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施工技術分析

建筑工程混凝土裂縫是民用建筑中普遍存在的問題,是目前較難克服的質量通病之一。而使用碳纖維復合材料對混凝土結構進行有效的加固,是一種具有高技術含量和全新的建筑結構加固方法。本文分析了建筑工程混凝土裂縫產生的原因,并提出碳纖維復合材料對建筑工程混凝土加固的防治及處理措施。

一、施工準備

1、現場勘察

根據施工現場及現場周圍環境，事前做充分的現場調查。

2、材料準備

按加固結構物的狀態，采用不同修補方法。表面處理方法，根據設計要求或其它需要準備資材、機械。

依碳素纖維布的用量確定樹脂量，依施工時期的溫度確定樹脂規格，準備所需材料、使用量。

3、工具準備

粘貼碳素纖維布，準備所需工具。

3.1底面處理

混凝土表面研磨用具(電動角磨機)，除去灰塵等用具(棉絲、吹風機，修補用工具(削刀、鏟具、榔頭)。

3.2涂刷用工具

涂裝用具(滾刷、毛刷)，計量容器，混合容器，混合設備(電動攪拌機)，清洗溶劑。

3.3粘貼碳纖維布

剪刀，介質量具，樹脂浸漬工具(橡皮刀、脫泡羅拉)

3.4全過程

保護工具(口罩、眼睛、橡皮手套)

4、碳纖維加固梁、板位置確定

熟悉施工圖，掌握碳纖維加固梁、板位置，施工時應按圖紙所示梁位置查找現場對應位置，確保加固位置準確無誤。

5、加固材料

確認使用數量、規格。

6、腳手架搭設

根據加固梁、板、柱的高度、周圍狀況，搭設腳手架。

7、障礙物拆除：

拆除有礙于施工的設施。

需要復原的設備，(配線、配管等)，記下施工前的位置、施工后復原。

二、 施工方法及要點

1、 底面處理

為使碳纖維布獲得充分的加固效果，必須將加固主體和碳纖維布牢固的粘貼，因此應對混凝土主體的表面等進行底面處理。

1.1除去水泥漿(層)

去除水泥漿及抹灰層，使加固結構物的混凝土主體露出。

1.2結構面修復

嚴重缺損的結構面，除去不良部分，用與混凝土同等以上環氧砂漿進行結構面修補。

混凝土構件的缺損處及階差，按需用環氧砂漿修補(樹脂漿等)。

1.3有裂縫時根據狀態，研究修補方法，注入樹脂等補修。

1.4用轉子打磨機等除去混凝土表面的臟污和浮灰等。

注意打磨時不要形成尖角。

等除去油污。

1.5陽角、陰角處為防止碳素纖維布剝落和降低強度，用打磨或粘脂等形成在R 角。(參照圖1)

