近年來,結構修復、補強技術廣泛應用于橋梁、隧道以及工業民用建筑中的鋼筋砼梁、板、柱及剪力墻結構。特別是采用碳纖維修復補強技術時更獲得具大成功,其產品性能優異,操作簡單,安全可靠,與傳統方法相比較,有更大的經濟效益、社會效益和環境效益。某工程框架柱的加固補強,采用該項技術,取得了良好效果。

一、特點

1、碳纖維片材輕質高強:其抗拉強度比普通鋼材高8~10倍,將它用粘結樹脂與結構粘貼后形成一體,能可靠地與鋼筋混凝土共同工作,有優異的補強效果,而結構自重的增加幾乎可以忽略。

2、抗腐蝕:碳纖維能有效地防護構件的混凝土和鋼筋免職受酸、堿、鹽、水等介質的腐蝕。

3、耐老化:碳纖維與膠結構本身及經其補強的構件可以長期承受紫外線、核幅射;長期在-54~80℃下使用,強度不會降低;經加速暴露老化試驗驗證可歷時40年性能不變;且在表面涂裝后,耐用性更加突出。

4、保持結構原狀,外形美觀:碳纖維片材便于隨構件原形貼附,基本不改變構件斷面尺寸,貼片后表面可以涂刷、粘貼飾面材料、防火材料。

5、施工簡便、快捷:采用傳統的加固補強方法,如包混凝土法、粘鋼法,均需進行大量剔鑿、植筋、焊接、澆混凝土作業,碳纖維片材施工卻不需要。因此,它對施工空間要求很低,便于狹窄空間作業,施工快捷,對生產、使用的干擾很小。

二、 工藝原理

碳纖維片材是用抗拉強度極高的碳纖維絲“拉拔”成型,單向排列,并經環氧樹脂預浸而成的結構增強復合材料。將它用粘結樹脂作為粘結劑,沿受力方向或垂直于裂縫方向粘貼在受損構件表面,粘結劑作為它們之間的剪力連接媒介,形成新的復合體。使增強貼片與原有鋼筋共同受力,增大了結構抗拉或抗剪能力,能有效地提高強度、剛度、抗裂性和延性。整個工藝的關鍵在于碳纖維片材粘結的緊密、牢固,保證與原結構形成整體,能夠共同工作。

三、適用范圍

碳纖維片材修復、補強、加固適用于隧道、橋梁及各類工業民用建筑

中鋼筋混凝土梁、板、柱、剪力墻結構、涵洞、襯砌、鋼筋混凝土煙囪、筒倉、水池、罐體等,由于設計、施工、使用、老化或某種浸蝕、災害造成的損壞,以及因超載所致的承載力不足。

四、主要材料

1、碳纖維片材的規格及性能(表略)。

2、底層涂料的規格及性能(表略)。

3、環氧膩子的規格及性能(表略)。

4、浸漬樹脂的規格及性能(表略)。

五、主要工、機具

1、畫線工具:墨斗、卷尺、水平議、鉛錘;

2、切削工具:角向砂輪、錘子、鑿子、鉆、鏨子;

3、碳纖維片切割工具:卷尺、鋼直尺、壁紙刀;

4、調和涂刷工具:臺秤、攪拌容器、橡膠抹子、滾筒刷子、油漆刷、攪拌器、托灰板;

5、工具:羅拉(專用工具)、橡膠刮板、塑料刮板;

6、安全用具:安全帽、安全帶、防護眼鏡、橡膠手套、口罩;

7、施工管理用器具:R量尺、溫濕度計;

