小于20mm待修补剂表面指触干燥后方可进行下一步工序。

⑷粘贴

①按设计要求的尺寸裁剪碳纤维布。

②调配、搅拌粘贴材料粘结剂(使用方法与底胶相同),然后均匀涂抹于待粘贴的部位,在搭接、混凝土拐角等部位

要多涂刷一些。涂刷厚度要比底胶稍厚。严禁出现漏刷现象,特别注意要粘贴碳纤维的边缘部位。

③粘贴碳纤维布,在确定所粘贴部位无误后,用特制工具反复沿纤维方向滚压,去除气泡,并使粘结胶充分浸透碳纤维布;并用刮板刮涂碳纤维布表面粘结胶,使之均匀。多层粘贴应重复上述步骤,待碳纤维布表面指触干燥方可进行下一层的粘贴。

④在最后一层碳纤维布的表面均匀涂抹粘结胶。用工具反复沿纤维方向滚压,并用刮板刮涂碳纤维布表面粘结胶,使之均匀。

⑤碳纤维布沿纤维方向的搭接长度不得小于200mm

⑸保护

加固后的碳纤维布表面采用抹灰或喷防火涂料进行保护。

⑹质量要求

①每一道工序结束后均应按工艺要求进行检查,并做好相关的验收记录,如出现质量问题,应立即返工。

②施工结束后的现场验收以评定碳纤维布与混凝土之间的粘结质量为主,用小锤等工具轻轻敲击碳纤维布表面,以

回音判断粘结效果。如出现空鼓等粘贴不密实的现象,应采用针管注粘结胶的方法进行补救。粘结面积若少于90%则判定粘结无效,需重新施工。

③严格控制施工现场的温度和湿度。施工温度在5-35C范围内,相对湿度不大于70%

5、施工效果

本工程从设计到竣工投入使用只有不到两个月的时间,采用碳纤维加固的方式施工,从准备到竣工只用了10天,没

有出现任何质量问题,施工效果良好,得到了设计单位、监理单位、业主的好评。

因此,粘贴碳纤维复合材料新技术是加固钢筋砼结构行之有效的方法,值得推广应用。

碳纤维布加固修补结构施工及验收规范

碳纤维布加固修补结构施工及验收规范 第一章总则 第1.0.1条碳纤维布加固修补结构技术是一种新型的加固技术,主要用于混凝土结构的加固与修补工程。为确保该项技术应用的工程质量,提高施工管理水平,特制订本规范。 第1.0.2条本规范适用于因设计或施工不当、材料质量不符合要求、使用功能改变、遭受灾害以及耐久性原因而需对钢筋混凝土、预应力混凝土及素混凝土结构进行加固修补的施工 及验收。 第1.0.3条加固修补所使用的碳纤维布和胶粘剂,应按设计要求选用,并应符合现行材料标准的规定。对材料质量发生怀疑时,应进行抽样检查,合格后方可使用。 第1.0.4条碳纤维布加固修补施工的环境温度,应按胶粘剂产品说明要求。 第1.0.5条碳纤维布加固修补施工安全技术、劳动保护、防火、防毒等的要求,应按国家现行的有关规范执行。其材料堆放应注意安全防火。 第二章胶粘剂的配置 第2.0.1条将原材料按不同配合比称量准确,分别配置底涂胶料、整平胶料及粘结胶料。先将稀释剂加入聚合物主料内搅拌均匀,再将填料加入继续搅拌至均匀,最后加入固化剂,充分搅拌后即可使用。 第2.0.2条配置胶料时应注意以下事项:底涂胶料每次配置量以1-2公斤为宜;整平胶料 每次配置量以0.5 —1公斤为宜;粘结胶料每次配置量以 1 —2公斤为宜。 第2.0.3条所有胶料要求于1小时内施工完毕。 第三章施工要求 第一节施工操作顺序基底处理 1、混凝土表面如出现剥落、蜂窝、腐蚀等劣化现象的部位应予剔除,对较大面积的劣质层, 在剔除后应用聚合物水泥砂浆进行修复。 2、裂缝部位,如有必要应先进行封闭处理。 3、用混凝土角磨机、砂轮(砂纸)等工具,去除混凝土表面的浮浆、油污等杂质,构件基 面的混凝土要打磨平整,尤其是表面的凸出部位要磨平,转角粘贴处要进行倒角处理并打磨 成圆弧状(R3 10mm )。 4、用吹风机将混凝土表面清理干净并保持干燥。 涂底胶 1、按一定比例将主剂与固化剂先后置于容器中,用搅拌器搅拌均匀,根据现场实际气温决 定用量,并严格控制使用时间。 2、用滚桶刷或毛刷将胶均匀涂抹于混凝土构件表面,厚度不超过0.4mm,并不得漏刷或 有流淌、气泡,等胶固化后(固化时间视现场气温定,以手指触感干燥为宜,一般不小于 2 小时),再进行下一道工序。 用整平胶料找平 1、混凝土表面凹陷部位应用刮刀嵌刮整平胶料修补填平,模板接头等出现高度差的部位应用整平胶料填补,尽量减少高差。 2、转角的处理,应用整平胶料将其修补为光滑的圆弧,半径不小于10mm。 3、整平胶料须固化后(固化时间视现场气温而定,以手指触感干燥为宜,一般不小于2小时),方可再进行下一道工序。 粘贴碳纤维布 1、按设计要求的尺寸裁剪碳纤维布,除非特殊要求,碳纤维布长度应在3m以内。

碳纤维布梁加固计算书

碳纤维梁加固计算书 一、基本资料 1.设计依据: 《碳纤维片材加固混凝土结构技术规程》(CECS 146:2003)(以下简称规程) 《混凝土结构设计规范》(GB50010—2002)(以下简称规范) 《混凝土结构加固技术规范》(GB 50367-2006)(以下简称加固规范) 图纸所提供的相关数据 2.问题类型: 因荷载增加原有混凝土梁承载力不足,需进行加固处理,加固方式采用碳纤维布。 3.梁底受拉碳纤维片材参数: 碳纤维布等级:Ⅰ级 弹性模量E cf = 2.30 × 105 MPa (见加固规范表9.1.6-1) 抗拉强度设计值f f = 2300.00 MPa (见加固规范表9.1.6-1) 单层厚度t cfv = 0.167 mm 重量:300g/m2 不考虑二次受力 二、计算结果 1. KL3梁荷载增加后缺筋面积为750mm2,采用等强代换原则换算碳纤维布 粘贴尺寸: HRB400钢筋抗拉强度设计值:360N/mm2 碳纤维布抗拉强度设计值:2300 N/mm2 缺筋面积*钢筋抗拉强度设计值≤碳纤维布厚度*宽度*碳纤维布抗拉强度设计值 750*360≤0.167*宽度*2300 宽度≥702.94 KL3梁截面尺寸为400*900,结构梁宽度为400不能满足碳纤维布粘贴宽度, 考虑粘贴双层碳纤维布,计算碳纤维布多层粘贴折减系数: (见加固规范9.2.4-2) 折减系数=1.16-(粘贴层数*弹性模量设计值*单层厚度)/308000≤0.9 =1.16-(2*230000*0.167)/308000 =0.91 折减系数=0.9 750*360≤0.167*宽度*2300*0.9 宽度≥781.05

