碳纖維如何加固橋梁?要一個完整的方案
一、加固橋梁概況
某橋梁建于上世紀七十年代,設計荷載是汽15T、掛80T,主跨是50m的雙曲拱橋,邊跨是17.6m肋扳拱。該橋處于城市主干道上,由于超載和雨水的剝蝕,各跨拱肋及其上立柱、縱梁均出現裂縫鋼筋銹蝕現象。經鑒定,需進行加固,其中主、邊跨的立柱采用粘貼300g/㎡碳纖維布加固。粘貼面積420㎡。
二、碳纖維增強復合材料加固工藝
碳纖維增強復合材料加固修補鋼筋砼結構,是我國近年來發展的一種高效外部加固方法。其做法是使用改性環氧樹脂類結構膠粘劑,將聚丙烯腈基(PAN基)單向高強型碳纖維布,在施工現場采取手糊辦法,粘貼于被加固的鋼筋砼構件表面,形成碳纖維布增強復合片材并能與鋼筋砼構件共同受力,從而提高構件的承載能力。碳纖維布是增強材料承受荷載,樹脂是基體材料,起固定碳纖維和傳遞荷載的作用。
三、碳纖維增強復合材料加固方法的特點。
3.1補強物輕而薄
常用的200g/㎡碳纖維布厚0.111㎜,300g/㎡的碳纖維布厚0.167㎜。每平方米的耗膠量約1㎏,粘結一層的厚度僅1㎜,幾乎不增加原構件的截面尺寸和重量,基本保持了結構原狀。
3.2適用于復雜部位
由于碳纖維布具有可裁可粘的柔軟性,因此適用各種形狀結構部位的加固,并能粘合服貼。
3.3施工簡便快捷、工效高,施工質量易于保證
施工現場干作業,設備簡便,不使用大型機械設備,不占用較多施工場地,因此,施工簡單、工期短、工效高,高強、高效一舉兩得。
3.4抗酸堿類介質的腐蝕,具有良好的耐久性。
國家工業建筑診斷與改造工程技術研究中心的大量試驗研究證明,碳纖維布抗酸堿類介質的腐蝕,具有良好的耐久性。
3.5可提高加固構件的延性
碳纖維增強復合材料不但可加固補強,并可提高加固構件的剛度和延性。
3.6固化養生期短,對環境干擾影響小
初期固化需1d,完全硬化大約一周。
四、碳纖維增強復合材料相關標準及規范
近年來,國家先后制定了以下標準與規范:
4.1碳纖維片材加固混凝土結構技術規程CECS146:2003
4.2結構加固修復用碳纖維片材產品標準
4.3結構加固修復用碳纖維粘貼樹脂產品標準
4.4混凝土結構加固設計規范GB50367-2006
五、拱上立柱粘貼碳纖維布的施工
5.1施工工藝
5.1.1搭設腳手架,粘貼部位放線標注。
5.1.2粘貼面打磨去除碳化層至新鮮界面,銹蝕的鋼筋除銹。
5.1.3粘貼界面清理與修補,清理干凈保持干燥。
5.1.4涂刷底層樹脂。
5.1.5涂刷浸漬樹脂粘貼碳纖維布。
5.1.6末層碳纖維布表面涂刷浸漬樹脂。
5.1.7樹脂固化后,檢測合格進行表面保護層涂裝。
5.2施工設備
5.2.1表面清理用的手動砂輪機、電控箱。
5.2.2計量用的電子臺稱與天平。
5.2.3裁剪用的卷尺、鋼直尺、剪刀、美工刀。
5.2.4涂膠用的滾筒式毛刷及脫泡滾筒。
5.2.5防護用的手套、口罩、眼鏡。
5.3主要施工操作
5.3.1粘貼面的清理與修補
粘貼面打磨平整(平整度≤1㎜)去掉碳化層露出新鮮面,銹蝕的鋼筋人工除銹,砼劣化剝落掉的部位使用環氧砂漿修補平整,柱角進行園化打磨處理,半徑大于25㎜,粘貼面使用壓縮空氣抹去浮塵,再用丙酮或無水酒精擦拭表面,也可使用清水沖洗,但應使粘貼面充分干燥后,方可涂底層膠。
