碳纖維布加固框架梁的原理與施工技巧 winda

碳纖維布加固框架梁的原理與施工技術(shù)探討摘要：碳纖維材料加固混凝土結(jié)構(gòu)是一種新型結(jié)構(gòu)加固方法。某110kV變電所戶內(nèi)電容器爆炸引起火災(zāi)，導(dǎo)致電容器室框架梁受到一定程度的損傷，危及結(jié)構(gòu)安全，影響設(shè)備的安全運(yùn)行，經(jīng)分析比較多種加固方案，最終采用粘貼碳纖維布對(duì)該框架梁進(jìn)行加固。關(guān)鍵詞：碳纖維布加固1、碳纖維加固結(jié)構(gòu)構(gòu)件技術(shù)簡(jiǎn)介

碳纖維復(fù)合材料(CarbonFiberReinforcedPlastic)加固修復(fù)混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)是近年來興起的一項(xiàng)新型加固技術(shù)，該項(xiàng)技術(shù)是將碳素纖維這種高性能纖維應(yīng)用于土木工程，利用樹指類材料把碳纖維粘貼于結(jié)構(gòu)或構(gòu)件表面，形成復(fù)合材料體（CFRP），通過其與結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的協(xié)同工作，達(dá)到對(duì)結(jié)構(gòu)構(gòu)件補(bǔ)強(qiáng)加固及改善受力性能的目的。2、碳纖維加固結(jié)構(gòu)構(gòu)件技術(shù)原理

碳纖維材料具有高強(qiáng)度、高彈性模量、重量輕及耐腐蝕性好等特點(diǎn)，其抗拉強(qiáng)度是普通鋼筋的十倍左右，彈性模量略高于普通鋼筋的彈性模量。加固修復(fù)混凝土結(jié)構(gòu)所用碳纖維材料主要為二種：碳纖維材料與配套樹脂。其中碳纖維的抗拉強(qiáng)度為建筑鋼材的十倍，而彈性模量與鋼材相當(dāng)，某些種類(如高彈性)碳纖維的彈性模量甚至在鋼材的兩倍以上，且施工性能與耐久性良好，是一種很好的加固修復(fù)材料；配套樹指則包括底層樹脂、找平樹脂及粘結(jié)樹脂，前兩者的作用是為了提高碳纖維的粘結(jié)質(zhì)量，而后者的作用則是使碳纖維與混凝土能夠形成一個(gè)復(fù)合性整體，并且共同工作，提高結(jié)構(gòu)構(gòu)件的抗彎、抗剪承載能力，達(dá)到對(duì)結(jié)構(gòu)構(gòu)件進(jìn)行加固、補(bǔ)強(qiáng)的目的。3、加固工程概況某110kV變電所建于2000年，因電容器室爆炸燃燒，第二榀框架梁遭到破壞，保護(hù)層混凝土開裂、酥松、剝落，下弦鋼筋變形較嚴(yán)重，鋼筋受力截面削弱，危及結(jié)構(gòu)安全，影響電力的安全生產(chǎn)。經(jīng)基建部門、設(shè)計(jì)部門、加固公司等單位專家一起進(jìn)行分析比較，選擇粘貼碳纖維布進(jìn)行加固，防止大梁的過度變形，延長(zhǎng)梁的使用壽命。4、碳纖維布加固框架梁設(shè)計(jì)4．1碳纖維布加固的前提

首先，利用回彈法對(duì)框架梁混凝土進(jìn)行檢測(cè)，以供加固參考。經(jīng)檢測(cè)，混凝土的實(shí)際強(qiáng)度為C30。根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙，及現(xiàn)場(chǎng)混凝土、鋼筋的受損情況，考慮提高框架梁的抗拉強(qiáng)度等級(jí)，為此，將610mm寬的碳纖維布裁成兩半，分兩層粘貼在框架梁的底面及兩側(cè)，加固后，增加了原受拉鋼筋面積，彌補(bǔ)了由于原鋼筋變形而造成的截面削減，構(gòu)件的承載力得到加強(qiáng)，而且，總體配筋率ρmin≤ρ≤ρmax，可以滿足使用要求。4．2碳纖維布的設(shè)計(jì)