碳纤维粘贴加固施工方案汇总

混凝土梁、楼板碳纤维加固施工方案 一、工程概况 本工程为※※工程,因业主使用功能需要在六层安装医疗设备,但原六层楼面结构无法满足设备安装需要;为了满足功能(安装医疗设备)的需要,业主特委托专业设计公司对原六层结构(梁、板)进行碳纤维加固和相关技术处理设计;业主委托我公司承担六层结构(梁、板)碳纤维加固施工任务。 我公司接到施工任务后,根据碳纤维加固设计施工图要求:对原六层部分砼楼板和砼梁的上表面和下表面用碳纤维布进行加固处理;但在碳纤维布加固施工前,需要搭设满堂钢管脚手架对原梁板混凝土基层按以下方法进行处理: 一、梁、板加固范围下部满搭钢管脚手架(搭设标准按规范)。 二、剔除梁、板碳纤维加固部位的水泥砂浆找平层。 三、对加固部位的混凝土基层按规范和施工工艺进行打磨和清理。 对经过剔凿、清理部分混凝土结构,用高于原结构混凝土强度一个等级的环氧砂浆进行修补、复原,达到表面坚实和平整,具体按以下方案对楼板和梁进行碳纤维加固。 二、编制依据 1、《混凝土结构加固设计规范》(GB50367-2006) 2、《钢筋焊接及验收规程》(JGJ18-2003) 3、《混凝土结构工程施工质量验收规范》(GB50204-2002) 4、《地下工程防水技术规范》(GB50108-2001) 5、《混凝土结构后锚固技术规程》(JGJ145-2004)

6、六层梁、板结构加固施工图 7、施工现场实际情况 三、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、材料要求 1)采用高性能、粘结强度高的A级环氧性面料纤维粘浸胶。 2)国产碳纤维布300克/平米,抗拉强度大于等于3500MPa。 3)粘贴碳纤维织物加固混凝土结构板时,应使用与基材及碳纤维有良好适配性的粘结剂。使用前确定碳纤维布及粘接剂性能检测合格。 3、施工工艺流程: 施工准备→脚手架搭设→表面处理→配制并涂刷底层树脂→配制找平材料并对不平整处修复处理→配制并涂刷浸渍树→脂或粘贴树脂→粘贴碳纤维片材→表面防护→脚手架拆除 四、施工工序 1、施工准备 1)粘结剂必须有合格证明及检验报告。 2)碳纤维布必须有合格证明及检验报告。 3)压接钢片及射钉必须有合格证明及检验报告。 4)主要机具:角磨机、吹风机、滚压机、射钉枪等。 5)拆除碳纤维布所在部位影响施工的附属设施。 6)粘贴碳纤维布用的粘结剂和钢板准备完毕,并检查合格。 7)施工工具经过调试、运转合格。 8)项目经理及项目技术负责人根据施工方案对操作班组进行全面

碳纤维粘贴加固方案

目录 一、编制依据: (2) 二、加固范围: (2) 三、工程概况: (2) 四、施工准备 (2) (一)技术准备 (2) (二)资源准备 (3) (三)项目机构设置 (4) 五、施工工法和技术措施 (4) (一)、碳纤维粘贴 (4) (1)材料要求 (4) (2)碳纤维加固施工方法 (5) (3)碳纤维加固施工要点 (8) (4)碳纤维加固施工质量检查及验收 (8) 六、土建和其它工种注意事项 (9) 七、质量保证措施 (9) 八、安全文明施工措施 (10)

一、编制依据: 《建筑抗震加固技术规程》JGJ11--98 《混凝土结构加固设计规范》GB50367-2006 《碳纤维片材加固修复混凝土结构技术规程》CECS146-2003 《碳纤维增强复合材料加固混凝土结构技术规程》CECS146-2003 广州智海建筑工程技术有限公司设计的加固图纸 二、加固范围: 颍东区冉庙中心学校宿舍楼一层顶混凝土梁、板设计混凝土强度C30,经采用回弹法及钻芯法对梁、板混凝土抗压强度现场检测评定,一层梁、板现龄期混凝土批量强度推定值为20.3MPa,不满足设计要求,对梁进行结构构造加固。 颍东区冉庙中心学校食堂一层顶混凝土梁、板设计混凝土强度C30,经采用回弹法及钻芯法对梁、板混凝土抗压强度现场检测评定,一层梁、板现龄期混凝土批量强度推定值为20.1MPa,不满足设计要求,对梁进行结构构造加固。 具体加固位置详见加固图纸。 三、工程概况: 1、工程名称:阜阳市颍东区冉庙中心学校宿舍楼、食堂加固工程 2、建设单位:阜阳市颍东区教育局 3、设计单位:广州智海建筑工程技术有限公司 4、总包单位:安徽省阜阳市东盈建设发展有限公司 5、加固施工单位:安徽省阜阳市成天加固工程有限公司

加固施工方案碳纤维布

梅县盈方创意园一期二标段总承包工程 3#楼碳纤维布加固 施 工 措 施 编制人: 审核人: 编制日期:2017年3月28日 编制单位:梅县盈方创意园一期一标段总承包工程项目部

目录 、工程概况 -------------------------------------- 3 二、需要进行加固处理的部位----------------------------- 3 三、施工时间-------------------------------------- 3 四、开裂现象及成因--------------------------------- 3 五、表面处理-------------------------------------- 4 六、涂刷底层树脂------------------------------------ 4 七、找平处理-------------------------------------- 5 八、粘贴碳纤维片材--------------------------------- 5 九、表面防护-------------------------------------- 6 十、检验与验收------------------------------------- 6 十^一、施工图例------------------------------------ 7

