一、碳纖維加固補強的施工工藝
1、根據(jù)設(shè)計要求確定粘貼碳纖維片的范圍并進行基底處理
(1)將砼構(gòu)件表面的殘缺、破損及碳化層部分清除干凈,直至結(jié)構(gòu)密實部位。檢查外露鋼筋是否有銹蝕,并進行必要的處理。對經(jīng)過剔鑿、清理和露筋的構(gòu)件殘缺部分進行修補復原。
(2)裂縫修補:縫寬小于0.2mm的裂縫,用環(huán)氧樹脂進行表面涂刷密封;大于0.2mm的裂縫用環(huán)氧樹脂灌縫。
(3)將構(gòu)件表面凸出部分(模板的段差等)打磨平整,修復后的段差盡量平順。用磨光機把棱角磨成半徑大于30mm的圓角。
(4)清洗打磨構(gòu)件表面,并使其充分干燥。
2、底層涂刷(底層涂料具有較強的滲透性,可滲入砼表面內(nèi))
(1)把底層涂料的主劑和固化劑按規(guī)定比例稱量準確后放人容器內(nèi),用攪拌器拌均勻,一次調(diào)和量應在可使用時間內(nèi)用完為準。
(2)用滾筒刷均勻的涂刷底層涂料。
(3)底層涂料固化后,表面有凸起部分時要用砂紙磨光。
(4)注意在氣溫小于5℃,相對濕度大于85%,砼表面含水率在8%以上,有結(jié)露可能而無可靠保證措施時,均不得施工。
3、環(huán)氧膩子對構(gòu)件表面殘缺的修補
(1)構(gòu)件表面凹陷部位應用環(huán)氧膩子填平,修復至表面平整。
(2)內(nèi)角(段差、起拱等)要用環(huán)氧膩子填補使之平順。
4、貼碳纖維片
(1)為了防止碳纖維受損,在碳纖維片運輸、儲存、裁切和粘貼過程中,嚴禁受彎折。貼片前應用鋼直尺與壁紙刀按規(guī)定尺寸切斷纖維片,每段長度一般不超過6m。
(2)碳纖維接頭必須搭接10cm以上,橫向不需搭接。
(3)按規(guī)定比例摻配樹脂主劑和固化劑,用滾筒刷均勻地涂刷黏結(jié)樹脂,稱為下涂。
(4)貼片時,在碳纖維片和樹脂之間盡量不要有空氣,可用羅拉沿著纖維方向在碳纖維片上進行滾壓,使樹脂滲入碳纖維中。
5、養(yǎng)護
粘貼碳纖維片后,需自然養(yǎng)護24h以達到初期固化,并保證固化期間不受干擾。
6、涂裝
根據(jù)需要可在樹脂固化后加固補強構(gòu)件表面,涂刷耐火涂層和色彩。
二、碳纖維(片材)加固處理要點
先對梁板采取有效地卸載和支頂措施(在進行結(jié)構(gòu)加固處理前要完成好這些施工操作),再按以下工序逐步進行加固施工:
1、破損面混凝土表面處理:清除被加固構(gòu)件表面的剝落、疏松、蜂窩、腐蝕等劣化混凝土,露出混凝土結(jié)構(gòu)層。
2、按設(shè)計要求對破損面鋼筋進行處理后,用M45的環(huán)氧樹脂砂漿進行灌縫或封閉處理,并保證鋼筋保護層厚度不小于15mm,利用打磨機將其表面打磨平整,并用鋼刷將其表面的粉塵、油污等清除干凈,使加固構(gòu)件表面平整、干燥無粉塵。另外,如碳纖維需沿基纖維方向繞構(gòu)件轉(zhuǎn)角處粘貼時,轉(zhuǎn)角粘貼處要進行倒角處理并打磨成圓弧狀,圓弧半徑不應小于20mm。
3、涂刷底層樹脂:用專用滾筒刷將底層樹脂均勻涂抹于混凝土表面,待樹脂表面干燥時即進行下一道工序施工。
4、找平處理:表面凹陷部位用找平材料填補平整,且不應有棱角。
5、粘貼碳纖維片材:將配制好的浸漬樹脂均勻涂抹于所要粘貼的部位,并用橡膠滾筒沿纖維方向多次滾壓,擠出氣泡,使浸漬樹脂充分浸透碳纖維布,滾壓時不得損傷碳纖維布。多層粘貼重復上述步驟,待纖維表面接觸干燥時即可進行下一層的粘貼。如超過60min,則應等12h后,再來涂刷粘結(jié)劑粘貼下一層。
6、在最后一層的碳纖維布的表面均勻涂抹浸漬樹脂。
三、碳纖維加固補強技術(shù)的發(fā)展
碳纖維用于砼結(jié)構(gòu)的修復補強雖然時間不長,但發(fā)展很快,其主要原因在于碳纖維片加固存在較多優(yōu)點:
1、不增加結(jié)構(gòu)重量,碳纖維片重量200g/m~300g/m,設(shè)計厚度0.111mm~0.167mm,加上環(huán)氧樹脂的重量也很輕,對結(jié)構(gòu)自重影響可忽略不計。
2、施工簡便迅速,無需模板、夾具、支撐等。
3、可以多層粘貼。可根據(jù)設(shè)計要求,在一個部位重疊粘貼。
4、能適應各種結(jié)構(gòu)外形的補強。
隨著我國高等級公路的迅速發(fā)展,高速公路橋梁通車里程也在不斷增長,橋梁由于各種原因造成承載力降低、混凝土強度降低或需要提高抗震能力和修補橋梁裂縫的情況,而在這些情況下都可以應用碳纖維加固補強技術(shù)。