粘碳纤维加固工艺

碳纤维布加固修补结构技术是一种新型的结构加固技术，它是利用树脂类粘结材料将碳纤维布粘贴于混凝土表面，以达到对结构及构件加固补强的目的。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，我国起步很晚，近几年，由于碳纤维的价格降低，也开始大量用于建筑物、桥梁、市政、地铁等方面的补强加固，由于其具有高强度、重量轻、耐久性及优良的施工性，在桥墩、楼板、梁柱及烟囱等加固方面使用效果良好，在航空、航天、汽车、环境工程、化工、能源、交通、建筑、电子、运动器材等众多领域得到了广泛的应用。

采用碳纤维布加固具有以下几个优点：1、抗拉强度高，是普通钢材的10倍；2、加固后能大大提高结构的耐腐蚀性及耐久性；3、自重轻（约200g/m2），密度只有普通钢材的1/4；基本不增加结构自重及截面尺寸；柔性好，易于裁剪，适用范围广，适合任何形状；4、施工简便（不需大型施工机构及周转材料），没有湿作业，易于操作，经济性好；5、适用范围广，施工工期短。

施工方法
1.施工准备
1)施工前应认真阅读设计施工图，按设计图纸，在加固部位放线定位。
2)应根据施工现场和被加固构件混凝土的实际情况，拟订施工方案和施工计划。
3)应对所使用的碳纤维片材、配套树脂、机具等做好施工前的准备工作。
2.混凝土表面处理
1)应清除被加固构件表面的剥落、疏松、蜂窝、腐蚀等劣化混凝土，露出混凝土结构层。
2)被加固构件表面打磨平整，除去表层浮浆、油污等杂质，直至完全露出混凝土结构新面。转角粘贴处应进行导角处理并打磨成圆弧状，圆弧半径不应小于20mm。并用修复材料将表面修复平整。
3)应按设计要求对裂缝进行灌缝或封闭处理。
4)表面打磨后，应用强力吹风器或吸尘器将表面粉尘彻底清除，并保持干燥。
3.配制并涂刷底层树脂
1)应按产品生产厂提供的工艺规定配制底层树脂。
2)应采用滚筒刷将底层树脂均匀涂抹于混凝土表面。宜在底层树脂表面指触干燥后，尽快进行下一工序的施工。
4.粘贴面找平处理1)应按产品生产厂提供的工艺规定配制找平材料。
2)混凝土表面修补应选用丙酮将表面浮尘擦去，有凹陷处，应使用修补胶找平；有段差或转角部位，应抹成平滑曲面。
3)转角处应采用找平材料修理成为光滑的圆弧，半径不应小于20mm。
4)用刀头宽度≥100mm的刮刀对凹坑实施填塞修补、找平，找平程度按眼观目测无明显的刮板或刮刀痕迹纹路平滑为准。
5)宜在找平材料表面指触干燥后，尽快进行下一工序的施工。
5.碳纤维布（板）剪裁
1)按设计规定尺寸剪裁碳纤布，切记必须满足设计尺寸，严禁斜切碳纤布，并防出现拉丝现象。
2)保证剪裁后的碳纤维加固向与粘贴部位的方向一致。
3)剪裁成型的碳纤维注意保护洁净不受污染。
6.配制并涂刷浸渍树脂或粘贴树脂
1)配制粘结剂前应仔细阅读其使用说明书。
2)按粘贴面积确定每次用量，以防失效浪费。
3)严格按重量比计量使用配制。
4)按厂家配合比和工艺要求进行配制，且应有专人负责。搅拌应顺时针一个方向搅拌，直至颜色均匀，无气泡产生，并应防止灰尘等杂质混入。
5)调制好的粘结剂抓紧使用。
7.粘贴碳纤维材料
粘贴碳纤维布
1)粘贴碳纤维前应对混凝土表面再次擦拭，确保粘贴面无粉尘。
2)混凝土表面涂刷结构胶，必须做到涂刷稳、准、匀的要求，即：稳，刷涂用力适度，尽量不流不坠不掉；准，涂刷不出控制线；匀，涂刷范围内薄厚较一致。
3)碳纤维布粘贴时，同样要稳、准、匀，核心要求做到放卷用力适度，使碳纤维布不皱、不折、展延平滑顺畅。
4)滚压碳纤布必须从一端向另一端滚压，不宜在一个部位反复滚压揉搓，滚压中让胶渗透纤维布，做到浸润饱满。碳纤维布需要搭接时，必须满足规范要求≥100mm。
5)多层粘贴时，应在碳纤维织物表面指触干燥后立即进行下一层的粘贴。如超过40分钟，则应等12小时后，再行涂刷粘结剂粘贴下一层。
粘贴碳纤维板
1)应按设计要求的尺寸裁剪碳纤维板，并按产品生产厂提供的工艺规定配制粘结树脂；
2)应将碳纤维板表面擦拭干净至无粉尘。当需粘贴两层时，底层碳纤维板的两面均应擦拭干净；
3)擦拭干净的碳纤维板应立即涂刷粘结树脂，树脂层应呈突起状，平均厚度不应小于2mm；
4)应将涂有粘结树脂的碳纤维板用手轻压贴于需粘贴的位置。用橡皮滚筒顺纤维方向均匀平稳压实，使树脂从两边挤出，保证密实无空洞。当平行粘贴多条碳纤维板时，两条板带之间的空隙不应小于5mm；
5)需粘贴两层碳纤维板时，应连续粘贴。当不能立即粘贴时，再开始粘贴前应对底层碳纤维板重新进行清理。
8.表面防护当需要做表面防护时，应按有关规范的规定处理，以保证防护材料与碳纤维之间粘结可靠。

检验和验收
1.施工开始前，应确认碳纤维材料和粘结剂、底层树脂、找平材料的产品合格证、质量检验报告。
2.施工质量检验及验收标准如下：
序号检验项目合格标准检验方法频数
1）碳纤维片粘贴位置与设计要求位置相比，中心线偏差≤10㎜钢尺测量全部
2）碳纤维片粘贴量≥设计数量根据测量计算全部
3）粘贴质量a.单个空鼓面积＜1000㎜2充胶修复；≥1000㎜2割除修补
b.空鼓面积之和与总粘贴面积之比小于5%锤击法全部或抽样
4）粘结剂厚度板：2㎜±1.0㎜钢尺测量每构件3处
织物：＜2㎜
3. 粘接质量不符合要求需割除修补时，应沿空鼓边沿，将空鼓部分的碳纤维割除，以每边向外缘扩展100㎜大小之同样碳纤维材料，用同样粘结剂，补贴在原处。