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吕梁专业加固公司-碳纤维布加固施工

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更新时间:2019-04-28访问人数: 42次

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碳纤维加固加大截面法、外包钢加固法

 

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国内最早通过的规范是2003年《碳纤维片材加固混凝土结构技术规程》,其编号为CECS146:2003,

已经被新的国家标准规范2013《混凝土结构加固设计规范》代替,其编号为GB 50367-2013.

碳纤维加固最近的国标是《结构加固修复用碳纤维片材》GB/T 21490-2008,08年10月1日起执行。

《工程结构加固材料安全性鉴定技术规范》

材料特点

碳纤维与传统的加大混凝土截面或粘钢混凝土补强相比,具有节省空间,施工简便,不需要现场固定设施,施工质量易保证,基本不增加结构尺寸及自重,耐腐蚀、耐久性能好等特点。另外,采用该工法,可大大提高建筑物的使用寿命,降低加固成本。因此,碳素纤维作为划时代的补强材料,而备受青睐和关注。

(1)抗拉强度高,是同等截面钢材的7-10倍。

(2)重量轻,密度只有普通钢材的1/4。

(3)耐久性好,可阻抗化学腐蚀和恶劣环境、气候变化的破坏。

(4)施工方便快捷、省力节时、施工质量易于保证。

(5)适用范围广,混凝土构件、钢结构、木结构均可进行加固。可大幅度提高构件的承载能力、抗震性能和耐久性能。

适用范围

目前碳纤维加固技术的应用越来越广泛。碳纤维加固混凝土和钢筋混凝土结构的研究比较成熟,而碳纤维加固砌体结构、钢结构、木结构的研究还处于初始阶段。碳纤维加固技术应用前景广阔,研究碳纤维加固技术对工程实践有重要的意义,对碳纤维加固技术的研究进行整理,能为相关研究人员了解这一领域的研究成果和开展研究提供参考。

碳纤维加固法可用于混凝土结构抗弯、抗剪加固,同时广泛用于各类工业与民用建筑物、构造物的防震、防裂、防腐的补强。

·混凝土结构物、桥梁及建筑物的梁、柱、面板加固。

·隧道、港湾设施、烟囱、仓库、厂房的加固。

·受盐害的混凝土、桥梁以及河川构造物的防护和加固。

工艺原理

将抗拉强度极高的碳纤维用环氧树脂预浸成为复合增强材料(单向连续纤维);用环氧树脂粘结剂沿受拉方向或垂直于裂缝方向粘贴在要补强的结构上,形成一个新的复合体,使增强粘贴材料与原有钢筋混凝土共同受力增大结构的抗裂或抗剪能力,提高结构的强度、刚度、抗裂性和延伸性。

工艺流程

工艺流程可以归纳为:

施工准备 砼表面处理 涂刷底胶 构件表面残缺面修补 粘贴碳纤维 表面养护 找平材料配置

底层或树脂配制

浸渍树脂配制

操作要点

1. 混凝土表面处理

1将混凝土构件表面的残缺、破损部分清除干净。

2对经过剔凿、清理和露筋的构件残缺部分,进行修补、复原。

3裂缝修补:缝宽小于0.2mm的裂缝,用环氧树脂进行表面涂刷密封;大于0.2mm的裂缝用环氧树脂灌缝。

4打磨:将构件表面凸出部分(混凝土构件交接部位、模板的接槎等)打磨平整,修复后的构件表面尽量平顺。

5清洗打磨过的构件表面,并使其充分干燥。

2. 缺陷部位涂刷底胶

将配好的底胶(粘结剂),用涂刷均匀于缺陷部位的砼表面。

3. 构件表面残缺面的修补

用环氧腻子对构件表面残缺面的修补是十分重要的一步,要点如下:

1腻子主剂、固化催进剂、固化剂按规定比例称量准确,装入容器,用搅拌器搅拌均匀。

2构件表面凹陷部位用环氧腻子填平,修复至表面平整。在残缺修补中使用环氧腻子时,要在气温-5℃以上,相对湿度小于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。