8、其它:空壓機、通風設備、養護復合材料、棉紗。

六、 施工工藝

1. 工藝流程

2. 操作要點

2.1 混凝土基底處理

2.1.1 將混凝土構件表面的殘缺、破損部分清除干凈達到結構密實部位。

2.1.2 檢查外露鋼筋是否銹蝕,如有銹蝕,進行必要處理。

2.1 對經過剔鑿、清理和露筋的構件殘缺部分,進行修補、復原。

2.1.4 裂縫修補:縫寬小于0.20mm的裂縫,用環氧樹脂進行表面涂抹封閉;大于0.20mm的裂縫用環氧樹脂灌縫。

2.1.5 將構件表面凸出部分(混凝土構件交接部位、模板的段差)打磨平整,修復后的段差要盡量平順。

2.1.6 棱角部

位,用磨光機磨圓角,圓角半徑≥30mm。

2.1.7 對清洗過的混凝土構件進行圍擋,并讓其充分干燥。

2.2 刷底層涂料

2.2.1 把底層涂料的主劑和固化劑按規定比例稱量準確后放入容器,用攪拌器攪拌均勻,一次調和量應以要使用時間內用完為準。

2.2.2 在底層涂料中嚴禁加溶劑,含有溶劑的毛刷或用溶劑弄濕了的滾筒不得使用。

2.2.3 用滾筒刷均勻地涂抹底層涂料。

2.2.4 涂料指觸時間因氣溫不同,一般在3h到24h之間變化。

2.2.5 底層涂料固化后,在表面上有凸起部分時,要用砂紙磨光。

2.2.6 根據施工部位的溫度、濕度選擇適當的底層涂料,在氣溫底于5℃,相對濕度RH>85%,混凝土表面含水率>8%,有結露可能而無有效措施時,不得施工。

2.3 構件表面的殘缺修補

2.3.1 構件表面凹陷部位應用環氧膩子填平,修復至表面平整。

2.3.2 接槎部位要用環氧膩子填補,使之平順。在殘缺修補中使用環氧樹脂時,要在氣溫5℃以上,相對濕度RH<85%的條件下施工。膩子刮平后,表面仍存在的凹凸糙紋,應再用砂紙打磨平整。

2.4 貼碳纖維片材

2.4.1 確認粘貼表面干燥.氣溫在5℃以下,相對濕度RH>85%時不得施工。

2.4.2 碳纖維應用鋼直尺與壁紙刀按規定尺寸進行切斷,每段長度一般不超過6m為宜,若要使用更長的片材時,除精心防止彎折外,對脫泡、滲浸過程必須加倍謹慎操作。為防止片材在保管過程中損壞,片材的裁切數量應按當天的使用量為準。

2.4.3 碳纖維的縱向接頭必須搭接10cm以上,且該部位應多涂粘結樹脂,碳纖維橫向不需要搭接。

2.4.4 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。

2.4.5 貼片前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

2.4.6 貼片時,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。

2.4.7 碳纖維片施工30min后,用滾筒刷均勻涂抹粘結樹脂,稱為上涂,上涂涂量標準如下:

200g/m2的碳纖維片,200~100g/m2

300g/m2的碳纖維片,300~200g/m2

2.4.8 進行空鼓檢查,并進行處理。

2.4.9 如需粘貼多層碳纖維,重復以上步驟。

2.4.10. 如碳纖維片施工不符合質量標準,則需進行相應處理。其中空鼓處理方法如下:

