本文由上海毅實(shí)加固整理前言、 在工業(yè)和民用建筑中,鋼筋混凝土(RC)結(jié)構(gòu)在長期使用中,由于設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)偏低、使用載荷提高、環(huán)境化學(xué)因素引起的性能劣化等原因,一些鋼筋混凝土構(gòu)件需要加固的情況日漸增多,現(xiàn)已成為建筑結(jié)構(gòu)安全評(píng)估和安全保障的重要環(huán)節(jié)。在各種加固方法中,用碳纖維增強(qiáng)樹脂(CFRP)布或板加固鋼筋混凝土構(gòu)件的方法,在20世紀(jì)80年代中后期美、日、歐等發(fā)達(dá)國家應(yīng)用以來,現(xiàn)已在我國得到迅速的發(fā)展和普及。由于CFRP加固具有很好的比強(qiáng)度、比剛度、耐腐蝕、耐久性強(qiáng)、非磁性、重量輕、耐磨損、抗老化、施工方便和施工工期短等優(yōu)點(diǎn),所以現(xiàn)廣泛應(yīng)用于各類工程和民用建筑中。加固方法有很多:加大截面法、外包鋼加固法、粘鋼加固法、碳纖維加固法等。碳纖維加固修補(bǔ)結(jié)構(gòu)技術(shù)是繼加大混凝土截面、粘鋼之后的又一種新型的結(jié)構(gòu)加固技術(shù)。上海毅實(shí)有限公司是一家生產(chǎn)加固材料及承接加固施工的高薪企業(yè)。公司位于上海閔行區(qū)。公司生產(chǎn):加固型材料(碳纖維布,碳纖維膠,化學(xué)錨栓,植筋筋,粘鋼膠,灌縫膠,灌注膠等)承接橋梁加固,學(xué)校加固,碳纖維加固,粘鋼加固,植筋加固等。毅實(shí)加固全國合作單位:浙江長城集團(tuán) 浙江中廣集團(tuán) 江西建亨集團(tuán) 長沙水電八局 長沙三一重工湖北鑫金建筑集團(tuán) 西寧張氏集團(tuán) 西寧機(jī)場(chǎng)建設(shè)指揮部上海外高橋物業(yè)公司 銀川第二建筑(集團(tuán))有限公司 江西弋陽金域置業(yè)有限公司 上饒潤豐房地產(chǎn)開發(fā)有限公司銀川中醫(yī)醫(yī)院 福建政和縣工商局等 碳纖維又稱增強(qiáng)復(fù)合材料。二十世紀(jì)中晚期的時(shí)候,由西方發(fā)達(dá)國家聯(lián)合研制成功。當(dāng)時(shí)主要應(yīng)用于航天行業(yè)中,后來隨著技術(shù)的,在八十年代,應(yīng)用于土木工程建筑中,經(jīng)過十年的發(fā)展已經(jīng)在九十年代的時(shí)候成為建筑行業(yè)中的重要建筑材料之一 一、碳纖維加固技術(shù)的基本原理及優(yōu)越性 1.碳纖維加固技術(shù)的基本原理 針對(duì)橋梁建筑的加固工作,對(duì)碳纖維的利用應(yīng)該首先用環(huán)氧樹脂進(jìn)行浸泡,形成符合強(qiáng)片材料。然后通過環(huán)氧樹脂按照受力方向進(jìn)行一定的裂縫方向粘貼。當(dāng)構(gòu)件受到拉力負(fù)載的時(shí)候,通過纖維片的作用而保證裂縫不會(huì)沿受力方向進(jìn)一步開裂。從而對(duì)建筑主體提供一定的加固作用,同時(shí)也可以保證結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性?! ?. 碳纖維加固技術(shù)的優(yōu)越性 (1)良好的化學(xué)穩(wěn)定性 碳纖維具有非常良好的防水性能,實(shí)際施工過程中發(fā)現(xiàn),這種材料在抗酸堿和方子外線方面同樣具有非常出色的表現(xiàn)。在不同氣候環(huán)境的應(yīng)用過程中,同樣具有相應(yīng)的優(yōu)勢(shì)。添加一層防火漆,則可以起到非常不錯(cuò)的防火效果?! ?