(一)、工程概况 工程名称:梅县盈方碧桂园一期二标段总承包工程 工程地点:梅县区扶大高管会三丰村 建设单位:梅州盈方众创实业有限公司 设计单位:广东博意建筑设计院有限公司 监理单位:广东国晟建设监理有限公司 施工单位:湖南大中建筑工程有限公司 梅县盈方碧桂园一期二标段总承包工程位于梅县区扶大高管会三葵村。本工程包括3#楼、4#楼、5#楼、6#楼、8#楼、9#楼、16#楼、17#楼、地下车库。其中住宅楼均为地下1层、地上26~28层不等,剪力墙结构,建筑高度约85.1米; 地下车库为地下1层,框架结构,层高3.7米。抗震设防烈度均为7度。总建筑面积约为14万平方米。 本工程楼建筑设计土0.000标高相当于黄海标高94.40m。各幢高层采用剪力墙结构;基础采用管桩。 为便于统一指导现场碳纤维布加固施工;现以需要进行加固的3#楼六层、 七层为编制对象。 (二)、需要进行加固处理的部位 本次进行加固部位位于3#楼六层结构标高为18.560楼面,1--17轴交A--1/M轴,七层结构标高为21.660楼面,局部位置于5轴--7轴交F轴--J轴, 13轴--14轴交F轴--K 轴,16轴--17轴交G轴--K轴,15轴--17轴交A轴--C 轴。 根据施工现场和拟加固构件混凝土实际状况,拟定施工措施和施工计划。对所使用的碳纤维布、配套树脂、机具等做好施工前准备工作。 (三)、施工时间:前期施工准备工作就绪后30天内完成。 (四)、开裂现象及成因: 楼板开裂主要表现为表面龟裂,局部贯穿纹,此类裂缝主要表现在施工过程中产生的裂缝,因板面面积大,在晚上浇混凝土,第二天早上派人浇水,但前面浇,后面就干掉,至帅午时板面出现龟裂缝,用肉眼可辩识。二、混凝土楼板裂缝产生的原因1.混凝土组成材料的影响,水泥方面的影响:水泥的收缩值般取决于C3A S03石膏的含量及水泥细度等。即C3A含量大,细度较细的水泥收缩较大。石膏含量不足的水泥,具有较大的收缩,而SO的含量对混凝土收缩的影响显著。

碳纤维布加固施工工序及工艺

碳纤维布的加固施工包含了8步,分别是:1、被加固混凝土表面处理;2、底胶涂布;3、修补胶修补混凝土;4.浸渍胶涂底;5、粘贴纤维布;6.浸渍胶上涂;7.表面涂饰;8.碳纤维补强加固施工质量检查和验收。 纤维复合材(FRP)补强加固施工粘贴剖面图 1.被加固混凝土表面处理 (1)表面处理应达到三个目的:确保结构本体与纤维布牢固粘结,除锈、去污、净化处理混凝土表面的老化部位;利用结构胶修补裂缝、填补孔洞、调整高差、削除尖角,保证碳纤维布粘结在可靠的基底上。 (2)钢筋露出部位须做防锈处理,如损伤程度严重,应采取措施补救。 (3)裂缝修补。若裂缝在5mm以上,采用高强水泥砂浆灌注;裂缝宽度大于0.1mm、小于5mm,采用专用化学裂缝灌注胶灌注裂缝,以低压慢注射为主,固化后打磨修饰平坦;裂缝宽度小于0.1mm,采用封缝胶表面封闭。 (4)表面修补:被粘混凝土面如有缺陷、孔洞或蜂窝麻面,应采用修补胶修补。 ①缺陷或孔洞修补。原结构施工中或后期运行中使结构产生缺角、孔洞、蜂窝麻面,必须用修补胶修补。 ②高差调整。由于模板错位产生混凝土表面高低差,亦必须在粘贴纤维前修

复。大面积可用高强砂浆,局部位置则用修补胶修补。 纤维布(FRP)补强加固施工流程图 (5)表面污垢和碳化物处理。以盘式打磨机、喷砂、高压水冲洗等方法,将表面处理成平坦规整、无松动、无脆弱碎块及无污物的表面,油脂类污物用中性洗涤剂脱脂,用高压气枪清除灰尘,粘结纤维布前混凝土表面必须充分干燥。 (6)修角加工。为防止内凹角处纤维布在粘结时容易剥离或扯起,可采用修补胶泥修补成圆角,圆角半径R应满足规范要求。 对于棱形柱或尖锐外凸角结构,在尖角处的纤维会有较大的应力集中,容易使碳纤维折断,因此必须进行处理。可用研磨机将棱角修饰成半径R的弧形。用修补胶做表面修饰,用弧形量具检测,保证修饰角半径R满足规范要求(特种结构按相关规范要求)。

碳纤维布加固方案

施工组织设计(专项施工方案)报审表 工程名称:大目湾新城规划4路道路工程I标段编号:A2 致:宁波至高建设监理有限公司(监理单位) 我方已根据施工合同的有关规定完成了象山大目湾新城规划4路道路工程I标段1号桥预制板梁砼表面防水剂处理工程专项施工方案的编制,并经我单位上级技术负责人审查批准,请予以审查。 附件:1号桥防水剂专项施工方案 承包单位(章): _______________ 项目经理:_________________ 日期:___________________ 监理单位审查意见: 项目监理机构(章): 专业/总监理工程师: 日期:________________ 建设单位审核意见: 建设单位(章): 业主代表:_____________ 日期: 本表一式三份,经项目监理机构审核后,建设单位、监理单位、承包单位各存一

份。 大目湾新城规划4路道路工程I标段1号桥 预制板梁 防 水 剂 专 项 施 工 方 案 编制人_______________ 职务(称)____________________________ 审核人_______________ 职务(称)____________________________ 批准人_______________ 职务(称)____________________________ 批准部门(章)浙江建安实业集团股份有限公司 ____________ 编制日期_______________ 二0—四年四月二十五日_______________ 规划4路H标段1号桥为三跨3X 10m预应力砼简支梁桥,中心桩号 DK1+296正交。桥台采用重力式U形桥台,基础为双排①80cm的钻孔灌注桩接承台结构。桥墩为桩接盖梁式,采用单排①100cm的钻孔灌注桩基础+①80cm 立柱。桥梁上部结构采用10m的预应力砼空心板梁,板梁高度60cm。板梁采用C50砼,台帽、桥墩盖梁、