注入粘結樹脂法:在大纖維片上打開兩個以上的小孔,使用注射器注入粘結樹脂(或低粘度型樹脂)。

割刀切入填充樹脂補修法:沿纖維方向切入2~3刀,用橡膠刮板、毛刷沾上適量樹脂,填進割開的縫內。

補丁修補法:當貼片完全固化后,且無法用割刀切開或注入樹脂時;或出現褶皺和松弛時,應采用此方法割去不良部分,重新粘貼碳纖維片。

2.5 養護

2.5.1 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。

2.5.2 在每道工序以后樹脂固化之之前,宜用塑料薄膜等遮擋以防止風沙或雨水侵襲。

2.5.3 當樹脂固化期間存在氣溫降低到5℃以下的可能時,可采用低溫固化樹脂,或采取有效的升溫措施。

2.5.4 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。

2.6 涂裝

2.6.1 若加固補強構件需要防火時,可在樹脂固化后按業主要求涂刷耐火涂層。

2.6.2 對加固補強構件有外觀要求時,可在補強后涂刷所需色彩和質量的涂層。

2.6.3 涂裝應在樹脂初期固化后進行,并應遵守所用涂料的相關標準和施工規定。

2.6.4 對新材料新工藝的涂裝,事前要做好充分研究,必要時應進行試驗,確認后方可正式使用。

七 施工管理與勞動組織

1 施工管理

1.1 項目管理:負責根據加固補強

設計文件制定施工組織設計,按計劃負責人力、材料、機具和資金等準備,組織施工并對工程質量、進度、安全、物資供應、生活安排、工程的交工驗收及結算全面負責。

1.2 技術管理:負責為加固補強設計和技術組織措施的實現,做好技術交底、貫徹施工規程與質量標準等工作,為工序檢查和隱蔽工程驗收確認把關,處理施工中發生的變更和其他技術問題。

1.3 作業管理:按操作工序劃分作業組,分別負責加固補強的構件打磨、涂刷樹脂、缺陷修補、裂縫封閉、貼片、養護等操作過程。

八 質量要求

1 所有進場材料,包括碳纖維片材和膠結材料,符合質量標準,并具有出廠產品合格證,符合本工程加固補強設計要求,適合現場溫度、濕度條件的材料。

2 碳纖維片粘貼的質量檢查標準:

2.1 下涂與上涂滲入碳纖維束良好。

對裂縫必須處理:縫寬<0.20mm的用環氧樹脂涂抹封閉,縫寬>0.20mm用環氧樹脂灌縫。

2.2 碳纖維片材粘結密實。

2.3 對于直徑在10~30mm以下的空鼓,每平方米少于10個為合格;若每平方米在10個以上,則認為不合格,需進行修補;對于直徑在30mm以下的空鼓,只要出現即認為不合格,需要進行修補。

2.4 順纖維方向搭接長度不小于10cm。各層之間的搭接部位不得位于同一條直線上,層間必須錯開至少50cm。

2.5 碳纖維片材規格、貼片位置、長度、寬度、纖維方向、層數符合設計規定。

3 養護嚴格遵守自然養護的時間要求。

4 涂裝符合合同規定或業主要求及相應的施工驗收規定。

九 工程實例和效果

北京金融街某工程,建筑面積11.6萬m2,由于設計變更,加層4層,使得局部框架受力不能滿足設計要求,因此,對其中8根直徑為1200~1300mm柱子,采用碳纖維片材進行補強加固處理,很好地滿足了設計要求,并效地保證了工期和施工質量。

篇2：碳纖維修復補強混凝土結構施工方法

近年來,結構修復、補強技術廣泛應用于橋梁、隧道以及工業民用建筑中的鋼筋砼梁、板、柱及剪力墻結構。特別是采用碳纖維修復補強技術時更獲得具大成功,其產品性能優異,操作簡單,安全可靠,與傳統方法相比較,有更大的經濟效益、社會效益和環境效益。某工程框架柱的加固補強,采用該項技術,取得了良好效果。

一、特點

1、碳纖維片材輕質高強:其抗拉強度比普通鋼材高8~10倍,將它用粘結樹脂與結構粘貼后形成一體,能可靠地與鋼筋混凝土共同工作,有優異的補強效果,而結構自重的增加幾乎可以忽略。

2、抗腐蝕:碳纖維能有效地防護構件的混凝土和鋼筋免職受酸、堿、鹽、水等介質的腐蝕。

3、耐老化:碳纖維與膠結構本身及經其補強的構件可以長期承受紫外線、核幅射;長期在-54~80℃下使用,強度不會降低;經加速暴露老化試驗驗證可歷時40年性能不變;且在表面涂裝后,耐用性更加突出。