(2)該材料質(zhì)輕、強(qiáng)度高 碳纖維材料具有質(zhì)量輕、強(qiáng)度高的特點(diǎn),對(duì)于建筑物的整體質(zhì)量具有非常重要的意義。色彩涂裝較為方便的同時(shí),還可以保證結(jié)構(gòu)外部不出現(xiàn)明顯拼接痕跡?! ?(3)出色的力學(xué)性能 碳纖維具有非常出色的力學(xué)性能。對(duì)于各種不同的結(jié)構(gòu)的加固應(yīng)用中都可以起到非常出色的效果。尤其是其顯著的抗疲勞效果,對(duì)于工程裂縫的修補(bǔ)具有非常明顯的效果,抗拉力試驗(yàn)中同樣取得了讓人滿意的成果[2]?! ?(4)施工工序比較簡單 碳纖維的施工工序較為簡單,在一些小型工程施工應(yīng)用中,具有改變簡單、工期短等特點(diǎn)。相關(guān)數(shù)據(jù)顯示,這種材料的應(yīng)用可以大程度上保證工期的縮短,同等工程量的前提下,至少可以縮短24%的工程工期?! 《?、碳纖維加固技術(shù)的具體步驟 為了保證其對(duì)工程主體的加固和修補(bǔ)作用,主要需要利用相應(yīng)的技術(shù)手段,來實(shí)現(xiàn)對(duì)碳纖維的加固施工過程的規(guī)范化。下面幾個(gè)具體步驟在實(shí)際施工過程中應(yīng)該給予重點(diǎn)關(guān)注?! ?(1)施工準(zhǔn)備工作 熟悉施工圖;根據(jù)不同的施工現(xiàn)場(chǎng)和施工要求的分析,對(duì)于整體施工的用料選擇具有非常重要的現(xiàn)實(shí)意義,同樣,使用碳纖維作為工程的加固手段,同樣需要進(jìn)行相應(yīng)的前期工作準(zhǔn)備?! ?(2)混凝土構(gòu)件表面處理 應(yīng)用這種方式對(duì)工程主要構(gòu)件進(jìn)行加工的時(shí)候,應(yīng)該對(duì)施工構(gòu)件的表面進(jìn)行一定程度的清潔,對(duì)殘留部分和松脫部分,應(yīng)該保證完全剔除。保證粘貼表面的堅(jiān)固性是粘貼碳纖維的主要要求;露筋的銹塊等雜物的清理同樣重要。需要做相應(yīng)的防銹處理,只有這樣處理之后,對(duì)于裂縫進(jìn)行相應(yīng)的修補(bǔ)和加固才能夠起到預(yù)期的效果;混凝土表面的漿楞、模板縫均須打磨平整;對(duì)于混凝土的表面水分控制同樣具有非常重要的作用[3],只有表面含水量保持在百分之六以下的時(shí)候,才能夠達(dá)到工程的預(yù)計(jì)強(qiáng)度加固的目標(biāo);對(duì)加工環(huán)境的溫度和適度的控制同樣非常重要,環(huán)境的特點(diǎn)是對(duì)粘貼碳纖維工程施工之后的保養(yǎng)工作的主要工作要求?! ?(3)配制并涂刷樹脂結(jié)構(gòu)膠 粘貼碳纖維作為加固工具的時(shí)候,需要有相應(yīng)的環(huán)氧樹脂膠作為粘貼材料。環(huán)氧樹脂膠的使用對(duì)于施工中粘貼碳纖維在建筑構(gòu)件表面的作用是顯而易見的,現(xiàn)階段主要應(yīng)用的粘結(jié)劑是環(huán)氧樹脂,因此,對(duì)于該粘接劑的使用技術(shù)成為碳纖維技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用過程中,需要我們給予重點(diǎn)關(guān)注的重要方向。實(shí)際應(yīng)用中,通常用環(huán)氧樹脂作為底層粘接劑,固化劑100:18進(jìn)行配置。為了保證相應(yīng)的粘接強(qiáng)度,需要底層粘接劑完全滲透到表面構(gòu)建的混凝土中。實(shí)際作中表明,粘度上應(yīng)該重點(diǎn)考核在不形成垂流也保證完全深入的前提下進(jìn)行調(diào)配?! ?(4)粘貼碳纖維布 構(gòu)件表面經(jīng)過相應(yīng)的清潔處理之后,再使用調(diào)配好的樹脂結(jié)構(gòu)膠,將根據(jù)要求裁剪好的碳纖維布料進(jìn)行粘接。