在受彎加固時(shí)，應(yīng)使碳纖維片材的纖維方向與受拉區(qū)的拉應(yīng)力方向一致。因梁底寬度為350mm，而碳纖維布的寬度為610mm，兼顧加固時(shí)碳纖維布的幅寬效應(yīng)及框架梁下的受拉范圍，考慮將碳纖維布裁為兩半，一層為300mm寬，一層為310mm寬，分兩層粘貼在梁的下側(cè)；再粘貼100mm寬的碳纖維布“U”形箍；框架梁兩側(cè)面上邊緣各粘貼四根100mm寬的碳纖維布條固定碳纖維布“U”形箍。擴(kuò)碳纖維跪布的主皂要力學(xué)蘇指標(biāo)膽

翠抗拉強(qiáng)炸（港Mp惑a燭）作彈性模焦（眾Mp斥a來）百延伸率閃（晚%顆）柳技術(shù)規(guī)竊程指標(biāo)葬≥照300柱0仍≥櫻2.1齒×10逮5高≥該1.44．3配套樹脂粘結(jié)材料的設(shè)計(jì)

配套樹脂分別由主劑和固化劑配制而成，分為適合于冬天及夏天使用的冬用型和夏用型。主劑和固化劑分別包裝，在現(xiàn)場(chǎng)使用時(shí)，應(yīng)按工藝要求、按照規(guī)定的比例混合均勻，以形成所需要的底層樹脂、找平樹脂、粘結(jié)樹脂。①底層樹脂

底層樹脂作用是增強(qiáng)表面混凝土與找平材料或粘結(jié)樹脂界面粘結(jié)強(qiáng)度；②找平樹脂

找平樹脂是使表面平整度符合規(guī)定要求，并與底層樹脂及粘浸樹脂具有可靠的粘結(jié)強(qiáng)度；為③蹄粘結(jié)樹呼脂鍬

屆兄粘結(jié)樹傷脂是粘頃貼碳纖稅維布的防主要粘莊結(jié)材料娃，其作俯用是使繞碳纖維手布與混參凝土得通到充分傭的粘結(jié)眼，使其概共同承嫂受結(jié)構(gòu)般的作用往。隙配套樹街脂粘結(jié)肚材料的擴(kuò)主要力變學(xué)性能功指標(biāo)：駱

奉

屯正拉粘霞結(jié)強(qiáng)度護(hù)（煮Mp壞a證）盼剪切強(qiáng)臉度干（卸Mp永a黃）慧拉伸強(qiáng)踩度形（巖Mp章a筆）煮彎曲強(qiáng)欣度殼（咬Mp忽a撓）冬底層樹服脂傳找平樹物脂淋技術(shù)規(guī)副程指標(biāo)澤≥通2.端5牛，且大兇于混凝蹤土抗拉跑強(qiáng)度算的所1.醬2澤倍元/斗/相/炒粘結(jié)樹餡脂叉技術(shù)規(guī)華程指標(biāo)淹同底層辮樹脂星≥另10傘≥那30術(shù)≥普40嬸4焦、施工訪準(zhǔn)備喂（枯1虛）、主涂要材料?。旱啄z票、粘著嫩膠、碳宰纖維布款。辜（捎2爐）、輔巷助材料遠(yuǎn)：低速掌攪拌器陳、專用拌滾筒、諸角向磨牙光機(jī)、獎(jiǎng)剪刀、熄鑿子、祝刮板、債吹風(fēng)機(jī)唉、榔頭同、量具爐等。框（搬3臂）、搭晉設(shè)腳手省架：瞎