碳纤维粘贴加固施工方案(1)

混凝土楼板碳纤维加固施工方案 一、工程概况 工程名称:春风与湖三期工程 建设单位:重庆海外集团有限公司 施工总承包:五洋建设集团股份有限公司 项目地址:重庆市九龙坡区陈家坪朝阳村1号 本工程为商住楼工程,混凝土工程为商品混凝土。由于混凝土收缩和承受不均匀荷载等造成局部板底裂纹,现对开裂楼板采用碳纤维加固。 根据碳纤维加固要求:对开裂楼板采用碳纤维布进行加固处理;但在碳纤维布加固施工前,需要对开裂楼板进行以下方法进行处理: 一、先对吊顶进行照相留底,确保修补后恢复装修。 二、对整改区域进行农膜覆盖,避免污染 三、剔除板裂纹周边的水泥砂浆找平层或涂料层。 四、对加固部位的混凝土基层按规范和施工工艺进行打磨和清理。 五、混凝土表面如出现剥落、蜂窝、腐蚀等劣化现象的部位应予剔除,对于较大面积的劣质层,在剔除后应用聚合物水泥砂浆进行修复。 五、裂缝部位,如有必要应先进行封闭处理。 六、用混凝土角磨机、砂轮(砂纸)等工具,去除混凝土表面的浮浆、油污等杂质,构件基面的混凝土要打磨平整,尤其是表面的凸出部位要磨平,转角粘贴处要进行倒角处理并打磨成圆弧状(R3 10mm)。 七、用吹风机将混凝土表面清理干净并保持干燥。使用中国建科院研制生产EC高强度聚合物砂浆修补表面凹陷底部分。 对经过剔凿、清理部分混凝土结构,用高于原结构混凝土强度一个等

级的环氧砂浆进行修补、复原,达到表面坚实和平整,具体按以下方案对楼板和梁进行碳纤维加固。 二、编制依据 1、《混凝土结构加固设计规范》(GB50367-2013) 2、《混凝土结构工程施工质量验收规范》(GB50204-2015) 3、《混凝土结构后锚固技术规程》(JGJ145-2013) 4、竣工验收前的类似问题检测报告。 5、施工现场实际情况 三、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、材料要求 1)采用高性能、粘结强度高的A级环氧性面料纤维粘浸胶。 2)碳纤维布300克/平米,抗拉强度大于等于3500MPa。 3)粘贴碳纤维织物加固混凝土结构板时,应使用与基材及碳纤维有良好适配性的粘结剂。使用前确定碳纤维布及粘接剂性能检测合格。 3、施工工艺流程: 施工准备→脚手架搭设→表面处理→配制并涂刷底层树脂→配制找平材料并对不平整处修复处理→配制并涂刷浸渍树→脂或粘贴树脂→粘贴碳纤维片材→表面防护→回复涂料、吊顶→脚手架拆除→清洁打扫 四、施工工序 1、施工准备

桥梁碳纤维布加固施工方案

碳纤维布施工技术指南 一、总则 1、碳纤维布简介 碳纤维增强塑性是碳纤维材料通过一定的制作工艺与特定的树脂复合而成,其力学特点是应力应变量完全线性弹性,不存在屈服点和塑性区。碳纤维材料具有优异的物理力学性能,加固混凝土构件所用的碳纤维布是有碳纤维长丝组成的柔软片材,具有强度高,自身轻,施工方便、快捷、应用范围广等,用于建筑结构加固的碳纤维具有优良的力学能力,其抗拉力度一般为建筑钢材的几十倍,但是,碳纤维材料织成碳纤维布后,其中的各碳纤维丝很难完全工程工作,在承受较低的荷载时,一部分应力水平较高的碳纤维丝首先达到其抗拉强度并退出工作状态,以此类推,各碳纤维丝逐渐断裂,直至整体破坏,而使用粘结剂后,各碳纤维丝能很好的共同工作,大大提高碳纤维抗拉强度,故碳纤维加固首先必须使用碳纤维布中的碳纤维丝能共同工作,因此胶黏剂对碳纤维布起到的加固作用是比较关键的,它既能确保各碳纤维丝共同工作,又能同时确保碳纤维布与结构共同工作,从而达到加固目的。因此在桥梁工程有广泛发展的前景。 2、碳纤维布加固的作用 作用是纤维材料在加固结构中承担拉应力,改善构件的受力状态,限制裂缝的产生和发展。 3、碳纤维布的应用范围和时机 当混凝土构造因为抗弯承载力不行,选用碳纤维布进行加固时,加固构造的损坏形状一方面取决于原构造的配筋状况,另一方面取决于碳纤维的用量。现假定原构造为适筋构件,则加固构造的损坏形状可分为如下三种状况。 ⑴碳纤维用量较少。损坏时受压区边际混凝土压碎,受拉钢筋屈从,碳纤维能够到达较高的拉应变。 ⑵碳纤维用量适中。损坏时受压区边际混凝土压碎,受拉钢筋屈从,碳纤维可到达某一中等拉应变。 ⑶碳纤维用量较多。损坏时受压区边际混凝土压碎,受拉钢筋屈从,碳纤维应变很低。

碳纤维布加固施工步骤

碳纤维布加固施工的步骤: 1、剔除构件需加固部位的装饰层,并清理干净; 2、涂刷底胶; 3、用胶泥将加固构件表面的孔洞修补平整; 4、涂刷面胶; 5、粘贴碳纤维布; 6、涂刷面胶,如需粘贴多层碳布重复4-6步骤; 7、表面装修或防火处理。 碳纤维布加固修复混凝土结构技术是采用配套粘结树脂将碳纤维布粘贴于混凝土表面,起到结构补强和抗震加固的作用。广泛适用于建筑梁、板、柱、墙等的加固,以及桥梁、隧道、烟囱、筒仓等其它土木工程的加固补强。