5.3.2涂刷底層樹脂
采用滾筒刷均勻涂抹,使其浸透到砼表面,強化砼表面強度,提高浸漬樹脂與基層的粘結力,并使砼與纖維之間的粘結性提高,以提高粘貼質量,并可靠傳遞砼與片材之間的剪力,宜在底層樹脂表面指觸干燥后盡快進行下道工序。
5.3.3涂刷浸漬樹脂粘貼碳纖維布
將浸漬樹脂均勻涂抹于粘貼部位,碳纖維布用手輕壓貼于需粘貼的位置,采用專用的滾筒順纖維方向多次滾壓,擠除氣泡,不要往復滾動,以免損傷碳纖維布。
浸漬樹脂要將碳纖維布浸透,貼好一層放置數小時,以達到脫泡浸潤的效果。施工環境要求氣溫不要低于5℃、濕度≤85%,雨天最好不要施工,碳纖維布的搭接長度不小于150㎜。
5.3.4表面防護層涂裝
樹脂膠固化后,經檢驗合格,方可進行表面防護層的涂裝。碳纖維增強復合材料不耐紫外線強光的照射,為避免陽光照射,并免遭人為挫傷,要做好表面防護工作。涂裝層與碳纖維之間要粘接牢固,本工程采用107膠水泥砂漿抹面,使其外表面顏色基本一致。
六、安全操作要求
6.1碳纖維片材為導電材料,要遠離電源及電氣設備,防止人身觸電事故發生。
6.2膠粘樹脂要遠離火源及高溫,避免陽光的直接照射引起火災。
6.3施工現場通風良好,操作工人做好手、眼、口、鼻的勞動保護工作。
七、質量檢驗
7.1目視檢查
碳纖維不能空鼓、缺脂和有皺紋產生,大面積空鼓需切除,重新粘貼,小面積空鼓用針管注膠法補救。
7.2現場隨機抽樣做正拉粘接強度檢測
現場粘結試件正拉粘結強度大于2.5Mp為合格。
八、結論
碳纖維增強復合材料特別適合公路橋梁的加固,加固期間影響橋梁正常營運時間短。工藝簡便利于高空作業,在當前大量的改造加固工程中具有廣闊的前景。
簡述主梁貼纖維布加固方法的主要過程
1、外部粘鋼加固法
外部粘鋼加固法是一種采用化學粘結劑將鋼板直接粘貼在混凝土構件表面 ,使之與構件形成受力整體 ,以提高承載力、增大延性、剛度和滿足正常使用要求的加固方法。
2、粘貼碳纖維加固法
粘貼碳纖維加固法是采用高強度或高彈性模量的纖維復合材料(碳纖維布或者碳纖維板),用專門配置的粘貼樹脂或浸漬樹脂粘貼在橋梁混凝土構件表面 ,使之與原構件形成整體共同受力的加固方法。
3、加大截面加固法加大截面法 ,也稱為外包混凝土加固法
這種方法是用增大混凝土結構物的截面面積和配筋進行加固的一種方法。這種加固方法要求被加固的橋梁下部結構能夠承受更多的自重 ,能夠提供更高的承載力。通常情況下 ,以加厚橋面板或加大主梁的梁肋寬度為主。
4、預應力加固法
預應力加固法是采用外加預應力的加固方法 ,適用于要求提高承載力、剛度和抗裂性及加固后所占用空間小的橋梁。可分為預應力拉桿加固、預應力撐桿加固以及預應力碳纖維板加固 ,預應力拉桿加固主要用于受彎構件 ,以梁身為錨固體,通過預應力張拉對梁的受拉區域施加外力 ,以抵消結構本身的自重 ,減少車輛荷載作用下的應力。預應力撐桿加固主要用于橋梁下部結構的軸心受壓墩柱。預應力加固技術可使碳纖維在承擔結構傳遞的荷載應力之前就已經處于較高應力水平,預先發揮一定強度。因此,預應力碳纖維技術是傳統碳纖維技術的必然取代!
碳纖維布施工方法?