鞏

毅采按安全盆規(guī)程要刺求搭設(shè)皮好腳手秀架，高餃度以滿確足施工蒸要求和獸施工方謠便。草5革、施工就程序伸

隸

蛋表面處禍理楚→際修補(bǔ)找番平撒→耐定位、寺下羊料卻→共膠料配津制拒→架粘貼碳膛纖維饒布碗→問表面防雁護(hù)謀→池檢驗(yàn)、隔驗(yàn)收。傍6擁、施工榨方法嚴(yán)（彩1繞）、表數(shù)面處理丈：清理黎粘貼部做位混凝豎土表層邪，打磨套平整，氏并蓬用鑒M重A斑砂漿修付補(bǔ)，平梳整度應(yīng)根達(dá)美到百5mm莊/鬼m??；框架拘梁、柱對(duì)節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)蹈角粘貼悠處須打張磨成圓村弧狀，意圓弧半芳徑不小鏡于刻20m撲m兩。表面京打磨后息用吹風(fēng)其機(jī)吹凈托，并熱用重P另T裝劑清洗弊干凈。管（恨2盡）、修剪補(bǔ)找平胳：被加派固的框皺架梁混洽凝土保勾護(hù)層部詠分疏松縫，應(yīng)清垃除直至悄露出結(jié)重構(gòu)層；弄局部裂膀紋、蜂宣窩寺用叛M幕A戀砂漿修幸補(bǔ)表層居修復(fù)平蜂整。消（蜜3震）、膠畜料配制統(tǒng)：按稱滋量比例醉調(diào)制粘階結(jié)膠，崖調(diào)制前靈對(duì)角A洲、綠B拋兩組按懶規(guī)定比隨例分別株攪拌，繩混入后敢再充分高攪拌。藏（燕4遇）、粘真貼碳纖鼓維布：遞按設(shè)計(jì)氧要求的鳳尺寸裁考剪碳纖餡維布，螺將配制撐好的粘椅結(jié)膠均洋勻涂抹綠在粘貼汁部份的籍混凝土放面層上鋸；鋪貼堆碳纖維鈔布，并樂用滾筒五沿碳纖位維布纖臨維方向纏多次滾昌壓，使絡(luò)粘結(jié)膠篩充分浸辣透纖維姥中。旋（踏5怨）、表緞面防護(hù)芬：在粘婦貼好的譜碳纖維輛布最后版一層均舅勻涂抹針一道粘硬結(jié)膠。訓(xùn)（蛙6毫）、檢題驗(yàn)：粘跌貼完工痛后，按筆規(guī)程進(jìn)惠行檢驗(yàn)城。扇7蹲、施工爺要求辣（純1統(tǒng)）、表價(jià)面處理訴：混凝支土表面壤應(yīng)露出參結(jié)構(gòu)，戚本體潔司凈。構(gòu)斗件轉(zhuǎn)角牽應(yīng)成圓催弧狀，為半徑不野小飄于維20m等m禽。四（苦2堆）、修怎補(bǔ)找平艙：經(jīng)表暑面處理音后的粘困貼面平次整度應(yīng)躲達(dá)屋到坊5mm但/倚m遣，有段肌差轉(zhuǎn)角末部位、爹凹凸部訂位應(yīng)釋用蹲M役A描砂漿找翻平，抹巨成平滑紹曲面。燃（泊3畏）、膠揉料配制傘：膠料甲應(yīng)嚴(yán)格村按比例鋸配制，券調(diào)膠使伯用的工蠢具應(yīng)為矮低速攪蹤拌器，倆攪拌應(yīng)壓充分均普勻，配漿制攪拌驕后的膠豆料應(yīng)無(wú)跑沉淀、兩色差氣捎泡，并涌應(yīng)防止援灰塵雜曾質(zhì)混入汗膠料。您（根4戚）、粘斧貼碳纖歸維布：竭應(yīng)按設(shè)秒計(jì)要求懂裁剪碳閑纖維布臂，不得短損傷橫劉向織物肯面，涂綱抹粘結(jié)恨膠應(yīng)均短勻，鋪劃貼應(yīng)平廚整無(wú)氣青泡。夕（裳5翅）、表員面防護(hù)識(shí)：在粘心貼好的弓碳纖維小布上應(yīng)犯涂抹粘蛙結(jié)膠一付道，進(jìn)敗行防護(hù)噴，涂抹癥應(yīng)均勻完充分，堆不應(yīng)漏屠涂。帳（勉6巷）、檢拴驗(yàn)：粘碼貼完工嶼經(jīng)固化扎后，進(jìn)君行檢驗(yàn)浙。密實(shí)逮度可用湯小錘敲嘗擊構(gòu)件戚粘貼表先面，通增過不同纏聲音判宋別密實(shí)籠情況。觸密實(shí)度嗎應(yīng)達(dá)到拔相關(guān)規(guī)葵定，否疫則應(yīng)重用新修補(bǔ)慣后再檢句驗(yàn)。您8瞧、質(zhì)量瘦檢驗(yàn)及賞驗(yàn)收標(biāo)危準(zhǔn)勁（騾1魂）、纖衣維產(chǎn)品布應(yīng)按設(shè)葉計(jì)圖紙漁要求選貞用，技販術(shù)指標(biāo)默必須符婦合有關(guān)選規(guī)定，撐所用纖弟維產(chǎn)品撲應(yīng)有產(chǎn)門品質(zhì)保灘書。囑（昆2嚇）、粘逆結(jié)膠料久應(yīng)按設(shè)閱計(jì)要求雞選用，宿符合基楚本性能塑要求，宋所用膠監(jiān)料產(chǎn)品舉應(yīng)有產(chǎn)霧品質(zhì)?？蜁?。養(yǎng)（性3嘆）、施端工質(zhì)量上檢驗(yàn)及鹽驗(yàn)收標(biāo)夠準(zhǔn)。濕序號(hào)濕檢驗(yàn)項(xiàng)露目宰合格標(biāo)催準(zhǔn)澤檢驗(yàn)方洗法漁頻數(shù)栗1仔粘貼位渴置合與設(shè)計(jì)欄要求位磨置比較堪，中心個(gè)偏酸差傷≤沫10m漆m著。什鋼尺測(cè)需量霜全部歉2輪粘貼量涌≥瞞設(shè)計(jì)數(shù)會(huì)量爽實(shí)測(cè)計(jì)熔算運(yùn)全部句3擴(kuò)粘貼質(zhì)象量株（叮1哄）紛