4、保持結構原狀,外形美觀:碳纖維片材便于隨構件原形貼附,基本不改變構件斷面尺寸,貼片后表面可以涂刷、粘貼飾面材料、防火材料。

5、施工簡便、快捷:采用傳統的加固補強方法,如包混凝土法、粘鋼法,均需進行大量剔鑿、植筋、焊接、澆混凝土作業,碳纖維片材施工卻不需要。因此,它對施工空間要求很低,便于狹窄空間作業,施工快捷,對生產、使用的干擾很小。

二、 工藝原理

碳纖維片材是用抗拉強度極高的碳纖維絲“拉拔”成型,單向排列,并經環氧樹脂預浸而成的結構增強復合材料。將它用粘結樹脂作為粘結劑,沿受力方向或垂直于裂縫方向粘貼在受損構件表面,粘結劑作為它們之間的剪力連接媒介,形成新的復合體。使增強貼片與原有鋼筋共同受力,增大了結構抗拉或抗剪能力,能有效地提高強度、剛度、抗裂性和延性。整個工藝的關鍵在于碳纖維片材粘結的緊密、牢固,保證與原結構形成整體,能夠共同工作。

三、適用范圍

碳纖維片材修復、補強、加固適用于隧道、橋梁及各類工業民用建筑

中鋼筋混凝土梁、板、柱、剪力墻結構、涵洞、襯砌、鋼筋混凝土煙囪、筒倉、水池、罐體等,由于設計、施工、使用、老化或某種浸蝕、災害造成的損壞,以及因超載所致的承載力不足。

四、主要材料

1、碳纖維片材的規格及性能(表略)。

2、底層涂料的規格及性能(表略)。

3、環氧膩子的規格及性能(表略)。

4、浸漬樹脂的規格及性能(表略)。

五、主要工、機具

1、畫線工具:墨斗、卷尺、水平議、鉛錘;

2、切削工具:角向砂輪、錘子、鑿子、鉆、鏨子;

3、碳纖維片切割工具:卷尺、鋼直尺、壁紙刀;

4、調和涂刷工具:臺秤、攪拌容器、橡膠抹子、滾筒刷子、油漆刷、攪拌器、托灰板;

5、工具:羅拉(專用工具)、橡膠刮板、塑料刮板;

6、安全用具:安全帽、安全帶、防護眼鏡、橡膠手套、口罩;

7、施工管理用器具:R量尺、溫濕度計;

