结构梁碳纤维加固

结构梁碳纤维加固

加固设计要求、材料、施工工艺应满足中华人民共和国国家标准《混凝土结构加固设计规范》（GB 50367-2006）、重庆市工程建设标准《混凝土结构加固工程施工及验收规程》（DBJ50- 049-2006）、中国工程建设标准化协会标准《碳纤维片材加固混凝土结构技术规程》（CECS 146：2003）、《混凝土结构加固构造》（06SG311-1）的要求。

一、加固用材料要求

梁加固用材料的品种、规格及使用性能，应符合国家、行业相关标准的规定，并满足设计要求。

（1）水泥应采用强度等级不低于32.5 级的硅酸盐水泥、快硬硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥。（2）外包混凝土采用小石子混凝土，集料的最大粒径不超过10mm。粗集料应选用质密、坚硬、强度高、耐久性好的碎石或卵石，不得采用含有活性二氧化硅石料制成的粗集料。细集料应选用中、粗砂，其细度模数宜控制在2.6～3.7之间。

（3）混凝土拌和用水应满足下列要求：

1)、水中不应含有影响水泥正常凝固与硬化的有害杂质或油脂、糖类及游离算类等。

2)污水、PH值小于5的酸性水及含硫酸盐量按SO42- 计超过水的质量0.27mg/m3 的水不得使用。

3）不得使用海水拌制混凝土。

4）供饮用的水。

5）梁侧铺装混凝土采用微膨胀混凝土，抗渗等级为P8。

二、T梁结构加固施工相关技术分析

2.1 碳纤维布及相应的配套胶

加固修用的材料应具有产品合格证和产品性能检测报告，提供产品主要力学性能指标。碳纤维布选用高强度I级，胶粘剂选用A级胶，安全性能指标应符合中华人民共和国国家标准《混凝土结构加固设计规范》（GB50367．2006）的规定。不准使用无触变、高流挂碳纤维胶，以避免胶瘤的形成。碳纤维布及相应的配套胶选用，还应符合海洋环境类别的要求。

2.2 验收要求

1）在粘贴碳纤维布施工过程中，施工单位必需有工艺工序质量检验单，每一工序必须达到设计和规范要求，经现场监理检验合格后，方进入下一步工序，未经检验合格的施工工序，均不得进行下一步施工。

2）纤维片材与混凝土结构之间的粘结质量，应用小锤轻轻敲击或手压碳纤维片材表面的方法来检查，总有效粘结面积应达到100％。

3）所有产品都有产品合格证、产品质量出厂检验报告，进口产品有进口报关单，各项性能指标应符合国家技术规程要求。

4）碳纤维片材实际粘贴面积应不少于设计量，位置偏差应不大于10mm、

5）业主和监理单位可对进场碳纤维片材和配套树脂类粘结材料进行现场取样检验。

6）碳纤维布与混凝土的正拉粘结强度现场测定应符合《混凝土结构加固设计规范（中华人民共和国国家标准）》（GB50367-2006）的规定。

三、碳纤维加固施工

3.1使用的主要材料及特点

（1）碳纤维布，本工程的单向纺织碳纤维布（高强I级），12K，标准重量300g/m2，厚度0.167mm，抗拉强度标准值≥3400MPa，弹性模量≥240000MPa，伸长率≥1.7%。

（2）碳纤维结构胶粘剂，用于粘贴碳纤维布，本工程选用：常州市鼎达建筑新技术公司生产的JK碳纤维胶粘剂，A级胶，抗拉强度≥40MPa，受拉弹性模量≥2500MPa，钢-钢拉伸抗剪强度标准值≥14MPa，与混凝土正拉粘结强度≥2.5MPa，耐湿热老化性能（钢-钢拉伸抗剪强度降低的百分率≤10%）合格，抗冲击剥离能力（平均剥离长度）≤20mm。

（3）使用的机具电动及手工打磨工具、电吹风、脚手架、专用滚筒刷、毛刷、计量工具（电子秤）、塑料桶、钢卷尺、剪刀或优质美工刀等。

3.3施工工艺

（1）施工流程

（2）施工准备：相关的机具、工具准备好，现场实量梁的几何尺寸、初步定位放线、剪裁碳纤维布（严禁折叠，若碳纤维布原件已有折痕，应裁去有折痕一段）。

（3）混凝土基层界面处理：剔除被粘贴面混凝土结构层表面的粉刷层并打磨平整，除去表层浮浆油污等，直至露出骨料新面。梁底转角处磨成圆弧状（圆弧半径少小于25mm）。将疏松混凝土凿除后，用结构修补胶对较大的孔洞、凹面、露筋等缺陷进行修补、复原；对有段差、内转角的部位抹成平滑的曲面。混凝土表面应清理干净并保持干燥。

