摘要:碳纖維布加固技術(shù)是一種新型的結(jié)構(gòu)加固技術(shù)，它是利用樹脂類粘結(jié)材料將碳纖維布粘貼于混凝土表面，以達到對結(jié)構(gòu)加固補強的目的。本文就針對碳纖維布加固施工過程進行分析，探討碳纖維布加固的質(zhì)量控制。

關(guān)鍵詞: 碳纖維布;加固;施工技術(shù);質(zhì)量控制

一、碳纖維加固的發(fā)展背景及適用條件

碳纖維布加固修補結(jié)構(gòu)技術(shù)是一種新型的結(jié)構(gòu)加固技術(shù)，它是利用樹脂類粘結(jié)材料將碳纖維布粘貼于混凝土表面，以達到對結(jié)構(gòu)及構(gòu)件加固補強的目的。碳纖維材料(CFRP)用于混凝土結(jié)構(gòu)加固修補的研究始于80年代美、日等發(fā)達國家，我國起步很晚，國家工業(yè)建筑診斷與改造工程技術(shù)研究中心引進開發(fā)了此項目，并在全國建筑加固與鑒定第四屆學術(shù)會議上獲獎。

隨著科學技術(shù)的發(fā)展，碳纖維布加固技術(shù)也日趨成熟起來，并逐漸在我們的工程施工得到應用?！短祭w維布加固修補結(jié)構(gòu)施工及驗收規(guī)范》中也明確指出:碳纖維布加固修補結(jié)構(gòu)技術(shù)是一種新型的加固技術(shù)，主要用于混凝土結(jié)構(gòu)的加固與修補工程;它是因設(shè)計或施工不當、材料質(zhì)量不符合要求、使用功能改變、遭受災害以及耐久性原因而需對鋼筋混凝土、預應力混凝土及素混凝土結(jié)構(gòu)進行加固修補。

二、材料要求

由于碳纖維布加固技術(shù)是一種加固與修補工程，因此，碳纖維布加固工程必須有專項的加固設(shè)計，對碳纖維布克重、厚度、抗拉強度、彈性模量等關(guān)鍵技術(shù)參數(shù)均應明確。

有時我們會碰要設(shè)計中要求碳纖維布厚度為0.3mm等這種市場中不常見的厚度，這時我們必須將市場中所能采購到的碳纖維布的各項技術(shù)參數(shù)與碳纖維布加固設(shè)計單位溝通，必要時進行設(shè)計材料的變更，必須確保設(shè)計方案與實際材料相符。

材料進場后，試驗員應認真對碳纖維布及膠粘劑進行厚度等表觀質(zhì)量檢查，并與型式檢驗報告及設(shè)計方案相核對，沒有問題后，按照規(guī)定進行見證取樣復試，待復試合格后，便可用于工程上。

三、機具設(shè)備

砂輪切割機、角磨機、刷子、砂紙、吹風機、滾筒刷、電動攪拌器、彈簧稱、滾子。

四、工藝流程

施工準備→砼表面處理→涂刷底膠→構(gòu)件表面殘缺面修補→粘貼碳纖維布→養(yǎng)護→進行下層碳纖維布→……→養(yǎng)護→進行取樣拉拔試驗→涂裝隱蔽

1.混凝土表面處理

1)混凝土表層出現(xiàn)剝落、空鼓、蜂窩、腐蝕等劣化現(xiàn)象的部位應予以鑿除，對于較大面積的劣質(zhì)層在鑿除后應用環(huán)氧砂漿進行修復。

2)裂縫修補:當裂縫寬小于0.2mm時，用環(huán)氧樹脂進行表面涂刷密封;大于0.2mm的裂縫用環(huán)氧樹脂灌縫。

3)打磨:用角磨機將構(gòu)件表面凸出部分打磨平整，轉(zhuǎn)角粘貼處要進行倒角處理并打磨成圓弧狀，圓弧半徑不得小于10mm，但要注意保護構(gòu)件的鋼筋，不得有磨損構(gòu)件主筋的行為。修復后的構(gòu)件表面盡量平順。

5)打磨完畢后，后刷子細心清理掉結(jié)構(gòu)表面的灰塵，然后用吹風機將混凝土表面清理干凈，并保持干燥。

2. 缺陷部位涂刷底膠

粘結(jié)劑各組份用彈簧秤計量，按重量比例要求置于容器中，電動攪拌器均勻攪拌，根據(jù)現(xiàn)場實際氣溫決定用量并嚴格控制使用時間，一般情況下1h內(nèi)用完，對已產(chǎn)生固化現(xiàn)象的粘結(jié)劑嚴禁使用。

用滾筒刷將底膠均勻涂刷于混凝土表面，待膠固化后再進行下一工序施工。

3. 構(gòu)件表面殘缺面的修補

用環(huán)氧膩子對構(gòu)件表面殘缺面的修補是十分重要的一步，要點如下:

1)膩子各組份按規(guī)定比例稱量準確，裝入容器，用攪拌器攪拌均勻。

2)用膩子將構(gòu)件表面凹陷部位填平，修復至表面平整。當膩子涂刮干燥后，膩子表面的凹凸細紋用砂紙打磨，確保被加固構(gòu)件表面平整順滑。

4. 涂刷底膠

將配好的粘結(jié)劑，用滾筒刷均勻涂刷于需要粘結(jié)的砼表面，在搭接、混凝土拐角等部位要多涂刷一些。

5. 粘貼碳纖維

粘貼碳纖維材料之前，首先應確認粘貼表面干燥。氣溫在5℃以上，如無有效措施不得施工。為防止碳纖維受損，在碳纖維材料運輸、儲存、裁切和粘貼過程中。應用鋼直尺與壁紙刀按規(guī)定尺寸切斷碳纖維材料，每段長度一般以不超過3m為宜。為防止材料在保管過程中損壞，材料的裁切數(shù)量應按當天的用量裁切為準。碳纖維接頭搭接長度必須符合設(shè)計要求，當設(shè)計無要求時，縱向搭接長度不得小于20cm，橫向接縫不得小于5cm，當有多層碳纖維布加固時，層層間的橫向接縫至少錯開1/3碳纖維布的寬度。搭接部位應多涂樹脂，保證接縫位置的碳纖維布均被浸透。其施工工藝要點如下:

1)粘結(jié)劑必須按照規(guī)定的比例稱量準確，裝入容器，用攪拌器攪拌均勻并在規(guī)定時間內(nèi)使用完畢，當粘結(jié)劑出現(xiàn)固化現(xiàn)象時，必須停止使用。

2)在確定所粘貼部位無誤后剝?nèi)ルx型紙，用特制滾子反復沿纖維方向滾壓，去除氣泡，并使粘結(jié)膠充分浸透碳纖維布。浸透碳纖維布滲出的多余粘結(jié)膠應用軟塑膠板刮除，防止粘結(jié)膠固化后加固構(gòu)件表面不平整影響下層碳纖維布的粘貼。多層粘貼應重復上述步驟，待碳纖維布表面指觸干燥方可進行下一層的粘貼，粘結(jié)下一層碳纖維布時，如果上一層存在浮灰現(xiàn)象時，必須用刷子予以清除，并用吹風機吹，保證表面的干燥。

3)碳纖維布的粘結(jié)質(zhì)量是整個施工工藝中的重中之重，因此當碳纖維布粘結(jié)完成后，應無空鼓、氣泡等質(zhì)量缺陷。若空鼓等質(zhì)量缺陷時，針管注膠的方法進行補救，若粘結(jié)面積小于90%，則判定為粘結(jié)無效，需重新施工。

6. 養(yǎng)護

粘貼碳纖維材料后，需自然養(yǎng)護到初期固化，應保證固化期間不受外界干擾和碰撞，也不得進行下一層碳纖維布的粘結(jié)。

7. 拉拔試驗

根據(jù)加固重要程度，對碳纖維加固質(zhì)量進行局部切割，做拉拔實驗。拉拔實驗必須在粘結(jié)劑完全固化后進行，拉拔試驗合格后，方可進行碳纖維布施工的隱蔽工作。

8、涂裝

由于碳纖維布材料力學性能好，但耐火性能差，因此，加固補強構(gòu)件必須做好防火處理。防火處理的方式常采用涂刷耐火涂層。涂裝應在樹脂初期固化后進行，涂裝材料、厚度、耐火性能需按設(shè)計及有關(guān)規(guī)定進行。

五、施工安全環(huán)境措施

1、裁剪及使用碳纖維布時應盡量遠離電源，尤其是高壓電線及輸電線路。

2、碳纖維布的配套用膠要遠離火源，避免陽光直接照射。

3、現(xiàn)場施工人員應穿工作服，同時還須佩戴口罩和手套，施工人員嚴禁在現(xiàn)場吸煙。

4、配置及使用膠的場所必須保持良好的通風。

5、登高作業(yè)必須搭設(shè)穩(wěn)定的腳手架，并系好安全帶。

6、使用剩余的粘結(jié)劑、碳纖維布應回收交給庫房處理，不得隨地拋灑。

參考文獻:

[1]《碳纖維布加固修補結(jié)構(gòu)施工及驗收規(guī)范》同濟大學主編

[2]《碳纖維片材加固混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》CECS146 : 2003

[3]《混凝土結(jié)構(gòu)加固設(shè)計規(guī)范》GB50367-2006

[4]《結(jié)構(gòu)加固修復用碳纖維片材》GB/T20490-2008