粘碳胶是建筑结构加固胶粘剂中的碳纤维布胶粘剂,包括:底胶、找平胶、浸润胶。
1. 混凝土表面处理
1 将混凝土构件表面的缺、破损部分清除干净。
2 对经过剔凿、清理和露筋的构件缺部分,进行修补、复原。
3 裂缝修补:缝宽小于0.2的裂缝,用环氧树脂进行表面涂刷密封;大于0.2的裂缝用环氧树脂灌缝。
4 打磨:将构件表面凸出部分(混凝土构件交接部位、模板的接槎等)打磨平整,修复后的构件表面尽量平顺。
5 清洗打磨过的构件表面,并使其充分干燥。
2. 缺陷部位涂刷底胶
将配好的碳纤维胶底胶,用涂刷均匀于缺陷部位的砼表面。
3. 构件表面缺面的修补
用环氧腻子对构件表面缺面的修补是十分重要的一步,要点如下:
1 腻子主剂、固化催进剂、固化剂按规定比例称量准确,装入容器,用搅拌器搅拌均匀。
2 构件表面凹陷部位用环氧腻子填平,修复至表面平整。在缺修补中使用环氧腻子时,要在气温-5℃以上,相
对湿度小于85%的条件下施工。腻子涂刮后,表面仍存在的凹凸糙纹,应再用砂纸打磨平整。
4. 涂刷底胶
将配好的碳纤维胶底胶,用滚筒均匀涂刷于需要粘结的砼表面。
5. 粘贴碳纤维
粘贴碳纤维材料之前,首先应确认粘贴表面干燥。气温在-10℃以上,相对湿度RH>85%时,如无有效措施不得施
工。为防止碳纤维受损,在碳纤维材料运输、储存、裁切和粘贴过程中。应用钢直尺与壁纸刀按规定尺寸切断碳纤维
材料,每段长度一般以不**过6m为宜。为防止材料在保管过程中损坏,材料的裁切数量应按当天的用量裁切为准。碳
纤维纵向接头必须搭接20cm以上。该部位应多涂树脂,碳纤维横向不需要搭接。其施工工艺要点如下:
1 碳纤维胶的主剂、固化催促剂和固化剂应按规定的比例称量准确,装入容器,用搅拌器搅拌均匀。一次调和量
应以在可使用时间内用完为准。
2 粘贴时,在碳纤维和碳纤维胶之间尽量不要有空气。可用罗拉(工具)沿着纤维方向在碳纤维材料上滚压
多次,使碳纤维胶渗浸入碳纤维中。
6.养护
粘贴碳纤维材料后,需自然养护1-2小时达到初期固化,应保证固化期间不受外界干扰和碰撞。
7. 涂装
若加固补强构件需要*时, 可在碳纤维胶固化后涂刷耐火涂层。涂装应在碳纤维胶初期固化后进行,并应遵守
所用涂料的相关标准和施工规定。
粘贴碳纤维
①贴碳纤维材料时须符合下述条件:
a、碳纤维材料应按规定裁切。
b、气温、空气湿度、构件表面含水率等符合要求。
c、底层涂料及腻子达到指触干燥(碳纤维胶表面达到固化硬结)。
d、粘结碳纤维胶的类型与施工时的气温适合,主剂和固化剂、固化促进剂应按规定的比例称量准确,装入容器,
用搅拌器搅拌均匀,一次调和量应在规定时间内用完。
②碳纤维粘贴的质量检验标准。
a、下涂和上涂渗浸入碳纤维束良好。
b、碳纤维粘结严实。
c、对于直径在10以上30以下的空鼓,每平方米少于10个可认为合格;若每平方米在10个以上,则认为不合格
,需进行补修。对于直径在30以上的空鼓,只要出现,即认为不合格,需进行补修。
d、顺纤维方向搭接长度不小于20cm,各层之间的搭接部位不得位于同一条直线上,层间必须错开至少50cm。
e、碳纤维材料规格,粘贴位置、长度、宽度、纤维方向、层数符合规定。
7. 技术标准:《碳纤维片材加固混凝土结构技术规程》CECS146:2003。
十、效益分析
碳纤维加固,只要设计合理,与一般的粘贴钢板法比较费用差不多,但碳纤维加固法施工便捷,工效高,没有湿
作业,不需现场固定设施,施工占用场地少,在施工工期、施工条件方有明显的优势。碳纤维加固法加固效果好
,高强,适用面广,质量易保证,耐腐蚀及耐久性能。采用碳纤维加固修补后,基本不增加原结构自重及原
构件尺寸。
碳纤维加固具有轻质、高强、抗腐蚀、耐老化、耐久性好、物理性能稳定等诸多优点。其抗拉强度是同等截面钢
材的7-10倍。用碳纤维加固材料修复补强混凝土结构是近来发展而成的新型工法,与混凝土结构形成一体共同工作,
利用碳纤维材料的抗拉强度达到的增强构件承载能力及刚度的目的。
这项技术具有施工简便快捷、安全可靠、耐久性好,能适应各种复杂的结构外形,不影响原结构的外观等诸多优
点。已在混凝土结构抗震修复加固补强工程中得到广泛的应用。
碳纤维胶的使用:
配合比为甲组份:乙组份=3:1,使用前先将甲、乙组份分别搅匀,再按比例配合。
打底胶:用于混凝土表面,具有一定的渗透作用,可使混凝土表面形成一个硬化层并有利于找平胶和浸润胶 的粘结。
找平胶:当混凝土表面不够平整时,要用找平胶修复,以便使碳纤维能够平直的粘在混凝土表面。
浸渍胶:将碳纤维粘结在混凝土表面,起到传力作用,使碳纤维共同作用,因此在施工中浸润胶应充分浸透碳纤维。
碳纤维胶性能
项目 802打底胶 802找平胶 802浸渍胶
配合比(质量比) 甲组∶乙组=3∶1 甲组∶乙组=3∶1 甲组∶乙组=3∶1
混合粘度(mPa.s)25℃ 1000±200 / 6000±500
适用期 (25℃ 500g) >30min. >30min. >30min.