梁、柱角(陽角)要達到 R=18mm 以上，用轉子打磨機等打掉。

R 的確認(R=20mm)，可在成形后檢查。

1.6灰塵除去

用除銹機除去混凝土上的粉末和灰塵，用吹風機和棉絲等除去。

2、預涂底膠

用預涂底膠提高混凝土表面強度，提高混凝土主體和配套樹脂粘貼性。

2.1、預涂前確認施工處環境(溫度、濕度等)和混凝土表面干燥情況。

不可淋水。

確認施工面有無積水。有積水用棉絲等擦去，或暫時放置，確認是否還有積水，有積水，應中止施工。

確認混凝土表面有無灰塵。有灰塵時，用吹風機、棉絲等除去。

2.2、預涂底膠混合

使用計量混合容器，確認有無污物(樹脂、溶劑、灰塵等)。

一次使用量要考慮可使用時間和涂裝面積，混合量要在可使用時間以內。

按產品說明配合比要求進行配組份混合。

用電動攪拌機等，充分攪拌達到均勻。

混合容器下部角，很難攪拌，攪拌要特別注意。

2.3、底膠涂刷

用毛刷、滾刷等、均勻的將底膠涂在混凝土表面。

涂刷量根據混凝土表面狀態而有差別。

涂裝次數：1～2 次左右。涂刷后，預涂膠吸收量大時，需要增加涂裝次數。

2.4、干燥

干燥條件因預涂底膠種類及施工環境而不一樣。但是應以指觸不粘手指為宜。有加固資質各地均可施工

3、找平處理

為了防止混凝土表面和碳纖維布間留有空氣和膨起，主體表面必須平滑，輕微凹凸和階差、針孔(汽泡)等，要用找平膠等，進行平整處理。

3.1、找平處理前，確認施工環境、施工面積、有無積水及有無預涂底膠、指觸是否固化等。

不得淋水。

確認施工面有無積水，有水用棉絲等擦去，暫時放置，確認是否發生再積水。有積水，要中止施工。

檢查預涂底膠指觸固化。

確認施工面有無泥土、灰塵等。如果有，用吹風機、棉絲等除去。

3.2、找平膠兩組份混合

確認計量、混合容器中有無殘存樹脂、溶劑、灰塵等，而后使用。

找平膠計量：注意主劑、固化劑配合比。

一次使用量：要考慮可使用時間和涂付面積，混合計量要在可使用時間以內。

用電動攪拌機等，攪拌充分至均勻。混合容器下角部很難攪拌，要特別注意。

3.3、抹找平膠

用金屬等在混凝土表面凹部、針孔、階差上找平膠直至平整。

找平膠抹量因混凝土表面狀態不同而不同，但是應以表面平整、陰陽角圓滑標準。

3.4、找平膠干燥

干燥條件因環境溫度不同而不同，但是，需確認指觸干燥，方可移到下道工序(通常為一天保養)。 .

找平膠固化后，用電動砂輪等，去掉氣泡部分，打磨平整。

4、粘貼膠涂刷

4.1、粘貼膠涂刷前，要檢查施工環境、施工面有無積水、找平膠指觸是否干化等。

不得淋水。

檢查施工面有無積水，如果積水用棉絲等擦去，放置一段時間，確認是否再發生積水。有可能積水，要停止施工。

確認預涂膠或粘脂是否指觸固化。

確認施工面有無土和灰塵等，如果有，用吹風機、棉絲等抹去。

4.2、粘貼膠混合

樹脂有夏用(S)和冬用(W)，按施工時期區分使用。

檢查計量、混合所用容器中有無殘余樹脂、溶劑、灰塵等，而后使用。

注意粘貼膠的主劑、固化劑配比。

一次使用量要考慮可使時間和涂布面積，混合量要在可使用時間以內。

用電動攪拌機等充分攪拌到均勻。混合容器下角部很難攪拌要特別注意。

4.3、涂刷粘貼膠

用滾刷等將粘貼膠均勻涂刷在混凝土表面。

根據混凝土表面狀態、碳素纖維布的種類不同、用量而不同，但必須以涂刷均勻為標準。

5、碳纖維布粘貼

在涂刷底膠后立即粘貼碳纖維布，加固混凝主體。注意碳素纖維布的粘貼方向，并保證粘貼膠*浸漬充分脫泡。

5.1、準備碳纖維布

確認所用碳纖維布的廠家、規格及數量。

5.2、碳纖維布裁剪

碳纖維布裁剪：丈量疊合部分尺寸，用剪刀或割刀裁剪所需片數。

裁剪布卷起后，保管在沒有灰塵、陽光直射和沒有水分處。

碳纖維布的廢布，作為工業廢物進行廢棄處理。

5.3、粘貼：粘貼膠涂刷后，迅速確認碳素纖維布的粘貼方向，粘貼于粘貼膠涂刷面。

粘貼膠要根據環境，區分可使用時間，氣溫高時要注意粘貼膠迅速固化。

檢查粘貼位置，要對準劃線位置粘貼。

從粘貼端頭部沿纖維方向用滾刷滾壓，使樹脂浸漬于纖維上，兩端不整齊可從中心向端部粘貼。(參照圖2)

