碳纖維加固混凝土裂縫技術
對于寬度大于0.2mm的獨立貫通裂縫,采用壓力灌注結構膠的方法進行補強,同時沿受拉方向或垂直于裂縫方向粘貼碳纖維,在要補強的結構上,形成一個新的復合體,使增強粘貼材料與原有鋼筋混凝土共同受力增大結構的抗裂或抗剪能力,提高結構的強度、剛度、抗裂性和延伸性。 常用于根底修補的工字梁可以抵擋136~181kN的拉力,避免墻體彎曲,而10cm寬的碳纖維條可接受8至10倍這樣的壓力,其厚度只要3.2mm。
用碳纖維修補裂縫有以下優點
a、重量輕,厚度薄,基本不增加結構自重及截面尺寸。
b、適用面廣,靈活性強,可用于各種類型和形狀的結構構件加固。
c、施工方便快捷,不需要大型機具,沒有濕作業,無需動火,無需其他固定措施,不受原結構形狀限制。
d、高耐久性,由于不會生銹,非常適合在高酸、堿、鹽及大氣腐蝕壞境中使用。
操作要點
1. 混凝土表面處理
1 將混凝土構件表面的殘缺、破損部分清除干凈。
2 對經過剔鑿、清理和露筋的構件殘缺部分,進行修補、復原。
3 裂縫修補:縫寬小于0.2mm的裂縫,用環氧樹脂進行表面涂刷密封;大于0.2mm的裂縫用環氧樹脂灌縫。
4 打磨:將構件表面凸出部分(混凝土構件交接部位、模板的接槎等)打磨平整,修復后的構件表面盡量平順。
5 清洗打磨過的構件表面,并使其充分干燥。
2. 缺陷部位涂刷底膠
將配好的底膠(粘結劑),用涂刷均勻于缺陷部位的砼表面。
3. 構件表面殘缺面的修補
用環氧膩子對構件表面殘缺面的修補是十分重要的一步,要點如下:
1 膩子主劑、固化催進劑、固化劑按規定比例稱量準確,裝入容器,用攪拌器攪拌均勻。
2 構件表面凹陷部位用環氧膩子填平,修復至表面平整。在殘缺修補中使用環氧膩子時,要在氣溫-5℃以上,相對濕度小于85%的條件下施工。膩子涂刮后,表面仍存在的凹凸糙紋,應再用砂紙打磨平整。
4. 涂刷底膠
將配好的底膠(粘結劑),用滾筒均勻涂刷于需要粘結的砼表面。
5. 粘貼碳纖維
粘貼碳纖維材料之前,首先應確認粘貼表面干燥。氣溫在-10℃以上,相對濕度RH>85%時,如無有效措施不得施工。為防止碳纖維受損,在碳纖維材料運輸、儲存、裁切和粘貼過程中。應用鋼直尺與壁紙刀按規定尺寸切斷碳纖維材料,每段長度一般以不超過6m為宜。為防止材料在保管過程中損壞,材料的裁切數量應按當天的用量裁切為準。碳纖維縱向接頭必須搭接20cm以上。該部位應多涂樹脂,碳纖維橫向不需要搭接。其施工工藝要點如下:
1 粘貼樹脂的主劑、固化催促劑和固化劑應按規定的比例稱量準確,裝入容器,用攪拌器攪拌均勻。一次調和量應以在可使用時間內用完為準。
2 粘貼時,在碳纖維和樹脂之間盡量不要有空氣。可用羅拉(專用工具)沿著纖維方向在碳纖維材料上滾壓多次,使樹脂滲浸入碳纖維中。
6. 養護
粘貼碳纖維材料后,需自然養護1-2小時達到初期固化,應固化期間不受外界干擾和碰撞。
7. 涂裝
若加固補強構件需要防火時, 可在樹脂固化后涂刷耐火涂層。涂裝應在樹脂初期固化后進行,并應遵守所用涂料的相關標準和施工規定。