碳纤维布加固梁试验报告:受上海同砼碳纤维布有限公司的委托,对用其生产的“同砼”牌碳纤维布加固的四根钢筋混凝土梁,进行静载试验,试验梁的加固工作在试验室内进行,为了及实际加固施工现场加固操作相一致,操作人员上仰操作,加固操作程序为:打底胶、批胶泥、上胶、贴碳纤维布、罩面胶。四根试验梁(L-1,L-2a,L-2b,L-3)的截面特性见表1,试验梁浇筑日期:99年10月21-22日,水泥:砂:石子=26:48:97;贴碳纤维布日期:99年11月16日;静载破坏试验日期:99年11月18日-11月21日。一、加荷装置示意 二、材料性能 混凝土、钢筋的材料性能见表1。碳纤维布的规格:0.1mm×45mm,极限抗拉强度:3600Mpa。 三、试验结果 1、破坏特性: 三根(L-2a,L-2b ,L-3)贴碳纤维布梁的破坏为:碳纤维布

的拉断; 一根(L-1)没有采用加固措施试验梁的破坏为:受拉钢筋屈服破坏。 2、加固效果对比 计算结果见表1 四、结论 1、加固后的试验梁,皆由于碳纤维布的拉断而破坏,说明粘结性能良好,加固方法可靠,能 够满足结构设计要求。 2、加固后试验梁的截面破坏弯矩,比加固前试验梁的截面破坏计算弯矩提高42-61 %,说明加固效果明显。 表1.试验梁截面特性及试验结果

碳纤维加固计算,典型框架梁计算书

碳纤维矩形受弯构件正截面加固计算 一、工程信息 工程名称: 浙江长征化工有限公司构件编号: 2/B-D,3/B-D梁 设计人: 上海杰固建筑科技有限公司校对人: 审定人: 负责人: 日期: 2011年11月9日 加固原因: 梁混凝土严重碳化腐蚀,梁钢筋锈蚀严重,需恢复原结构承载力,消除结构病害。 二、依据规范 《混凝土结构设计规范》(GB50010-2002)① 《混凝土结构加固设计规范》(GB50367-2006)② 三、示意图 四、计算信息 1. 原构件信息 截面宽度: b=300mm 截面高度: h=900mm 混凝土等级: C20 受拉钢筋等级: HPB235 受压钢筋等级: HPB235 受拉钢筋面积: A so=2946mm2 受压钢筋面积: A so'=226mm2 受拉钢筋合力点到边缘距离a=35mm 受压钢筋合力点到边缘距离a'=35mm 受拉钢筋排数1排 2. 加固信息 纤维名称: 织物二级 结构等级: 重要构件 纤维厚度: t f=0.167mm 纤维层数: n f=3层

板材类型: 现场粘贴板 梁两侧粘贴纤维高度: h c =900 3. 荷载信息 是否考虑二次受力: 计算 初始弯矩: M ok =50kN.m 设计弯矩值: M =500kN.m 五、计算系数 1. 受拉钢筋抗拉强度 f yo =210N/mm 2 受压钢筋抗拉强度 f yo '=210N/mm 2 受拉钢筋弹性模量 E s =210000N/mm 2 2. 混凝土抗压强度 f co =9.60N/mm 2 混凝土计算系数 α1=1.0 3. 碳纤维复合材设计计算指标 纤维抗拉强度设计值 f f =1600M pa 纤维弹性模量 E f =230000M pa 纤维抗拉应变设计值 εf =0.007M pa 4. 混凝土净高 h o =865mm 六、计算 1. 原受弯构件加固前相对受压区高度 ξb =β11+f yo E s εcu =0.614 2. 原混凝土受压区高度 【7.2.1-2】① x =A so f yo -A so ' f yo 'α1 f co b =2946×210-226×2101.00×9.6×300=198.33mm 3. 判断原结构是否需要加固 【7.2.1-1】① M 1=α1 f co b x (h o -x 2)+f yo ' A so ' (h -a ') =1.0×9.6×300×198.33×(865-198.332)+210×226×(900-35) =478.50kN.m <M =500.00kN.m 需要加固 4. 混凝土受拉截面面积 【8.1.2-1】① A te =0.5 b h =0.5×300×900=135000mm 2 5. 综合考虑受弯构件裂缝截面内力臂变化、钢筋拉应变不均匀以及钢筋排列影响等的计算系数 ρte =A so A te =2946.00135000.00=0.022 σ0=M ok 0.87×A so ×h o =0.00 αf =1.04 查表【9.2.8】② 6. 判断是否计算二次应力和计算εfo 取值

碳纤维片材结构加固计算与施工方法

碳纤维片材结构加固计算与施工方法 碳纤维复合材料加固修复技术是一项新型加固技术,该项技术是将碳素纤维这种高性能材料应用于结构工程加固,利用树脂类物质使碳纤维与需要加固构件贴合,使之成为复合体,通过其与构件的共同作用,实现对结构构件补强加固,提高受力性能的目标。 标签:碳纤维;补强;复合体;加固 前言 碳纤维片材用于混凝土结构加固始于发达国家,目前在国内发展迅速,该复合体加固技术的研究与应用已达到一定的水平,具有成本低,施工方便的特点,广泛应用于房屋、桥梁构件的维修、加固、补强。 1 材料特点及性能 碳纤维片材具有很高的抗拉强度,约10倍于普通钢材,比普通钢筋弹性模量高;材质本身柔性好,便于裁剪,易于加固操作,加固施工无需任何夹具、模板,能适应各种结构外形的补强而不改变构件外形尺寸,可多层粘贴,并能有效地封闭混凝土的裂缝;耐腐蚀及耐久性能好;自重轻(约200g/m2),密度只有普通钢材的1/4;基本不增加结构自重及截面尺寸;相对其它加固方法比较,碳纤维加固施工简便,不需大型施工机械及周转材料,可操作性好,施工周期短。 2 适用范围 碳纤维片材结构加固技术广泛适用于各种形式的钢筋混凝土受弯、轴心受压、大偏心受压及受拉构件的加固补强。 3 加固技术原理 碳纤维补强加固原理是采用碳纤维片材,配制专用的粘贴树脂胶将其粘贴在处理后的加固构件表面,胶体固化后与需加固构件组合成复合整体共同受力,达到构件加固目的。 结构加固采用的碳纤维片材,其性能指标要求具有较高的抗拉强度、弹性模量、延伸率等,在施工性和使用耐久性方面要求有较好的密度、浸透性、均匀度、耐腐蚀性等;专用树脂包括底层树脂、找平树脂及粘结树脂,底层树脂、找平树脂的作用是为了提高碳纤维的粘结效果,粘结树脂的使用是为了使加固片材和加固构件能够复合为一个整体,共同作用,起到增强构件的抗弯、抗剪承载力,使结构构件得到加固、补强。 4 计算方法