碳纖維布及其施工工藝簡要介紹
碳纖維布加固方法與其他加固方法(增大界面、外包鋼、外加預應力法等)相比屬于較為簡單的加固方法,今天就由小編簡單介紹碳纖維布的形成和它相對應施工工藝。
碳纖維布由碳絲通過紡織機器編織而成,而碳纖維布按碳纖維規格可分為1k,3k,6k,12k,24k等,以上所說的k就是根數。碳纖維布可耐1000度左右的高溫,在抗拉強度和彈性模量方面具有優勢。
碳纖維布加固混凝土結構的關鍵技術:
1、必須讓環氧樹脂充分浸透碳纖維材料,把每一個細小到微米級的碳纖維絲都粘結到一起,使之共同承受應力。
2、必須使碳纖維復合材料與既有結構構建之間粘結牢實,形成新的結構構件承受應力。
碳纖維布加固混凝土結構主要材料:碳纖維布;碳纖維布配套樹脂。
碳纖維布加固主要技術優點:
1、本身碳布自重輕,厚度小,因而加固后幾乎不增加質量和體積;
2、具有良好的柔韌性,適用于梁、柱、板、管道和墻體等各種形狀的構件;
3、耐酸、堿、物理腐蝕,適用各種不同環境;
4、施工便捷,周期短。
施工工藝介紹
1、卸荷。加固前應對所加固的構件盡可能卸荷保證達到最原始狀態使其加固徹底。
2、基底處理。混凝土表層出現剝落、空鼓、蜂窩、腐蝕等劣化現象的部位應予以鑿除,對于較大面積的劣質層,在鑿除后應用環氧砂漿進行修復。裂縫部位應首先進行封閉處理。用混凝土角機、砂紙等機具除去混凝土表面的浮漿、油污等雜質,構件基面的混凝土要打磨平整,尤其是表面的凸起部位要磨平,轉角粘貼處要進行倒角處理并打磨成圓弧狀(R≥30mm)。用吹風機將混凝土表面清理干凈,并保持干燥。
3、涂底膠。按主劑∶固化劑=2∶1(或其他比例)將主劑與固化劑先后置于容器中,用彈簧秤計量,電動攪拌器均勻攪拌,根據現場實際氣溫決定用量并嚴格控制使用時間。一般情況下1h內用完。用滾筒刷將底膠均勻涂刷于混凝土表面,待膠固化后(固化時間視現場氣溫而定,以指觸干燥為準)再進行下一工序施工。
4、基面找平。混凝土表面凹陷部位應用填平,模板接頭等出現高度差的部位應填補,盡量減小高度差。轉角處也應處理成光滑的圓弧,半徑不小于30mm。
5、粘貼碳纖維布。按設計要求的尺寸及層數裁剪碳纖維布,除非特殊要求,纖維布長度一般應在3m之內。調配、攪拌浸漬膠(使用方法與底膠相同),然后均勻涂抹于待粘貼的部位,在搭接、混凝土拐角等部位要多涂刷一些。粘貼碳纖維布,在確定所粘貼部位無誤后剝去離型紙,用特制滾子反復沿纖維方向滾壓,去除氣泡,并使膠充分浸透纖維布。多層粘貼應重復上述步驟,待纖維布表面指觸干燥方可進行下一層的粘貼。在最后一層碳纖維布的表面均勻涂抹面膠。纖維布沿纖維方向的搭接長度不得小于100mm,纖維布端部固定用橫向纖維布或粘鋼固定。
6、防護保護。加固后的纖維布表面應采取抹灰或噴防火涂料進行保護。
碳纖維布加固系統應用范圍
1、混凝土梁的受彎和受剪加固、板的受彎加固、柱的抗震加固等;
2、廠房、大廈、校舍、醫院及其他工業和民用建筑加固補強;
3、路橋、水利、核電和能源等基礎設施加固補強。
碳纖維加固是怎么施工的
工藝流程
施工準備、砼表面處理、涂刷底膠、構件表面殘缺面修補、粘貼碳纖維、表面養護、找平材料配置、底層或樹脂配制、浸漬樹脂配制
碳纖維片材加固施工要點:
(1)膠粘劑的配置:將原材料按不同配合比稱量準確,充分攪拌后方可使用。
(2)基層處理
a.混凝土表面如出現剝落,蜂窩,腐蝕等劣化現象的部位應予剔除,對于較大面積的劣質層,在剔除后應用聚合物水泥砂漿進行修復.
b.用混凝土角磨機,砂輪等工具,去除混凝土表面的浮漿,油污等雜質,構件基面的混凝土要打磨平整,尤其是表面的凸出部位要磨平。 (3)涂底層: a.按一定比例將主劑與固化劑先后置于容器中,用攪拌器攪拌均勻,根據現場實際氣溫決定用量,并層嚴格控制使用時間. b.用滾桶刷或毛刷將膠均勻涂抹于混凝土構件表面, 厚度不超過0.4mm,并不得漏刷或有流淌,氣泡,等膠固化后再進行下一道工序. (4)碳素纖維布: a.按設計要求的尺寸裁剪碳纖維布.碳纖維布沿纖維方向的搭接長度不得小于200mm. b.在最外一層碳纖維布的外表面均勻抹一層粘貼膠料. (1)表面防護: 為保證膠的耐久性和耐火性,在碳纖維材料表面粘貼石英砂,表面抹聚合物砂漿20mm.