8、其它:空壓機、通風設備、養護復合材料、棉紗。

六、 施工工藝

1. 工藝流程

2. 操作要點

2.1 混凝土基底處理

2.1.1 將混凝土構件表面的殘缺、破損部分清除干凈達到結構密實部位。

2.1.2 檢查外露鋼筋是否銹蝕,如有銹蝕,進行必要處理。

2.1 對經過剔鑿、清理和露筋的構件殘缺部分,進行修補、復原。

2.1.4 裂縫修補:縫寬小于0.20mm的裂縫,用環氧樹脂進行表面涂抹封閉;大于0.20mm的裂縫用環氧樹脂灌縫。

2.1.5 將構件表面凸出部分(混凝土構件交接部位、模板的段差)打磨平整,修復后的段差要盡量平順。

2.1.6 棱角部

位,用磨光機磨圓角,圓角半徑≥30mm。

2.1.7 對清洗過的混凝土構件進行圍擋,并讓其充分干燥。

2.2 刷底層涂料

2.2.1 把底層涂料的主劑和固化劑按規定比例稱量準確后放入容器,用攪拌器攪拌均勻,一次調和量應以要使用時間內用完為準。

2.2.2 在底層涂料中嚴禁加溶劑,含有溶劑的毛刷或用溶劑弄濕了的滾筒不得使用。

2.2.3 用滾筒刷均勻地涂抹底層涂料。

2.2.4 涂料指觸時間因氣溫不同,一般在3h到24h之間變化。

2.2.5 底層涂料固化后,在表面上有凸起部分時,要用砂紙磨光。

2.2.6 根據施工部位的溫度、濕度選擇適當的底層涂料,在氣溫底于5℃,相對濕度RH>85%,混凝土表面含水率>8%,有結露可能而無有效措施時,不得施工。

2.3 構件表面的殘缺修補

2.3.1 構件表面凹陷部位應用環氧膩子填平,修復至表面平整。

2.3.2 接槎部位要用環氧膩子填補,使之平順。在殘缺修補中使用環氧樹脂時,要在氣溫5℃以上,相對濕度RH<85%的條件下施工。膩子刮平后,表面仍存在的凹凸糙紋,應再用砂紙打磨平整。

2.4 貼碳纖維片材

2.4.1 確認粘貼表面干燥.氣溫在5℃以下,相對濕度RH>85%時不得施工。

2.4.2 碳纖維應用鋼直尺與壁紙刀按規定尺寸進行切斷,每段長度一般不超過6m為宜,若要使用更長的片材時,除精心防止彎折外,對脫泡、滲浸過程必須加倍謹慎操作。為防止片材在保管過程中損壞,片材的裁切數量應按當天的使用量為準。

2.4.3 碳纖維的縱向接頭必須搭接10cm以上,且該部位應多涂粘結樹脂,碳纖維橫向不需要搭接。

2.4.4 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。

2.4.5 貼片前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

2.4.6 貼片時,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。

2.4.7 碳纖維片施工30min后,用滾筒刷均勻涂抹粘結樹脂,稱為上涂,上涂涂量標準如下:

200g/m2的碳纖維片,200~100g/m2

300g/m2的碳纖維片,300~200g/m2

2.4.8 進行空鼓檢查,并進行處理。

2.4.9 如需粘貼多層碳纖維,重復以上步驟。

2.4.10. 如碳纖維片施工不符合質量標準,則需進行相應處理。其中空鼓處理方法如下:

注入粘結樹脂法:在大纖維片上打開兩個以上的小孔,使用注射器注入粘結樹脂(或低粘度型樹脂)。

割刀切入填充樹脂補修法:沿纖維方向切入2~3刀,用橡膠刮板、毛刷沾上適量樹脂,填進割開的縫內。

補丁修補法:當貼片完全固化后,且無法用割刀切開或注入樹脂時;或出現褶皺和松弛時,應采用此方法割去不良部分,重新粘貼碳纖維片。

2.5 養護

2.5.1 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。

2.5.2 在每道工序以后樹脂固化之之前,宜用塑料薄膜等遮擋以防止風沙或雨水侵襲。

2.5.3 當樹脂固化期間存在氣溫降低到5℃以下的可能時,可采用低溫固化樹脂,或采取有效的升溫措施。

2.5.4 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。

2.6 涂裝

2.6.1 若加固補強構件需要防火時,可在樹脂固化后按業主要求涂刷耐火涂層。

2.6.2 對加固補強構件有外觀要求時,可在補強后涂刷所需色彩和質量的涂層。

2.6.3 涂裝應在樹脂初期固化后進行,并應遵守所用涂料的相關標準和施工規定。

2.6.4 對新材料新工藝的涂裝,事前要做好充分研究,必要時應進行試驗,確認后方可正式使用。

七 施工管理與勞動組織

1 施工管理

1.1 項目管理:負責根據加固補強

設計文件制定施工組織設計,按計劃負責人力、材料、機具和資金等準備,組織施工并對工程質量、進度、安全、物資供應、生活安排、工程的交工驗收及結算全面負責。

1.2 技術管理:負責為加固補強設計和技術組織措施的實現,做好技術交底、貫徹施工規程與質量標準等工作,為工序檢查和隱蔽工程驗收確認把關,處理施工中發生的變更和其他技術問題。

