山东医院混凝土切割改造碳纤维加固

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摘要：综合加固工程实例论述碳纤维复合材料加固技术应用于场地较小、环境复杂条
件下的加固方案、设计原理及施工过程，通过工程实例阐明碳纤维材料是一种适用面很广的加固修复材料，而且有良好的耐久性和耐腐蚀性。



    碳纤维加固材料是一种新兴的高强材料，较早应用于航空航天等高科技领域。近年来在土木工程领域中的研究与应用得到*发展，较之传统的结构加固方法，碳纤维加固技术是一种新型*的加固修复材料，具有高强、*、施工便捷、使用面广等优点。较主要的特点是耐腐蚀、截面尺寸小(即紧贴构件表面不占用空问)。碳纤维加固技术是利用改性环氧树脂类胶结材料将碳纤维片材粘贴于构件表面，从而达到结构补强及改善结构受力性能的目的。此项技术在美国、日本等发达地区已成熟运用，我国在20世纪90年代后期才开始碳纤维加固技术的研究与应用，近年来我们在许多方面进行过应用，应用效果非常理想，并已**了一定的成果，且形成了系统的加固理论，现在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》正式出台了，实际应用有章可依，为我们今后的大量使用创造了条件。


1 工程概况
 
    包钢选矿厂再磨车间厂房始建于20世纪90年代，为多层钢筋混凝土框架结构，主厂房四层，局部五层，建筑面积6 000 m2左右，加固部分结构平面。使用及生产情况与设计相吻合，2003年厂方由于技术改造需要，拟在V21．860 m屋面框架梁上悬挂桥式电葫芦，原屋面梁经**性鉴定，现在结构承载能力不满足改造要求，故对21．860 m屋面框架梁采用碳纤维进行加固，经过加固达到了2003年厂房在21．860 m屋面框架上悬挂桥式电葫芦的技术改造需求。


2 房屋的非破损检测及评定结论
  
    2003年对拟改造加固部分的结构构件和框架梁采用超声——回弹综合法进行了框架混凝土梁现有强度的检测，同时对该部分构件和相关构件的外观质量和开裂破损情况进行了*检测。检测结果：通过对该厂房的*检查发现，厂房内框架梁有明显斜裂缝，除此以外混凝土外观质量良好，表面平整光洁，棱角齐全，未见其它质量缺陷，D～E列3—7轴框架各主梁，混凝土检测结果均大于25Ⅷla，根据以上检测结果，对梁的抗弯、抗剪承载力进行计算，抗剪承载力不满足改造要求。



3.加固方案的选择

    在加固方案的选择上考虑该厂房环境窄小，车间要求加固施工**在不停产的情况下进行，而且**保持生产环境清洁干净，上部**不能有粉尘及杂物掉落。经现场考查该厂房的楼层较高，在上面可搭吊架进行操作，只有选择所有加固操作在上面进行，才能**在不停产的情况下进行，所以可以选择了碳纤维加固方案，这种方案使用材料较少，设备简单，没有湿作业，施工及防护搭载重量均可满足吊架的负荷要求。而且施工防护工作*做到，能够满足厂房内正常的生产环境和干净清洁的要求。



4施工工艺及构造要求

(1)施工工序

1)严格按规程要求作好施工准备；
2)混凝土表面处理要**，**按规程要求露出坚实的基层；
3)按材料使用要求配制并作涂刷底层树脂；
4)配制找平材料并对不平处修复处理；
5)配制并涂刷浸渍树脂或粘贴树脂；
6)粘贴碳纤维；
7)未粘贴碳纤维的部位，粘贴完碳纤维后，刷两遍聚合物**涂料对全梁进行耐久性处理。要注意养护，不能损伤碳纤维布及聚合物涂料层。


(2)注意事项

材料要经检验合格；

表面处理要用混凝土角磨机、砂轮等工具将构件基层混凝土表面打磨平整，构件转角粘贴处要打磨成圆弧状，圆弧半径R≥20 mm，表面打磨后应用压力风机*粉尘，并保持清洁干燥；

涂刷底层树脂厚度均匀，不能漏刷或有流淌及气泡现象存在；

4)粘贴碳纤维布时，不得损伤碳纤维布，要使粘结剂充分浸透粘贴碳纤维中，粘贴时要使其平整无气泡，粘贴碳纤维接头搭接长度为150 mm，各层粘贴碳纤维布之间的搭接位置要相互错开。


5.结束语

    碳纤维加固技术对混凝土结构及构件的补强加固效果是十分理想的，在基本不增加构件截面尺寸及自重的前提下，该技术在施工工期、施工质量方面均能达到预期的目的，而且不受场地大小、构件形状的影响，适应面非常广泛；同时通过表面粘贴碳纤维补强加固，也可使混凝土表面起到防潮防腐的作用，既可起到补强加固作用又提高耐久性，一举两得；加固后的框架梁，经一年多生产运行和春夏秋冬四季环境的较替，未见任何异常现象，结构完好无损。目前在旧厂房技术改造项目多，厂房钢筋混凝土结构多数需要补强的情况下，碳纤维加固技术具有较大的推广应用**。

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