碳纖維加固梁底裂縫施工方案怎樣做
先要進行現場檢測,再通過結構計算(受力分析),找出裂縫產生的原因.然后對癥下藥,最后選擇加固方案.加固方法很多,要看使用功能才能選擇.通常的有:增大截面法、支點法、受力區粘鋼法,受拉區貼碳纖維布法、環氧樹脂灌縫法、等等.
房屋碳纖維加固方法
加固熱線:
房屋碳纖維加固方法主要有以下步驟
1、卸荷。卸荷加固前應對所加固的構件盡可能卸荷。
2、基底處理。混凝土表層出現剝落、空鼓、蜂窩、腐蝕等劣化現象的部位應予以鑿除,對于較大面積的劣質層,在鑿除后應用環氧砂漿進行修復。裂縫部位應首先進行封閉處理。用混凝土角機、砂紙等機具除去混凝土表面的浮漿、油污等雜質,構件基面的混凝土要打磨平整,尤其是表面的凸起部位要磨平,轉角粘貼處要進行倒角處理并打磨成圓弧狀(R≥30mm)。用吹風機將混凝土表面清理干凈,并保持干燥。
3、涂底膠。按主劑∶固化劑=2∶1(或其他比例)將主劑與固化劑先后置于容器中,用彈簧秤計量,電動攪拌器均勻攪拌,根據現場實際氣溫決定用量并嚴格控制使用時間。一般情況下1h內用完。用滾筒刷將底膠均勻涂刷于混凝土表面,待膠固化后(固化時間視現場氣溫而定,以指觸干燥為準)再進行下一工序施工。一般固化時間為2~3d。
4、基面找平。混凝土表面凹陷部位應用填平,模板接頭等出現高度差的部位應填補,盡量減小高度差。轉角處也應處理成光滑的圓弧,半徑不小于30mm。
5、粘貼碳纖維布。按設計要求的尺寸及層數裁剪碳纖維布,除非特殊要求,纖維布長度一般應在3m之內。調配、攪拌面膠(使用方法與底膠相同),然后均勻涂抹于待粘貼的部位,在搭接、混凝土拐角等部位要多涂刷一些。粘貼碳纖維布,在確定所粘貼部位無誤后剝去離型紙,用特制滾子反復沿纖維方向滾壓,去除氣泡,并使膠充分浸透纖維布。多層粘貼應重復上述步驟,待纖維布表面指觸干燥方可進行下一層的粘貼。在最后一層碳纖維布的表面均勻涂抹面膠。纖維布沿纖維方向的搭接長度不得小于100mm,纖維布端部固定用橫向纖維布或粘鋼固定
。6、防護保護。加固后的纖維布表面應采取抹灰或噴防火涂料進行保護。3、施工中應注意的事項(1)施工宜在5℃以上環境溫度條件下進行,并應符合配套樹脂的施工使用溫度。當環境溫度低于5℃時,應使用適用于低溫的配套樹脂或采用升溫處理措施。(2)在表面處理和粘貼碳纖維布前,應按加固設計部位放線定位。(3)樹脂配制時應按產品使用說明規定的配比稱量置于容器中,用攪拌器均勻攪拌至色澤均勻。攪拌所用的容器內不得有油污及雜質。宜根據現場實際溫度決定樹脂的每次拌合量,并嚴格控制使用時間。(4)粘貼前板底首先要打磨平整,除去表層浮漿、油污等雜質,直至完全露出結構新面,混凝土表面應清理干凈并保持干燥;鋼筋露出部位須做防銹處理,如損壞程度嚴重,須采取其它措施,以確保安全;轉角粘貼處要進行倒角處理打磨成圓弧狀,圓弧半徑不應小于20mm。(5)按比例準確配制好底膠并攪拌均勻,注意一次調和量在可使用時間內用完,超過時間的絕對不能使用,以確保粘接質量;底膠硬化后,在表面有凸起部分時,要用磨光機或砂紙打光。(6)粘貼碳纖維布時要從中間向兩側進行粘貼,可避免施工時產生氣泡影響加固效果。
(7)碳纖維布配套樹脂的原料應密封儲存,遠離火源,避免陽光直接照射。
(8)樹脂的配置和使用場所,應保持通風良好,現場施工人員應根據使用樹脂材料采取相應的勞動保護措施。
(9)涂刷碳纖維專用漆必須等樹脂初期硬化后再施做,如表面上仍有不平,用環氧樹脂砂漿作細部找平后再涂刷碳纖維專用漆。
(10)碳纖維布的施工應由具過硬施工工藝技術的專業施工隊伍完成,并應精心組織、精心施工.