4. 涂刷底胶

将配好的底胶(粘结剂),用滚筒均匀涂刷于需要粘结的砼表面。

5. 粘贴碳纤维

粘贴碳纤维材料之前,首先应确认粘贴表面干燥。气温在-10℃以上,相对湿度RH>85%时,如无有效措施不得施工。为防止碳纤维受损,在碳纤维材料运输、储存、裁切和粘贴过程中。应用钢直尺与壁纸刀按规定尺寸切断碳纤维材料,每段长度一般以不超过6m为宜。为防止材料在保管过程中损坏,材料的裁切数量应按当天的用量裁切为准。碳纤维纵向接头必须搭接20cm以上。该部位应多涂树脂,碳纤维横向不需要搭接。其施工工艺要点如下:

1粘贴树脂的主剂、固化催促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。

2粘贴时,在碳纤维和树脂之间尽量不要有空气。可用罗拉(专用工具)沿着纤维方向在碳纤维材料上滚压多次,使树脂渗浸入碳纤维中。

6. 养护

粘贴碳纤维材料后,需自然养护1-2小时达到初期固化,应保证固化期间不受外界干扰和碰撞。

7. 涂装

若加固补强构件需要防火时,可在树脂固化后涂刷耐火涂层。涂装应在树脂初期固化后进行,并应遵守所用涂料的相关标准和施工规定。 

加固材料

符合国标GB50367-2006规定的碳纤维加固材料有:

1),碳纤维单向织物布复合材,200克,300克,以及碳纤维条形板碳纤维布

2),S玻璃布,300克--450克

3),E玻璃纤维单向织物(布)300克--450克

4),改性环氧树脂,用于粘接纤维布

5)碳纤维板,分1.2mm和1.4mm厚两种。 

碳素纤维加固材料是高强度碳纤维单向排列,用微量的树脂浸渗后作为混凝土的修复补强材料,其抗拉强度大约是钢筋的10倍,并且具有重量轻、高弹性、高强度、高耐久性等特性。目前常用的碳纤维加固材料有国产的北京元邦、上海同砼、山东鑫硕、,进口的有日本东丽,日本日新,美国赫氏Hexcel,新日本石油.....等

主要机具有砂轮切割机、角磨机、滚刷等,一般在2~4台即可满足工程要求。

每100M²面积碳纤维加固安排4名技术工人、6名普工。

1. 所有进场材料,包括碳纤维材料和胶结材料,必须符合质量标准,并具有出厂产品合格证,符合工程加固补强设计要求。

2. 碳纤维材料在运输、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。

3. 各工序的施工质量,由技术人员负责指导、监督,每一道工序完成后提请技术员检查、认可后,才能进行下道工序。

4. 涂底层涂料

涂料应涂刷均匀、不得漏涂,严禁在不适合气温条件下施工,添加溶剂稀释后的涂料应在规定时间内用完。

温度低于7℃,相对湿度RH<85%,混凝土表面含水率在8%以下,无结露现象时,必须使用改性环氧树脂。

5.构件表面残缺修补

构造物表面小孔、内角必须用环氧腻子修补平整,腻子涂刮后,表面仍存在的不平糙纹,应再用砂纸磨平。

6.粘贴碳纤维

①贴碳纤维材料时须符合下述条件:

a、碳纤维材料应按规定裁切。

b、气温、空气湿度、构件表面含水率等符合要求。

c、底层涂料及腻子达到指触干燥(树脂表面达到固化硬结)。

d、粘结树脂的类型与施工时的气温适合,主剂和固化剂、固化促进剂应按规定的比例称量准确,装入容器,用搅拌器搅拌均匀,一次调和量应在规定时间内用完。

②碳纤维粘贴的质量检验标准。

a、下涂和上涂渗浸入碳纤维束良好。

b、碳纤维粘结严实。

c、对于直径在10mm以上30mm以下的空鼓,每平方米少于10个可认为合格;若每平方米在10个以上,则认为不合格,需进行补修。对于直径在30mm以上的空鼓,只要出现,即认为不合格,需进行补修。

d、顺纤维方向搭接长度不小于20cm,各层之间的搭接部位不得位于同一条直线上,层间必须错开至少50cm。

e、碳纤维材料规格,粘贴位置、长度、宽度、纤维方向、层数符合规定。

施工人员要选择质量好的强力植筋胶,先取一组强力植筋胶,装进套筒内,安置到专用手动注射器上,慢慢扣动板机,排出铂包口处较稀的胶液废弃不用,然后将螺旋混合嘴伸入孔底,如长度不够可用塑料管加长,然后扣动板机,板机孔动一次注射器后退一下,这样能排出孔内空气。