碳素纖維布疊合部涂樹脂后，對準粘貼；

用脫泡羅拉，沿纖維方向滾壓，使碳素纖維*浸漬于粘貼膠里。

粘貼作業重要的是使碳素纖維*浸漬于樹脂中的操作，一有疏忽就會留有空氣，引起與加固主體粘貼不良。

5.4、疊粘貼接縫

粘貼碳素纖維布時，布太寬很難操作，要裁剪成適當寬度（≤300mm）。縱向搭接長度=150 ㎜。

6、表面涂刷面膠

碳纖維布上外表涂刷面膠，使碳纖維布和配套樹脂一體化。

碳纖維布粘貼平滑，確認粘貼膠有無滲出(粘貼后30 分鐘左右)，用滾刷等在表面涂刷面膠，從纖維上沿纖維方向均勻涂刷，使面膠充分浸漬。特別要注意端部與底面密接。

碳纖維布的施工，標準為一天一層，一天工作結束后，碳纖維布粘貼不可結束，一定要在表面涂刷面膠。

表面涂刷后到面膠固化，用眼檢查有無碳纖維布的浮起、膨起、剝落等，發生浮起、膨起、剝落等立即修正。

浮起、膨起用脫泡羅啦等，沿纖維方向抹平，把內部氣泡擠出。

剝落、皺紋用橡皮刀沿纖維方向伸展修補。

7、保養

到表面涂刷面膠固化時，做保養。

8、浮起、膨起的檢查

檢查主體和碳素纖維布的粘貼是否*。

8.1、用眼及滾珠榔頭確認有無施工面的浮起和浸漬不足等施工不良現象。不良部位要修補。

施工面上用滾珠榔頭、球珠滾平浮起、膨起部分。

浮起、膨起部分空洞，用滾珠榔頭摩擦，會發出“咔拉、咔拉”異常音。

8.2、碳纖維布的浮起，膨起的高度比較低時，要用注入粘貼膠等立即修補。

用滾珠榔頭檢查浮起、膨起，有浮起、膨起的要進行標記。

浮起、膨起的上部和下部2 處開小孔。

由下部孔用器，打入粘貼膠。由上部孔流出粘貼膠時注入結束。

8.3、碳纖維布浮起、膨起高度及碳纖維很亂時，用碳纖維布修補。

用滾珠榔頭檢驗浮起、膨起的大小，打上標記。

用電動研磨機等切去修補對象部分。

用吹風機、棉絲等掃去粉塵等。

用找平膠粘貼抹平表面。

粘貼指觸干燥后，用粘貼膠、碳纖維布貼補修正。與切去疊層數相同片數的碳纖維布，搭接長度≥200。

9、防護處理

按設計要求對外表面進行防護處理。

9.1、涂裝在確認樹脂干燥后涂裝。

碳纖維粘貼經驗收合格后，按設計要求進行外表面防護。

9.2、有防火性必要求時，用防火涂料或水泥等遮蓋涂裝。

三、 碳纖維加固注意事項

按照結構加固設計總說明，碳纖維加固除嚴格按規范要求施工外，還應注意如下事項：

1、采用碳纖維布規格為300g/㎡，應使用碳纖維布、配套樹脂類粘結材料。這些材料應具有產品合格證和質檢部門的產品性能檢測報告，其物理力學性能指標應符合《碳纖維片材加固修復混凝土結構技術規程》的要求。

2、碳纖維布沿纖維受力方向的搭接長度150 ㎜；采用多條或多層碳纖維布加固時，各條或各層碳纖維布之間的搭接位置應相互錯開。

3、碳纖維布沿其纖維方向需繞構件轉角處粘貼時，轉角處構件外表面打磨后的曲面半徑不小于20mm。

4、施工要求按照《碳纖維片材加固修復混凝土結構技術規程》要求進行。

5、碳纖維加固完成后，不得在其上施焊、穿孔。

6、加固完成后，需在其表面用耐火涂料涂刷進行保護。

新做混凝土樓板、梁施工完畢并拆除模板后，按圖紙要求進行板、柱的碳纖維布加固。西安碳纖維加固