（4）定位放线：按照设计加固部位用墨斗线进行定位放线，要求定位准确，其中心线偏差不大于10mm，长度偏差不大于15mm。

（5）涂刷底胶：若采用配有底胶的碳纤维胶时，应按底胶使用说明书配比称量调配均匀，用滚筒刷将底胶均匀抹于混凝土表面上，不得擅自免去底胶的工序。底胶指干时，其表面若有凸起处，应用细砂纸磨光，并应重刷一遍。底胶涂刷完毕应静置固化至指干时，进入下一道工序施工。若未能及时粘贴碳纤维布，则应等待12h后粘贴，且粘贴前应用细软羊毛刷或洁净棉砂团沾工业丙酮擦试一遍，清除不洁残留物和新落灰尘。若采用免底胶的碳纤维胶，应检查其产品名称、型号及产品使用说明书，并经监理单位确认后，方可免涂底胶。

（6）结构胶配制：使用有计量合格证的电子秤按产品使用说明书（JK碳纤维胶3：1）称量甲、乙组分，由专人负责，采用低速搅拌机充分搅拌，拌好的胶液应色泽均匀，无气泡。

（7）粘贴碳纤维布：将配制好的碳纤维浸渍、粘贴专用胶均匀涂抹于粘贴部位；将裁剪好的碳纤维布按照放线位置敷在涂好碳纤维胶的表面，碳纤维布应充分展平，不得有皱褶；用特制滚筒沿纤维方向多次滚压，使胶液充分浸渍纤维布，并使碳纤维布的铺层均匀压实，无气泡产生；多层粘贴碳纤维时，下一层应在本层胶液达到指干状态时立即进行粘贴，延误超过1小时，则应等待12小时后，方可进行下一层纤维材料粘贴，但粘贴前应重新碳纤维布粘合面的灰尘擦试干净；最后一层碳纤维布粘贴完毕，应在其表面均匀涂刷一层碳纤维浸渍、

粘贴专用胶。

（8）碳纤维布胶粘完毕后应静置固化，并应按产品说明书规定的固化环境温度和固化时间进行养护。（若环境温度达不到，必须采用升温措施）

四、施工质量检验

4.1目视检查

(1)对粘贴后不久的碳纤维布进行目视检查，要求不能有间隙、缺胶区及皱褶产生。

(2)对存在间隙或缺胶区应加补碳纤维胶，对存在皱褶的碳纤维布应切除后重新粘贴。

4.2金属小锤测试

(1)碳纤维布与混凝土之间的粘结质量可用金属小锤轻击以测试碳纤维布补强部位是否空鼓，要求空鼓率不应大于5%。

(2)单个空鼓面积不大于10000mm2，可以采用注射法充胶修复，≥10000mm2应割除修补，受力方向每端搭接长度为≥200mm，层数超过3层时为≥300mm，非受力方向为≥100mm。

4.3现场拉拔试验现场拉拔合格指标：基层混凝土强度C15~C20为≥1.5MPa，基层混凝土强度≥C45时≥2.5 MPa，基层混凝土强度在C20~C45之间线性插值确定其合格指标，且应为混凝土内聚破坏。若不合格，应揭去重贴，并重新检查验收。

五、质量监理控制要点

5.1严格审查施工单位的施工资质（特种加固施工资质）和专业操作人员资格，严格审批专项施工方案，这是确保工程质量的前提。

5.2现场监理人员必须认真学习相关规范，熟悉施工图纸，针对工程特点，编制专项《监理实施细则》。

5.3原材料控制：碳纤维布及其配套的碳纤维胶、底胶、结构修补胶应根据工程用量一次进场到位，选用资质信誉较好的品牌，进场时核查产品的合格证、产品质量出厂检验报告、中文标志和包装完整性等，同时对碳纤维布及粘贴用的胶粘剂、底胶、修补胶进行见证取样复试，检测合格后方可使用。碳纤维布应对抗拉强度标准值、弹性模量、极限伸长率、单位面积质量、K数指标进行见证取样复试。碳纤维胶应对钢-钢拉伸抗剪强度、与混凝土正拉粘结强度、耐湿热老化性能、抗冲击剥离能力、初黏度或触变指数等指标进行见证取样复试。碳纤维胶与碳纤维布应进行适配性见证取样复试。

5.4施工环境控制：施工环境温度应符合结构胶粘剂产品说明书的规定。若未作规定，应按不低于15℃进行控制，当环境温度低于15℃时，应采用低温固化型的配套胶粘剂或采取升温措施。作业场地应无粉尘，且不受日晒、雨淋和化学介质污染。

5..5施工时间控制：根据现场实际环境温度和产品说明书确定胶粘剂的每次拌合量，并按要求严格控制使用时间，以防使用固化失效的胶粘剂影响加固质量。

5.6 胶粘剂的配制要做到精确，使用精确的电子秤（应有计量检验合格证）进行计量，使用的塑料桶等器具应保持干净，无污染。