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胳根據(jù)加樹固原理花可知，那在施工腦前必須砌選擇合群適的粘關(guān)結(jié)劑，鉛認(rèn)真查待看材料裙的質(zhì)保珠書及使樂用說明蹤，掌握昨材料的旁各有關(guān)現(xiàn)參數(shù)，篩以確保裕它有足悉夠的強(qiáng)宜度，能攪保證碳霸纖維絲總共同工僑作，同關(guān)時(shí)又確愧保碳纖夸維布與符結(jié)構(gòu)共至同工作吩；在施御工過程下中，參跳照使用納說明，超每道膠犧都必須床處理好節(jié)，特別恥是粘貼竄碳纖維歌布的膠閱，應(yīng)盡梢可能讓倒膠充分拉地滲入存到碳纖亡維絲之默間（細(xì)犯部空鼓落處，可方用針筒世注射膠觸），確捧保相互漏共同工蒼作。通慌過對(duì)哄某輔110幣k液V立變電所針工程實(shí)奸例的施歪工操作腰，深深克體會(huì)到燕碳纖維草結(jié)構(gòu)加斷固技術(shù)印簡(jiǎn)介中碗介紹的摧各項(xiàng)優(yōu)值點(diǎn)，該句工程施銀工時(shí)，芬在確保圖安全的嫂前提下簽，僅使錫用了簡(jiǎn)錘單的腳傍手架，京而且，甚碳纖維冶布裁剪廉非常方討便，可冷以根據(jù)拋形狀及虎尺寸隨側(cè)意裁剪漆，在各拜種支架柏的遮擋之處可以昂隨意穿蜻過，施擦工非常負(fù)方便；叉另外，廉從蒜200榴5各年侵4些月逼2惠8投日加固揮后到現(xiàn)字在，隙一切使疼用良好濁；該工級(jí)程從開臺(tái)工到結(jié)敵束托僅擠7末天（包員括搭、賴拆腳手純），工悟程總費(fèi)肝用僅季為位167炎72.鍵0遮0通元。齡由此可檢見，碳仙纖維材蕉料加固鞋結(jié)構(gòu)技名術(shù)的優(yōu)寒點(diǎn)很明金顯，應(yīng)疼用前景賭很光明吵。對(duì)8皇、探討亦

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挎粘貼碳編纖維結(jié)晴構(gòu)加固漂技術(shù)是聲一種新臘型的加皺固技術(shù)栽，已經(jīng)涌得到較瞇為廣泛弟的應(yīng)用圍，并已師產(chǎn)生較療大的經(jīng)躲濟(jì)效益臉；在混傳凝土結(jié)雁構(gòu)的加堤固中，府碳纖維蛙布主要特是分擔(dān)登鋼筋的讓受力，尺即碳纖龜維布的薦主要作云用是提床高結(jié)構(gòu)全構(gòu)件的伸抗拉強(qiáng)材度和抗憑變形能脫力，減裂少裂縫掉的開展族，那么鋒在正常寄使用狀筆態(tài)中，團(tuán)碳纖維椅布與鋼衰筋混凝你土一起預(yù)各發(fā)揮凡了多少殊作用呢滋？它們租的應(yīng)力光狀態(tài)如惱何呢？改在其它決結(jié)構(gòu)構(gòu)院中，碳側(cè)纖維布勞能否也濁起到加澆強(qiáng)抗拉液強(qiáng)度的邀作用呢封？這些落問題有些待工程窮技術(shù)人毅員進(jìn)一箭步研究禿、開發(fā)盜。化參考文增獻(xiàn)：刑[1]分.拿兔《混凝唱土結(jié)構(gòu)脈加固技嬌術(shù)規(guī)范趟