机房碳纤维布承重加固方案

机房碳纤维布承重加固方法 碳纤维,是一种含碳量在95%以上的高强度、高模量纤维的新型纤维材料。它是由片状石墨微晶等有机纤维沿纤维轴向方向堆砌而成,经碳化及石墨化处理而得到的微晶石墨材料。碳纤维“外柔内刚”,质量比金属铝轻,但强度却高于钢铁,并且具有耐腐蚀、高模量的特性,在国防军工和民用方面都是重要材料。 碳纤维布加固适用于房屋建筑和一般构筑物(如:烟囱,砼结构加固;铁路工程,港口工程和水利水电等工程中的砼结构加固和石切体结构搞震加固。 一、某案例简介 1、某案例概况 该工程位于*****,该楼为框架结构现将其由写字楼改造成通讯机房,功能发生改变荷载发生变化,因而采用碳纤维布进行加固来提高该楼承载力。此次加固所用材料采用碳纤维布,碳布用量约为12000平米以及相应数量的碳布浸渍胶,加固效果良好。 上述所用产品均通过安全性鉴定检测检验达标的,安全性鉴定是指按照 GB50728-2011《工程结构加固材料安全性鉴定技术规范》要求,由国家有关主管部门批准的具备相应资格的检验、鉴定机构来为业主方提供选用加固材料的重要依据之一。 2、某案例信息 业主单位:某机房; 主要结构加固材料:碳纤维布12000平米及碳布浸渍胶; 二、机房加固原因 1、原有建筑物的功化 项目概况中提到该楼原为写字楼属于办公性质,现将其改造为通讯机房。荷载明显增加,现对梁、板使用碳纤维进行加固提高抗拉强度,从而达到该楼功能转换的荷载条件,现根据设计院设计要求先采用碳布加固方法进行加固。 三、机房加固方案 1、设计方案 梁及板构件表面通过粘结碳纤维布方式可以增强梁和板底部的抗拉强度,同样对于梁或

板存在的裂缝也能避免进一步恶化,来达到增强该结构的承载力的目的。 根据《混凝土结构加固设计规范》( GB 50367-2013),我们可以通过公式计算得到正截面的承载力。

粘贴碳纤维布加固施工方案

编号:SM-ZD-28434 粘贴碳纤维布加固施工方 案 Through the process agreement to achieve a unified action policy for different people, so as to coordinate action, reduce blindness, and make the work orderly. 编制:____________________ 审核:____________________ 批准:____________________ 本文档下载后可任意修改

粘贴碳纤维布加固施工方案 简介:该方案资料适用于公司或组织通过合理化地制定计划,达成上下级或不同的人员之间形成统一的行动方针,明确执行目标,工作内容,执行方式,执行进度,从而使整体计划目标统一,行动协调,过程有条不紊。文档可直接下载或修改,使用时请详细阅读内容。 施工部位:三支队八中队营房楼板加固 施工方法: 1、放线 在混凝土粘贴碳纤维的位置测放打磨控制线,打磨控制线比实际粘贴位置线每边宽5cm。待打磨工作完成后补加粘贴碳纤维的位置线。 2、混凝土面层的清理打磨 用角磨机和圆磨片、钢丝刷在砼面上需粘贴碳纤维的部位进行打磨,磨去砼表面浮层,直至打磨出坚实面,影响粘贴的钢筋头和砼凸起处要用砂轮切掉,混凝土表面层出现剥落、空鼓、蜂窝、腐蚀等劣化现象部位应予以剔除,用指定材料修补,裂缝部位应首先进行封闭处理。用强力吹风机将打磨过的砼面吹干净,做到砼表面清洁、干燥、甚至无粉尘。构件转角部位需打磨成圆角,其半斤不小于20mm。

3、找平 按照使用说明配置找平材料进行找平工作,用小铲刀将配置好的找平材料刮在砼表面凹陷部位,刮严刮实,对于局部较高的突起部分,应用砂轮或磨片磨平,构件表面的小孔、内角用找平材料刮后,表面仍存在的凹凸糙纹用砂纸打磨平整。找平树脂的配制要严格按照使用说明,混合后要充分搅拌均匀,TE环氧腻子的配制比例为,主剂:硬化剂=2:1(重量比) 4、粘贴碳纤维 4.1碳纤维的裁剪 根据设计尺寸将碳纤维布裁剪成行,碳纤维为单向受力材料,顺着纤维的方向为受力方向,裁剪时要特别注意方向,切忌将纤维斜切断。 4.2配制粘贴树脂 按照使用说明配制粘贴树脂,混合后人工充分搅拌均匀。粘贴树脂应随用随配,每次配制量应在40分钟内用完。 4.3碳纤维的粘贴 用滚筒或刷子将配制好的粘贴树脂均匀涂刷到粘贴部

粘碳纤维加固计算书

梁粘贴碳纤维布加固计算书: 1、计算缺少受拉钢筋面积A s0=980mm2,受拉钢筋强度f y0=360Mpa。粘贴碳纤维 布强度f f =2800Mpa。 1)当粘贴碳纤维布层数n f =2,厚度t=0.167mm,宽度b'=400mm。实际粘贴碳 纤维布层数折减系数k m =0.95,实际粘贴碳纤维布截面积A fe '=126.92 mm2。 按强度等效,如下: 碳纤维强度2800X126.92=355376>缺少钢筋强度360X980=352800(满足要求) 2)当粘贴碳纤维布层数n f =3,厚度t=0.167mm,宽度b'=300mm。实际粘贴碳 纤维布层数折减系数k m =0.85,实际粘贴碳纤维布截面积A fe '=127.755 mm2。 按强度等效,如下: 碳纤维强度2800X127.755=357714>缺少钢筋强度360X980=352800(满足要求) 2、计算缺少受拉钢筋面积A s0=2454mm2,受拉钢筋强度f y0=360Mpa。粘贴碳纤维 板强度f f =2000Mpa。 1)当粘贴碳纤维板时,厚度t=1.4mm,宽度b'=400mm。实际粘贴碳纤维板截 面积A fe '=560mm2。 按强度等效,如下: 碳纤维强度2000X560=1120000>缺少钢筋强度360X2454=883440(满足要求) 板粘贴碳纤维布加固计算书: 1、计算缺少受拉钢筋面积A s0=393mm2/m,受拉钢筋强度f y0 =360Mpa。粘贴碳纤维 布强度f f =2800Mpa。 1)当粘贴碳纤维布层数n f =1,厚度t=0.167mm,宽度b'=200mm,间距200。 实际粘贴碳纤维布截面积A fe '=66.8 mm2/m。 按强度等效,如下: 碳纤维强度2800X66.8=187040>缺少钢筋强度360X393=141480(满足要求) 2、计算缺少受拉钢筋面积A s0=565mm2/m,受拉钢筋强度f y0 =360Mpa。粘贴碳纤维