手工粘貼過程中,應(yīng)該用手輕輕粘貼于構(gòu)件表面上,利用專用滾筒來實(shí)現(xiàn)氣泡的排除。這一過程應(yīng)該多次重復(fù),從而保證樹脂結(jié)構(gòu)膠能夠完全的和碳纖維布料充分的結(jié)合。同時(shí),在實(shí)際作中應(yīng)該注意不要傷及布料表面,多層粘貼之后,多次重復(fù)上述步驟,最終實(shí)現(xiàn)對(duì)工程構(gòu)建的粘貼和加固,保證工程整體穩(wěn)定程度。 (5)表面防護(hù)及碳纖維布表面處理 一般養(yǎng)護(hù)時(shí)間為一到兩周,當(dāng)然,可以根據(jù)施工環(huán)境的特點(diǎn)適當(dāng)延長或者縮短。根據(jù)當(dāng)時(shí)溫度的不同,來進(jìn)行作和檢查,固化樹脂結(jié)構(gòu)之后,應(yīng)該根據(jù)實(shí)際需求在碳纖維表面刷一層防曬漆或者防火漆,來保證工程的整體安全性[4]?! ∪?、碳纖維片加固補(bǔ)強(qiáng)的施工要點(diǎn)及設(shè)計(jì)建議 1. 碳纖維片加固補(bǔ)強(qiáng)的施工要點(diǎn) 施工過程中,應(yīng)該重點(diǎn)關(guān)注對(duì)碳纖維布料的存放和運(yùn)輸,由于碳纖維自身纖維非常脆弱,碳纖維的細(xì)絲在沒有經(jīng)過處理之前是非常脆弱的,需要精心維護(hù)。碳纖維的縱向結(jié)頭和打結(jié)部分應(yīng)該保證遠(yuǎn)離工程構(gòu)建的受力點(diǎn),多層粘貼對(duì)于保證碳纖維材料的實(shí)際應(yīng)用效果具有非常重要的意義。平整密實(shí)是基本的要求。作中還需要給予一定的實(shí)際作規(guī)范,在規(guī)范環(huán)境中進(jìn)行相應(yīng)的施工?! ?表面的施工過程中應(yīng)該重點(diǎn)考核表面的平整程度和清潔程度,尤其是應(yīng)該重點(diǎn)保證施工環(huán)境的穩(wěn)定性,根據(jù)不同的工程需要進(jìn)行相應(yīng)的粘接劑的選擇。由于震動(dòng)對(duì)施工和維護(hù)都會(huì)起到非常大的影響,因此,在碳纖維材料的應(yīng)用過程中,還必須嚴(yán)格按照影響的施工規(guī)范進(jìn)行,其中,主要注意施工環(huán)境中的震動(dòng)問題?! ?.碳纖維片加固補(bǔ)強(qiáng)設(shè)計(jì)建議 實(shí)際施工過程中,由于構(gòu)架的受力情況是不同的,所以可以在一些受力條件較為簡單的工程處理中,采用較為簡單的工作系數(shù)來實(shí)現(xiàn)工程施工計(jì)算量的最小化問題。而在處理一些加固件需要承受較強(qiáng)的受力條件,那么需要根據(jù)嚴(yán)密的計(jì)算來實(shí)現(xiàn)對(duì)工程施工過程和前期準(zhǔn)備的計(jì)算工作,充分計(jì)算受力情況之后,再進(jìn)行相應(yīng)的粘接施工。由于碳纖維在工程中的應(yīng)用還屬于一種新技術(shù),所以現(xiàn)階段的使用過程中對(duì)該材料的強(qiáng)度計(jì)算需要在廠家提供的數(shù)據(jù)上加上一定的折損量,剛度計(jì)算等方面都需要有一定的經(jīng)驗(yàn)。同時(shí),對(duì)于黏結(jié)用膠的選用中,應(yīng)該重點(diǎn)根據(jù)工程的實(shí)際施工要求來進(jìn)行選擇,對(duì)于一些施工條件較為復(fù)雜的環(huán)境,需要重點(diǎn)考核粘接劑的選擇[5]。施工質(zhì)量對(duì)于碳纖維材料的實(shí)際應(yīng)用同樣具有非常重要的影響。應(yīng)該在施工中嚴(yán)格按照施工規(guī)范進(jìn)行。