指触干燥时间,25℃ 小于12h 小于12h 小于12h
碳纤维胶使用方法及注意事项
每次混合用量应该在适用期内用完,不得使用**过适用期的各种材料;
本系列产品适用于5℃以上环境使用,温度**5℃时须采取升温措施;
混凝土表面有明水时应擦去并使用热风机吹干后再使用;
施工后需以上的养护。养护过程中,请注意避免过度的震动、冲击和水分。
碳纤维胶产品性能规格
试验项目 指标
底胶正拉粘接强度 2.5MPa 以上(混凝土破坏)
找平胶正拉粘接强度 2.5MPa 以上(混凝土破坏)
浸渍胶正拉粘接强度 2.5MPa 以上(混凝土破坏)
浸渍胶拉伸强度 30MPa 以上
浸渍胶拉伸弹性模量 1500 MPa 以上
浸渍胶伸长率 3% 以上
浸渍胶压缩强度 70MPa 以上
浸渍胶拉伸剪切强度 10MPa 以上
浸渍胶弯曲强度 80MPa 以上
浸渍胶与碳纤维布复合体性能指标
试验项目 指标
拉伸强度 3550MPa 以上
拉伸弹性模量 2.35×105 MPa 以上
伸长率 1.5% 以上
养护条件:25±2℃,7天;
特点
应用碳纤维胶粘结碳纤维与传统的加大混凝土截面或粘钢混凝土补强相比,具有节省空间,施工简便,不需要现
场固定设施,施工质量易保证,基本不增加结构尺寸及自重,耐腐蚀、耐久性能好等特点。另外,采用该工法,可大
大提高建筑物的使用寿命,降低加固成本。
(1)抗拉强度高,是同等截面钢材的7-10倍。
(2)重量轻,密度只有普通钢材的1/4。
(3)耐久性好,可阻抗化学腐蚀和恶劣环境、气候变化的破坏。
(4)施工方便快捷、省力节时、施工质量易于保证。
(5)适用范围广,混凝土构件、钢结构、木结构均可进行加固。可大幅度提高构件的承载能力、抗震性能和耐久性能。
·混凝土结构物、桥梁及建筑物的梁、柱、面板加固。
·隧道、港湾设施、烟囱、仓库、厂房的加固。
·受盐害的混凝土、桥梁以及河川构造物的防护和加固。
施工工艺
·清理基材表面:对粘接面进行打磨去除表面浮浆及松散层,露出新面并用空压机吹除粉尘,然后用除去污物。
·涂刷底胶,根据比例称取所需胶量.进行充分混合.用滚筒或毛刷将混合好的底胶均匀涂抹于混凝土表面.待底胶表干(通常为2小时)立即进行下一步工序施工。
·基面找平,根据比例称取所需胶量,进行充分混合。将混合好的找平胶用刮刀对存在缺陷的混凝土构件表面进修补找平,待胶体固化后, 立即进行下一步工序施工。
·粘贴碳纤维片材,按设计要求裁剪碳纤维布。根据比例称取所需胶量,进行充分混合。将混合好的浸渍胶均匀涂抹于所耍粘贴的部位并粘贴碳纤维布。在搭接、拐角处可适当多涂些胶。用光滑的滚筒顺纤堆方向多次滚压.挤除气泡使JGN802浸渍胶充分浸透碳纤维布.滚压时不得损伤碳纤维布.多层粘贴重复上述步骤.在后一层碳纤维布的表面均匀涂抹一层浸渍胶。
·参考用量:JGN802改性环氧树脂碳纤维胶:0.6-0.8kg/ m2
·常温条件:按重量比为:甲∶乙=3∶1
符合标准G367-2006规定的碳纤维加固材料有:
1)碳纤维单向织物布复合材,200克,300克,以及碳纤维条形板
2)S玻璃布,300克--450克
3)E玻璃纤维单向织物(布)300克--450克
4)碳纤维胶,用于粘接纤维布
5)碳纤维板,分1.2和1.4厚两种。
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