梁碳纤维加固计算书

碳纤维梁加固计算书 项目名称_____________构件编号_____________日期_____________ 设计_____________校对_____________审核_____________ 一、基本资料 1.设计依据: 《碳纤维片材加固混凝土结构技术规程》(CECS 146:2003)(以下简称规程) 《混凝土结构设计规范》(GB50010—2002)(以下简称规范)2.问题类型: 根据碳纤维片材求承载力 3.截面参数: 截面宽度: b = 300.00 mm 截面高度: h = 500.00 mm 受拉钢筋面积A s = 1017.88 mm2 受拉钢筋合力点至截面近边缘的距离a = 25.00 mm 受拉筋: HPB235(Q235), 受拉筋抗拉强度设计值f y = 210.00 N/mm2 受压钢筋面积A's = 0.00 mm2 受压钢筋合力点至截面近边缘的距离a' = 20.00 mm 受压筋: HPB235(Q235), 受压筋抗拉强度设计值f 'y = 210.00 N/mm2 混凝土: C15 轴心抗压强度设计值f c = 7.2 N/mm2 轴心抗拉强度设计值f t = 0.91 N/mm2 轴心抗拉强度标准值f tk = 1.27 N/mm2 4.梁底受拉碳纤维片材参数: 弹性模量E cf= 1.40 × 105 MPa 抗拉强度标准值f c f k = 2000.00 MPa 粘贴层数n cf = 1 单层厚度t cf = 0.111 mm 梁底碳纤维片材的宽度 = 300.00 mm 梁底碳纤维片材的截面面积A cf = 33.30 mm2 考虑二次受力, 加固前计算截面上实际作用的初始弯矩M i= 20.00 kN·m 5.梁侧受剪碳纤维片材参数: 粘贴层数n cfv = 1 单层厚度t cfv = 0.111 mm 弹性模量E cfv= 1.40 × 105 MPa 条带宽度w cf = 100.00 mm 条带净间距s cf = 100.00 mm 侧面粘贴高度h cf = 100.00 mm

碳纤维布加固施工的步骤

1、剔除构件需加固部位的装饰层,并清理干净; 2、涂刷底胶; 3、用胶泥将加固构件表面的孔洞修补平整; 4、涂刷面胶; 5、粘贴碳纤维布; 6、涂刷面胶,如需粘贴多层碳布重复4-6步骤; 7、表面装修或防火处理。 碳纤维布加固修复混凝土结构技术是采用配套粘结树脂将碳纤维布粘贴于混凝土表面,起到结构补强和抗震加固的作用。广泛适用于建筑梁、板、柱、墙等的加固,以及桥梁、隧道、烟囱、筒仓等其它土木工程的加固补强。

受同砼碳纤维布的委托,对用其生产的“同砼”牌碳纤维布加固的四根钢筋混凝土梁,进行静载试验,试验梁的加固工作在试验室进行,为了与实际加固施工现场加固操作相一致,操作人员上仰操作,加固操作程序为:打底胶、批胶泥、上胶、贴碳纤维布、罩面胶。四根试验梁(L-1,L-2a,L-2b,L-3)的截面特性见表1,试验梁浇筑日期:99年10月21-22日,水泥:砂:石子=26:48:97;贴碳纤维布日期:99年11月16日;静载破坏试验日期:99年11月18日-11月21日。 一、加荷装置示意 二、材料性能 混凝土、钢筋的材料性能见表1。碳纤维布的规格:0.1mm×45mm,极限抗拉强度:3600Mpa。 三、试验结果 1、破坏特性: 三根(L-2a,L-2b ,L-3)贴碳纤维布梁的破坏为:碳纤维布的拉断; 一根(L-1)没有采用加固措施试验梁的破坏为:受拉钢筋屈服破坏。2、加固效果对比 计算结果见表1

四、结论 1、加固后的试验梁,皆由于碳纤维布的拉断而破坏,说明粘结性能良好,加固方法可靠,能 够满足结构设计要求。 2、加固后试验梁的截面破坏弯矩,比加固前试验梁的截面破坏计算弯矩提高42-61 %,说明加固效果明显。 表1.试验梁截面特性及试验结果 试验梁编号截面 b×h (mm×mm) 立方 体强 度 MPa A s (A s’=0) mm×mm a s钢筋屈 服强度 f y (Mpa) 钢筋 极限 强度 f y (Mpa) 梁截面极 限弯矩 M u(KN-m) 未加固截 面计算极 限弯矩 M j(KN-m) 粘贴 层数 × 条数 加固后截 面计算极 限弯矩 M j(KN-m) 截面 极限 强度 提高 率% 破坏 特性 L-1 150×25033.7 226 21 285 410 14.7 14.26 无-0 钢筋屈

碳纤维布加固技术

碳纤维布加固技术 一、特点 1、高强高效:抗拉强度2500~3550MPA,弹性模量2.35×105~5.0×105 MPA 。 2、重量轻,厚度薄:比重1.8g/cm3,每层后0.1~0.2MM,基本不增加加固 构件自重及截面尺寸。 3、适用面广:广泛适用于建筑物桥梁隧道等各种结构类型、结构形状的加固修 复荷抗震加固及节点的结构加固。 4、施工便捷:不需大型机具,没有湿作业,无需动火,无需现场固定设施,施 工占用场地少,施工工效高。 5、高耐久性:由于不会生绣,非常适合高酸、碱、盐及大气腐蚀环境中使用。 二、适用范围 1、适用于各种结构类型,各种结构部位的加固修补,如梁、板、柱、屋架、桥 墩、桥梁、筒体,壳体等结构。 2、适用于港口工程和水利水电等工程中混凝土结构、砌体结构、木结构的补强 荷抗震加固,特别适合于曲面及节点等复杂形式的结构加固。 3、基层混凝土的强度要求不低于C15。 4、施工环境温度在5~35℃范围内,相对湿度不大于70%。 三、工艺原理

