碳纖維包覆補強工程 

簡介施工法
碳纖維(carbon fiber reinforced polymer簡稱CFRP)具有抗拉強度高、密度小、耐腐蝕性和耐久性好等優點。結構碳纖維加固方法是利用樹脂類粘結材料將碳纖維片材(碳纖維布和碳纖維板的總稱)粘結於混凝土表面,與原混凝土構件共同受力,以達到構件加固補強的目的,是近年來比較先進的一種加固方法。

      1.混凝土表面處理

   (1)表面處理應達到三個目的:確保結構本體與纖維布牢固粘結,除鏽、去汙、淨化處理混凝土表面的老化部位;利用結構膠修補裂縫、填補孔洞、調整高差、削除尖角,保證碳纖維布粘結在可靠的基底上。

   (2)鋼筋露出部位須做防銹處理,如損傷程度嚴重,應採取措施補救。

   (3)裂縫修補。若裂縫在5mm以上,採用高強水泥砂漿灌注;裂縫寬度大於0.1mm、小於5mm,採用專用化學裂縫灌注膠灌注裂縫,以低壓慢注射為主,固化後打磨修飾平坦;裂縫寬度小於0.1mm,採用封縫膠表面封閉。

   (4)表面修補:被粘混凝土面如有缺點、孔洞或蜂窩麻面,應採用修補膠修補。

   ①缺點或孔洞修補。原結構施工中或後期運行中使結構產生缺角、孔洞、蜂窩麻面,必須用修補膠修補。

   ②高差調整。由於範本錯位產生混凝土表面高低差,亦必須在粘貼纖維前修復。大面積可用高強砂漿,局部位置則用修補膠修補。

   (5)表面污垢和碳化物處理。以盤式打磨機、噴砂、高壓力的水沖洗等方法,將表面處理成平坦規整、無鬆動、無脆弱碎塊及無汙物的表面,油脂類汙物用中性洗滌劑脫脂,用高壓力的氣搶清理灰塵,粘結纖維布前混凝土表面必須充分乾燥。

   (6)修角加工。為防止內凹角處纖維布在粘結時容易剝離或扯起,可採用修補膠泥修補成圓角,圓角半徑R應滿足規範要求。對於棱形柱或尖銳外凸角結構,在尖角處的纖維會有較大的應力集中,容易使碳纖維折斷,因此必須進行處理。可用研磨機將棱角修飾成半徑R的弧形。用修補膠做表面修飾,用弧形量具檢測,保證修飾角半徑R滿足規範要求(特種結構按相關規範要求)。


  2.底漆塗布

   (1)使用底膠的目的,在於加強混凝土與纖維布或修補膠之間的粘結性,底膠能夠浸入混凝土,增加混凝土的表面強度。

   (2)環境溫度、濕度和混凝土表面的乾燥程度影響底膠粘結性能,施工環境溫度應不低於5℃,濕度應不高於85%,混凝土表面含水量應在10%以下的乾燥狀況。

   (3)一次配膠量不宜過多,一般情況配製好後在45-60min內用完;膠的攪拌採用低速機械攪拌,攪拌時可能發熱,攪拌時間不宜過長,以3min為宜。

   (4)塗膠採用滾輪毛刷均勻塗敷,塗敷量由底膠的品種和混凝土表面狀況而定,底膠的濃度較低,一般用量標準為0.25一0.3kg/m2;底膠應塗敷1-2道,如混凝土碳化嚴重,浸透量大時,需增加塗敷次數。以指觸確認乾燥後,再繼續下道工序(通常需要24h時間養護)。


  3.修補膠修補混凝土

   (1)使用修補膠的目的是保證施工面平整,混凝土面與纖維布之間沒有氣泡鼓脹發生,應對混凝土面凹凸、孔洞及高差修整。

   (2)底膠指幹後立即修補,如時隔10日以上,使用修補膠前須用砂紙打磨做表面處理;如遇蜂窩麻面,在混凝土表面應全部塗敷修補膠;用量視表面狀況而不同,一般用量為0.5~1.5kg/m2;通常養護24h固化,確認固化後再繼續下道工序;因混凝土內部氣體使修補膠施工面產生氣泡時,用角磨機將氣泡研磨平整。


  4.浸漬膠塗底

   (1)塗敷浸漬膠的目的是使混凝土與纖維布粘結。施工注意事項:必須使浸漬膠充分浸透,採用專用滾輪單向滾壓纖維布,起拱部位和角落部分容易產生空氣滯留,使用專用帶齒除泡滾筒除去滯留空氣。

   (2)固化時間,每次膠的混合量應以在施工時間內要塗布面積計算,攪拌必須充分,應特別注意混合容器的底角部分難攪拌處。

   (3)塗敷應均勻,塗敷膠量以浸透纖維布為標準,膠不宜多,多餘膠用專用設備擠壓出來,塗敷量視混凝土表面狀況和纖維布規格不同而不同,一般一層用量為0.5-0.7kg/rn2。


  5.粘貼纖維布

   (1)粘貼纖維布的目的是對工程結構進行補強加固,施工注意事項是:必須確定受力方向,纖維粘貼方向與受力方向一致,不能弄錯;纖維布一定要鋪設平整,不能褶皺,不能彎曲;浸漬膠必須用專用滾壓輪滾壓浸透,並排除氣泡。

   (2)裁剪尺寸須包含縱橫向重疊部分,剪裁下的碳纖維不能折疊,粘貼前必須卷滾在半徑R≥80mm的圓滾上,免折損;裁剪好的纖維布,若當天用不完,應放置在無塵、乾燥、無日光直射處密封保管。

   (3)纖維布必須沿定位線粘貼,多層粘貼應逐層進行,必須待第1層固化後再粘第二層,不得一次粘貼多層纖維布;在一處粘貼多塊纖維布,應先粘中心的一塊,然後向兩邊擴展;碳纖維布在外凸角粘貼時,不要讓纖維布受折損傷;在內凹角粘貼時,採用半徑相同的橡皮滾輪,擠壓凹角,以免扯離力使凹角處纖維址起;滾壓時沿受力方向滾壓不要往返用力。

   (4)纖維搭接長度。在纖維方向一般規定為100mm(日本道路工程及住宅土程規定為200mm);與纖維垂直方向兩塊之間無須搭接(也有要求搭接30mm以上的);在粘貼的纖維布面積中間,若有開口設備、鐵板等阻擋時,纖維布的剪裁應事先計畫,並對這些削弱的部位做好補強準備。

   (5)養護。室外施工時為了不使雨水、灰塵附著在纖維布上,須用塑膠布養護。纖維布粘上後,用塑膠布覆蓋24h以上進行養護。平均溫度10℃以下,初期固化時間約2d;平均溫度10~20℃,初期固化時間約1-2d;平均溫度在20℃以上時,初期固化時間約1d。完全固化要求時間較長,一般固化80%以上就可以受力。平均溫度在20℃以上時須固化7d;平均溫度在10℃時須固化14d才能受力使用。

混凝土剝落補強工程

混凝土剝落是混凝土劣化的表現 滲漏水壁癌導致鋼筋腐蝕,鋼筋鐵鏽的體積膨脹應力超過混凝土強度時,混凝土就會產生裂縫與剝落.  結構物裂縫產生.有害成分侵入,裂縫會持續擴大及加大劣化,加速混凝土中性化,加速鋼筋腐蝕,造成結構物使用壽命的縮短。並且本身之剛性、剪力強度、拉力強度、抗彎強度都會降低,使得結構行為發生應力改變加大破壞,造成如磁磚脫落砸人意外。

修復方式 使用輕質混凝土砂漿修補材修復.