碳纤维加固
作者:蒋伟
来源:《城市建设理论研究》2013年第11
        摘要:宜兴洑溪府项目是无锡远东置业有限公司开发的,所有商品房全部进行精装修,每套商品房都安装多联机中央空调和新风系统。因此有新风管,回风管,冷煤管,冷凝水管需穿梁通过,所以就必须预埋套管。由于预埋套管直径大,且数量多会给结构带来安全隐患,空调设计单位要求对套管预埋进行碳纤维加固
        关键词:碳纤维 加固 预埋
        中图分类号: TQ327.3 文献标识码: A 文章编号:
        碳纤维材料用于混凝土结构加固修补的研究始于80年代美、日等发达国家。我国的这项技术起步很晚,碳纤维加固修补结构技术是一种新型的结构加固技术。碳纤维材料具有高强度、高弹性模量、重量轻耐腐蚀性好、优异的力学性能及稳定性等特点,其抗拉强度是普通钢筋的十倍左右。碳纤维布用专业配套的胶与混凝土能够形成一个复合性整体,并且共同工作,
提高结构构件的抗弯、抗剪承载力,达到对结构构件进行加固、补强的目的。碳纤维材料是人造高新材料。这种材料适用于混凝土结构的维修加固。碳纤维它是一种纤维状的碳材料。碳纤维材料根据生产工艺方式和原材料的不同,可以分为沥青基碳纤维和聚丙烯晴基碳纤维。我们应根据工程实际选择合适的碳纤维材料,以达到最好的施工效益。
        施工单位根据空调设计图,混凝土结构加固规范,结合现场情况,进行了进一步的深化设计,把需要加固的构件分为以下5种情况
        A 单根梁上只有一个预留孔,且预留孔孔径为110mm125mm,需对梁上洞口进行加固;
        A类加固形式
        B 单根梁上有三个及以上预留孔,无论孔径大小,均需对梁上洞口进行加固;
        B类加固形式
        C 单根梁上有两个预留孔,且其中一个孔孔径大于75mm或两孔之间距离不大于500mm,需对梁上所有洞口进行加固;
        C类加固形式
        D 剪力墙上设有预留孔,且预留孔孔径为110mm125mm,需对剪力墙上洞口进行加固;
        D类加固形式
        E单根梁上后开孔洞,无论孔洞大小及孔洞数量,均需对梁进行加固。
        E类加固形式
        施工单位开工前编制了专项施工方案,报业主审批通过后,即进入施工前的准备。施工单位与监理对到场的碳纤维布和胶水进行共同取样,并共同到南京送检。另外进行基面处理,混凝土表面的劣化层用砂轮机进行消除和打磨,至露出混凝土结构层,基面的错位与凸出部分要磨平,转角部位要进行倒角处理,然后用钢丝刷将表面松散浮渣刷去,然后用压缩空气初期粉尘,再用清水冲洗充分干燥后即可进行下一道工序。
        材料检测报告合格,基面处理已完成则进行涂刷底胶。按比例配制好的底胶(一次调和
量需在可使用时间内用完,超过时间则绝对不能使用)用滚筒或刷子均匀地涂抹在基面上,要涂抹均匀,自然风干。底胶硬化后表面有凸起部分要用磨光机或砂纸打光。若表面有凹入部位,应用平胶进行修补,保证粘贴面的平整,以确保加固效果。
        下一道工序是粘贴碳纤维布是关键工序,在施工现场根据现场实际尺寸裁剪碳纤维布,下料数量以当天用完为准,粘贴碳纤维布时应使材料充分浸润,胶水的配置和涂抹按设计和规范要求进行,粘贴时用特制滚筒反复沿纤维方向滚压,去除气泡,即时观察贴片是否贴密实,若发现有间隙或气泡应及时处理。
        最后一道工序罩面防护处理,粘贴完碳纤维布后即时在其表面在直横均匀涂抹一层浸渍树脂,并在表面均匀撒上一层石英砂,自然风干。确保贴片表面充分风干结合后,在其表面涂抹抗裂砂浆,以确保各层胶的耐久性,砂浆厚度不超过10mm
        在整个施工过程中,每一道工序都必须严格验收,验收合格才能进行下一道工序施工。碳纤维布,和胶水必送检,复检合格才能使用,资料必须齐全并及时。
        在现在的工程建设中机电设备的安装必须和土建相互配合,机电工程的设备管道通过结
碳纤维布加固方法
构部位的套管预埋或变更后的构件开孔,都将引起质量隐患,但这往往被机电施工技术人员忽视,因此,施工技术管理人员须重视机电工程的套管预埋或开孔,必须经过设计验算如影响结构必须进行结构加固以消除质量隐患。
        采用碳纤维布加固结构具有高强高效的优点。由于碳纤维材料优异的物理力学性能,在加固修补混凝土结构中可以提高混凝土结构及构件的承载力和延展性,改善其受力性能,达到高效加固修补的目的。施工便捷,工效高,无湿作业,不需大型施工机具,施工占用场地少。根据有关统计资料,同为粘贴加固工法,粘贴碳纤维材料是粘贴钢板施工工效的4-8倍。具有极佳的耐腐蚀性能及耐久性。试验表明,碳纤维材料加固混凝土结构有良好的耐腐蚀性和耐久性,可以抗御建筑物经常遇到的酸、碱、盐对结构物的腐蚀。适用面广。粘贴碳纤维材料加固修补混凝土结构可广泛适用于各种结构类型(如建筑物、构筑物、桥梁、隧道等)、各种结构形状(如矩形、圆形、曲面结构等)、各种结构部位(如梁、板、柱、节点、拱、壳、墩等)的加固修补,且不改变结构形状,这是目前任何一种结构加固方法所不可比拟的。尤其重要的是,对于一些大型桥梁桥墩、桥梁、桥板以及隧道、大型筒体及壳体结构工程等,采用旧的加固手段几乎无法实施,而采用该项加固技术都能顺利解决,施工质量易保证。由于碳纤维材料是柔性的,即使被加固的结构表面不是非常平整也基本可以达到100
的有效粘贴率,而粘贴钢板则很难达到100%的有效粘贴面,相应的验收标准也只要求其达到70%就可以了。碳纤维材料质量轻且薄,粘贴后每平方米重量不到1.0kg,粘贴一层的厚度仅1.0mm左右,加固修补后基本不增加原结构自重及原构件尺寸
        对碳纤维加固补强技术的展望 碳纤维用于砼结构的修复补强虽然时间不长,但发展很快,其主要原因在于碳纤维片加固存在较多优点: a)施工简便迅速,无需模板、夹具、支撑等; b)不增加结构重量,碳纤维片重量200g/m.300g/m,设计厚度0.1l1mm0.167mm,加上环氧树脂的重量也很轻,对结构自重影响可忽略不计; c)能适应各种结构外形的补强;
        随着我国高等级公路的迅速发展,高速公路桥梁通车里程也在不断增长,桥梁由于各种原因造成承载力降低、混凝土强度降低或需要提高抗震能力和修补桥梁裂缝,都可以应用碳纤维布补强技术。
        参考文献:
        [1] 齐俊玲,李如白,娄宇,邓元金,高彩芬,米丽,王翔.钢筋混凝土框架结构加层抗震加固设计[J]. 工业建筑. 1999(05)
        [2] 岳清瑞,陈小兵,牟宏远.碳纤维材料(CFRP)加固修补混凝土结构新技术[J]. 工业建筑. 1998(11)
        [3] 李荣,佟晓利,颜子涵.碳纤维材料加固混凝土结构技术应用实践[J]. 工业建筑. 1998(11)