1.3 作業管理:按操作工序劃分作業組,分別負責加固補強的構件打磨、涂刷樹脂、缺陷修補、裂縫封閉、貼片、養護等操作過程。

八 質量要求

1 所有進場材料,包括碳纖維片材和膠結材料,符合質量標準,并具有出廠產品合格證,符合本工程加固補強設計要求,適合現場溫度、濕度條件的材料。

2 碳纖維片粘貼的質量檢查標準:

2.1 下涂與上涂滲入碳纖維束良好。

對裂縫必須處理:縫寬<0.20mm的用環氧樹脂涂抹封閉,縫寬>0.20mm用環氧樹脂灌縫。

2.2 碳纖維片材粘結密實。

2.3 對于直徑在10~30mm以下的空鼓,每平方米少于10個為合格;若每平方米在10個以上,則認為不合格,需進行修補;對于直徑在30mm以下的空鼓,只要出現即認為不合格,需要進行修補。

2.4 順纖維方向搭接長度不小于10cm。各層之間的搭接部位不得位于同一條直線上,層間必須錯開至少50cm。

2.5 碳纖維片材規格、貼片位置、長度、寬度、纖維方向、層數符合設計規定。

3 養護嚴格遵守自然養護的時間要求。

4 涂裝符合合同規定或業主要求及相應的施工驗收規定。

九 工程實例和效果

北京金融街某工程,建筑面積11.6萬m2,由于設計變更,加層4層,使得局部框架受力不能滿足設計要求,因此,對其中8根直徑為1200~1300mm柱子,采用碳纖維片材進行補強加固處理,很好地滿足了設計要求,并效地保證了工期和施工質量。

篇3：商品混凝土驗收方案質量技術指標

　　商品混凝土驗收方案及質量技術指標

　　1、預拌混凝土強度的檢驗與統計分析

　　1.1預拌混凝土強度檢驗分出廠檢驗和交貨檢驗。出廠檢驗的取樣地點在混凝土攪拌站進行；交貨檢驗的取樣地點在施工現場，并有監理、施工和本公司三方取樣人員的共同見證下進行。

　　1.2預拌混凝土強度檢驗的試樣，其取樣頻率和組批條件，應按下列規定進行：

　　a、用于出廠檢驗的試樣，每100m3相同配合比的混凝土，取樣不得少于一次；每一工作班相同配合比的混凝土不足100m3時，取樣不得少于一次。

　　b、用于現場檢驗的試樣，每100m3相同配合比的混凝土，取樣不得少于一次，每一工作班相同配合比的混凝土不足100m3時，取樣亦不得少于一次。

　　1.3每個試樣的試件至少留一組，進行標準養護，用于檢驗28d強度（包括3d、7d，特殊情況還應包括14d、60d、90d的齡期），每組混凝土試件應由3個立方體試件組成。

　　1.4提供檢驗的試件，應按標準規定成型、并進行標準養護。

　　1.5摻早強型減水劑的混凝土試塊不得在水中養護。

　　1.6試件脫模時間不得少于40h，脫模編號后送至養護室養護。

　　1.7混凝土試件的抗壓強度試驗應符合GB/T50080《普通混凝土力學性能試驗方法標準》的規定要求。

　　1.8混凝土抗壓強度結果，應按時進行統計分析。

　　2、數據處理，除應有公司全年、季度、月份所生產的預拌混凝土數據處理外，還應有項目所送混凝土數據分析處理。這些數據供公司改進管理用外，還可供業主和施工隊伍參考。本公司嚴格按照GB14902《預拌混凝土》、DB/T5002《重慶市預拌混凝土質量控制規程》和GBJ107《混凝土強度等級評定標準》的規定，根據混凝土配合比的更換和施工進度情況分批次對出廠預拌混凝土進行質量評定，并出具混凝土出廠質量證明書。