 一般碳纤维的密度为1750kg/m3,导热能力高但传电能力低,碳纤维的比热容量亦比铜低。当加热的时候,碳纤维会变厚、变短。虽然碳纤维的天然颜色是黑色,但科学家可以把它染成不同的颜色。 我国碳纤维的生产和使用尚处于起步阶段,,国内碳纤维生产能力仅占世界高性能碳纤维总产量的0.4%左右,国内用量的90%以上靠进口。而PAN原丝质量一直是制约我国碳纤维工业规模化生产的瓶颈。另外,碳纤维长期以来被视为战略物资,发达国家一直对外实行。因此,业内专家认为,强化基础研究是创新之本,是发展国内碳纤维工业的根本出路。   我国早在上世纪六七十年代就开始了碳纤维的研究工作,几乎与世界同步。经过30多年的努力,已经研制出接近日本东丽公司T300水平的碳纤维产品,但产量和品质都远不能满足国内需求,与国外差距甚远。与吕梁水平相比,国产碳纤维的突出问题是碳纤维强度低,均匀性和稳定性都较差,发展水平比发达国家落后了近20年~30年,而且生产规模小,技术设备落后,生产效益不理想。   目前全球碳纤维产能约3.5万吨,我国市场年需求量6500吨左右,属于碳纤维消费大国,但我国碳纤维2007年产量仅200吨左右,而且主要是低性能产品,没有形成规模化产业,绝大部分依赖进口,价格非常昂贵,比如标准型T300市场价格每千克曾高达4000元~5000元。由于缺少具有自主知识产权的技术支撑,国内企业目前尚未掌握完整的碳纤维核心关键技术。 我国碳纤维的质量、技术和生产规模与国外差距很大,其中高性能碳纤维技术更是被日本及西方国家垄断和。因此碳纤维要真正实现国产化需要一个漫长的过程。由于市场短缺,近年来国内出现了“碳纤维热,众多科研院所和企业纷纷启动了碳纤维研究或千吨级产业化项目。虽然当前国内市场对碳纤维产品需求较大,但盲目发展低于档次品类存在很大风险,尤其现有产品研发停滞不前,不能开发出新型配套系列产品,这些千吨级项目实施后,市场产能出现过剩趋势将成为必然。 国内企业不再照搬国外现成的技术,关键设备也在加快研发,某些关键设备的研发已取得了突破性成果,而且原材料供应充足。我国碳纤维产业技术特点十分明显,技术多元化越来越受到重视。从2000年开始,我国已完全放弃了硝酸法原丝技术,采用以为溶剂的一步法湿法纺丝技术。目前,国产碳纤维百分级产品能与日本东丽的T700相媲美。可以说,我国多年来碳纤维产、学、研相结合研发的技术成果已不逊色于东丽的相应技术。在我国完整的碳纤维研发链条下的碳纤维工程化研发出现了加速发展的势头。 本公司在2007年

吕梁专业加固公司,吕梁建筑结构加固公司施工流程:?碳纤维材料可应用于各种结构类型、各种结构部位的加固修补,如梁、板、柱、屋架、桥墩、桥梁、烟囱、筒体、壳体等结构部位;另外,砖砌体的某些力学性能也可以通过碳纤维材料进行加固。具体说来适用范围如下:利用碳纤维材料加固公路桥敦结构、对既有钢筋混凝土烟囱的加固;构件抗弯加固、梁柱构件的抗剪加固、混凝土柱子牛腿断裂加固、砌体的抗震加固、承载力不足加固、楼房增层加固、框架柱轴压比超限加固、楼板裂缝加固、剪力墙开洞加固、楼面荷载增大加固、桥梁断裂、旧桥改修加固和水塔加固等等。

 

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