加固机理是将碳纤维布采用高性能的碳纤维配套树脂粘结于混凝土构件的表面,利用碳纤维材料良好的抗拉强度达到增强构件承载能力及刚度的目的。 四、工艺流程及操作要点 1、工艺流程:卸荷→基底处理→涂底胶→找平→粘贴→保护 2、操作要点: ①卸荷 加固前对于承受二次荷载的构件不需卸荷,不承受二次荷载的构件必需卸荷,卸荷方式如下: a.对老建筑采用拆除原有的吊顶、墙面装饰、地面面层、设备等方法,以达 到卸静荷的目的。 b.对一些不能卸静荷的构件,可采用千斤顶顶升的方式卸荷;对于承受均布 荷载的梁,应采用多点均匀顶升;对于有次梁作用的主梁,每根次梁下需设1 台千斤顶顶升,顶升吨位由设计计算确定。 c.卸活荷载 ②基底处理 a.混凝土表层出现剥落、空鼓、蜂窝、腐蚀等劣化现象的部位应予以凿除, 对于较大面积的劣质层在凿除后应用环氧砂浆进行修复。 b.裂缝部分如有必要应首先进行封闭或灌浆处理。 c.用混凝土角磨机、砂纸等工具除去混凝土表面的浮浆、油污等杂质,构件 基面的混凝土要打磨平整,尤其是表面的凸起部位要磨平,转角粘贴处要进行倒角处理并打磨成圆弧状(R≥10mm)。

碳纤维布加固实例

摘要:碳纤维具有强度高、自重轻、施工方便、快捷、应用广泛等优良性能,因而利用碳纤维布加固钢筋混凝土构件以提高承载力及延长寿命是目前比较流行的方法,在建筑业中有着广泛的发展前景。本文以一个小型改造工程应用为例介绍了碳纤维复合材料在因功能改变引起荷载变化的结构构件加固中的计算方法和施工工艺,供同行参考。 关键词:碳纤维复合材料混凝土结构加固技术 碳纤维布加固修补结构技术是一种新型的结构加固技术,它是利用树脂类粘结材料将碳纤维布粘贴于混凝土表面,以达到对结构及构件加固补强的目的。碳纤维材料(CFRP)用于混凝土结构加固修补的研究始于80年代美、日等发达国家, 我国起步很晚,近年来发展十分迅速,在航空、航天、汽车、环境工程、化工、能源、交通、建筑、电子、运动器材等众多领域得到了广泛的应用。 采用碳纤维布加固具有以下几个优点:1、抗拉强度高,是普通钢材的10倍;2、加固后能大大提高结构的耐腐蚀性 及耐久性;3、自重轻(约200g/m2),密度只有普通钢材的1/4 ;基本不增加结构自重及截面尺寸;柔性好,易于裁剪, 适用范围广,适合任何形状;4、施工简便(不需大型施工机构及周转材料),没有湿作业,易于操作,经济性好;5、适 用范围广,施工工期短。 1、工程概况 四平市站前住宅楼,建造于90年代初,底部框架剪力墙结构结构,底部2层框架,上部4层住宅。原设计1,2层 为餐厅(活荷载为2.5KN/m2),厨房(活荷载为4.0KN/m2)设在一层。现计划重新装修开设肯德鸡连锁店,将厨房移到2层,原1层厨房位置设售餐台。由于功能改变导致荷载增大,原2层局部梁将不能满足设计要求,需要加固。经过 方案论证和经济技术可行性比较,决定采用碳纤维复合材料进行加固。 2、材料特性 ⑴本工程使用德国进口的碳纤维布(C200),其主要性能指标见表1: 表1 :碳纤维布主要性能指标 ⑵粘贴用树脂采用国产JGN型建筑结构胶,其主要性能指标见表2:

碳纤维布加固施工标准流程

碳纤维布加固施工标准流程 碳纤维布加固法工艺 材料要求 碳纤维浸渍胶必须是采用改性环氧树脂材料,禁止使用不饱和树脂和乙二胺为固化剂的碳纤维浸渍胶,胶体识别以不能闻到剌鼻味道和肉眼识别A组份不能是透明的环氧树脂液体。它们的区别在于改性环氧树脂粘钢胶能在长达三十年到五十年的应力过程中不会发生固 化物改变,而不饱和树脂粘钢胶和乙二胺为固化剂的粘钢胶则会在固化完的五年后在应力作用下发生碎裂。肉眼即能识别A组份为环氧树脂透明液体充分证明此为没有进行改性的环氧树脂,经改性后的环氧树脂液体应为带乳白的乳液体。改性碳纤维浸渍胶应提供基本的力学报告外必须强调耐老化性能检测、抗冲击剥离韧性检测、无毒无害检测。环氧树脂致命弱点在于脆性大,改性目的增强韧性从而达到更长时间的固化物稳定应力。所以,改性碳纤维浸渍胶必须通过耐老化性检测和抗冲击剥离韧性检测。在材料到场后应检查:力学检测报告、抗冲击剥离韧性检测、耐老化性能检测报告、无毒无害性能检测报告、产品出厂合格证。并根据检测报告上的检测单位电话进行电话验证:所有检测报告是否出自该检测单位、是否逐项指标检测合格、是否在有效期内。“通常检测报告的有效期为一年,所以必须要求检测报告在有效期限内”。仔细查看所有指标是否达到GB50728-2011、

GB50367-2006和GB50550-2010的相关要求。组织业主方和监理见证抽样送检,通常送往省市建筑科学院试验检测中心复检。检测内容:抗冲击剥离韧性、钢-钢抗剪切、与混凝土正拉粘结、7天快速耐老化性能、无毒无害性能。在检测合格后方可进行粘钢施工操作。 1粘贴碳纤维布 图1 粘贴碳纤维布施工流程图 1. 2粘贴处表面处理 ①在设计粘贴的部位按设计图纸放样定位。 ②铲除混凝土结构构件砂浆面层,露出砼表面,并用角磨机除去油污等杂质并磨至混凝土基层洁净面,通常需看到被磨去一半的砂子。 ③对砼构件阳角部位采用角磨机修整R=20mm的圆弧,并对砼表面凹凸不平部位进行打磨修平处理。 ④砼表面如有较大的剥落、蜂窝、腐蚀等缺陷时应进行凿除按找平处理方法进行找平处理。

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