粘貼碳纖維加固法的施工工藝和構造要求是什么?
1、材料要求∶
1.1選擇碳纖維片的厚度,根據施工部位的需求所定。
1.2碳纖維應用鋼直尺與壁紙刀按規定尺寸進行切斷,長、寬度根據裂縫情況來定。
1.3粘結樹脂的主劑與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和完為準
2、工序、操作規程(施工方法)∶
2.1斷定粘碳部位是否呈現有比較大的不平或是臺階。如有,應采取方案使該部位平整。
2.2打磨粘碳部位,使該部位平整。
2.3用丙酮清洗粘碳部位表面,使該部位保持充分干燥。
2.4用粘結樹脂的主劑與固化劑以規定的比例稱量準確,裝入容器,用攪拌器攪拌均勻, 用滾筒刷均勻地涂抹粘結樹脂。(稱為下涂)
下涂的涂量標準如下:
200g/m2的碳纖維片,400~500g/m2
300g/m2的碳纖維片,500~600g/m2
2.5將碳纖維布粘貼至粘碳部位,在碳纖維片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片上滾壓多次,使樹脂滲浸入碳纖維中。
2.6碳纖維片施工30min后,用滾筒刷均勻涂抹粘結樹脂于碳纖維布上。(稱為上涂)
上涂涂量標準如下:
200g/m2的碳纖維片,100~200g/m2
300g/m2的碳纖維片,200~300g/m2
3、質量標準及檢驗∶
3.1保證項目
(1) 抗壓強度大于40Mpa.
(2) 抗剪強度大于10Mpa.
(3) 抗拉強度大于30Mpa.
3.2檢驗方法
(1) 直觀固化情況,要求灌漿料固化。
(2) 檢查密封情況,要求無滲漏。
(3) 取芯法檢查灌注密實度。
4、成品保護:
4.1 粘貼碳纖維片后,需自然養護24h達到初期固化,應保證固化期間不受干擾。
4.2碳纖維片材粘貼后達到設計強度所需自然養護的時間:
平均氣溫在10℃以下時, 需2周;
平均氣溫在10~20℃之間,需1~2周;
平均氣溫在20℃以上時, 需1周;
在此之間應防止貼片受到硬性沖擊。
5、適用范圍:
粘貼碳纖維加固是將高強碳纖維織物,用專用結構膠粘貼于被加固物件表面,其特點是:自重輕、高強度、高彈性、耐腐蝕、施工方便、不受構件外形限制。
主要適用于建筑物梁、板、柱、墻的加固;橋梁、橋墩、橋面、隧道、煙囪的結構補強及海灘建筑的防腐步強。
碳纖維加固施工是在樓板上面還是下面?
通常來說貼下面居多,上表面粘貼的情況極少,除非樓板是懸挑構件.大多數樓板承載特點是中間部位向下受彎,所以要粘貼下部提高抗彎能力. 因為粘貼碳纖維布是彌補抗拉抗彎不足,所以粘貼碳纖維布要對癥下藥.當飄窗、走廊等懸挑構件需要加固時,因為它們受力特點和前文所述情況相反,所以要在上表面粘貼. 適用范圍 1、碳纖維加固法可用于混凝土結構抗彎、抗剪加固,同時廣泛用于各類工業與民用建筑物、構造物的防震、防裂、防腐的補強. 2、混凝土結構物、橋梁及建筑物的梁、柱、面板加固. 3、隧道、港灣設施、煙囪、倉庫、廠房的加固. 4、受鹽害的混凝土、橋梁以及河川構造物的防護和加固. 以上內容參考 百度百科–碳纖維
鄭州有工程隊伍怎樣用碳纖維布加固房屋?
粘貼碳纖維布并用羅拉滾反復滾壓,去除氣泡,并使浸潤膠充分浸透碳纖維布,多層粘貼應重復上述步驟,等碳纖維布表面指觸干燥方可進行下一層的粘貼. 碳纖維布沿纖維方向的搭接長度不得小于100mm,各層搭接位置應相互錯開,碳纖維布端部固定用橫向碳纖維或粘鋼固定; 這是碳纖維布加固的操作,如何你有什么 要咨詢的,不清楚的,可以到這網站看下,他們是鄭洲的加固公司,看看吧http://r.baidu.com/1IJTL
碳纖維布梁加固橫向貼行嗎
順著梁底貼,而且要貼U型箍.然后貼壓條.記得粘貼前打磨,請問你是那里呢