【摘 要】本文介紹了碳纖維片材的施工工藝及提出了處理方法及注意事項等。

【關(guān)鍵詞】碳纖維片材；施工工藝；質(zhì)量

碳纖維增強聚合物（Carbon Fiber Reinforced Ploymer，簡稱CFRP）是一種新興的高強材料，近年來在建筑工程領域的研究與應用得到了迅速發(fā)展。碳纖維用于結(jié)構(gòu)加固修補的研究始于20世紀80年代美、日等發(fā)達國家，我國起步較晚，但近年來發(fā)展十分迅速。較之傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)加固方法，碳纖維加固技術(shù)是一種新型高效的加固修復技術(shù)，它具有高強、高效、施工便捷、使用面廣、具有耐久性、耐腐蝕性和抗老化性強等優(yōu)點，可用于混凝土梁、柱、樓板等的加固補強。其中碳纖維片材作為一種新的混凝土結(jié)構(gòu)加固修復技術(shù)其工法主要采用“三步法”，即分別用底層樹脂、找平材料和浸漬樹脂的雙組份樹脂粘結(jié)材料，將碳纖維片材粘貼在結(jié)構(gòu)構(gòu)件外表面，以達到加固補強的目的，目前除了在混凝土中應用以外，正逐漸推廣到砌體結(jié)構(gòu)、鋼結(jié)構(gòu)甚至木結(jié)構(gòu)的加固修復當中。其具體施工工藝如下。

1 施工工藝流程

施工準備→ 混凝土表面和基層處理→定位及測量→ 配制并涂刷底膠→ 配制修補膠并對混凝土表面不平整處進行填補和找平處理→粘貼碳纖維片材→細化處理及質(zhì)量驗收→防腐粉刷及面層防護。

2 施工準備

施工環(huán)境溫度為5℃以上，并符合配套膠粘劑要求的施工溫度，對需要保護、圍護或隔離的設備、設施、重要部位等按照建設單位的要求提前布置到位。按具體加固部位及現(xiàn)場施工情況科學、合理地搭設腳手架。

3 混凝土表面和基層處理

清除被加固部位表面的抹灰層或其他粘合面層，被粘貼的混凝土表面應打磨平整，打磨混凝土表面的厚度應控制在1～2mm，用高壓吹風機吹去混凝土表面浮粒，直至完全露出混凝土結(jié)構(gòu)新面。對混凝土表面的油垢、污物、浮塵等，需先清理、沖刷，再對粘結(jié)面進行打磨，除去2～3mm厚表層并吹除膠粒。待混凝土表面干凈后用脫脂棉蘸丙酮擦拭表面即可涂膠。需粘貼碳纖維的柱、梁轉(zhuǎn)角粘貼處，應進行導角處理并打磨成圓弧狀，圓弧曲率半徑不應小于20mm。混凝土表面有較大孔洞、凹陷等部位，應提前用高粘結(jié)性能的修復材料修補平整，以保證其與原混凝土粘結(jié)良好。幾何尺寸超出過大及存在結(jié)構(gòu)缺陷等，應提前處理。

4 定位及測量

混凝土打磨后，及時組織專業(yè)人員到現(xiàn)場量取粘貼碳纖維布的定位和下料尺寸，按加固設計部位放線定位，并將需粘貼碳纖維布的位置刻畫在混凝土表面上。

5 配制并涂刷底膠

1、粘貼碳纖維布或片材膠按膠粘劑生產(chǎn)廠家的工藝配制。將原材料按不同配合比稱量準確，分別配制底涂膠料、整平膠料及粘接膠料。先將稀釋劑加入聚合物主料內(nèi)攪拌均勻，再將填料加入繼續(xù)攪拌均勻，最后加入固化劑，充分攪拌至色澤均勻后即可使用。

2、攪拌時應避免雨水進入容器，按同一方向進行攪拌，容器內(nèi)不得有油垢和雜質(zhì)。所有膠料要求在1h內(nèi)使用完畢。

3、用滾筒刷或毛刷將涂底膠料均勻涂抹于混凝土構(gòu)件表面，厚度≤0.4mm，不得漏刷或有流淌、氣泡，底膠固化后，進行下一步工序。

6 找平處理

1、按設計要求的尺寸裁剪碳纖維片材。

2、按生產(chǎn)廠家提供的配方配制結(jié)構(gòu)膠粘劑，用滾筒刷或毛刷均勻涂抹粘貼部位，在搭接、拐角部位適當多涂。

3、將碳纖維片材用手輕輕壓貼于需粘貼的部位。

4、采用專用的滾筒順纖維方向多次滾壓，至膠料滲出碳纖維外表面，以擠除氣泡，使膠液充分浸透碳纖維布。多層粘貼時應重復上述步驟，在碳纖維布表面結(jié)構(gòu)膠粘劑指觸干燥后，應立即進行下一層粘貼。碳纖維布受力方向的搭接長度應≥100mm，各搭接位置相互錯開。

5、粘貼前將碳纖維板表面擦拭干凈至無粉塵。當需粘貼兩層時，底層碳纖維板的兩面均應擦拭干凈，然后立即涂刷結(jié)構(gòu)膠粘劑，膠層中央應呈拱形，平均厚度≥2mm。粘貼時用橡皮滾筒順纖維方向均應平穩(wěn)的壓實，使膠液從兩邊擠出，保證密實無空隙。當平行粘貼多條碳纖維板時，兩條板帶之間的空隙應≥5mm。當需粘貼兩層碳纖維板時，應連續(xù)粘貼。

7 細化處理及質(zhì)量驗收

粘貼碳纖維布時，應對每道工序環(huán)節(jié)進行控制，嚴把施工質(zhì)量關(guān)。對容易出質(zhì)量問題的部位，應重點檢驗，及時修復質(zhì)量缺陷。施工的邊角、搭接點、修補處是容易出現(xiàn)質(zhì)量缺陷的部位，施工時要認真對待。

碳纖維粘貼后，必須立即檢查其粘貼效果，對少量缺膠部位應及時填補到位。下道工序?qū)嵤┣?，前道工序施工質(zhì)量必須合格后方可進行。

8 防火噴刷及面層處理

粘貼碳纖維布表面應進行防火處理。加固完的梁整體表面應噴刷兩遍防火涂料，柱表面需要進行抹灰并噴刷面層涂料。

9 施工安全及注意事項

施工時應遠離電氣設備和電源，或采取可靠度的防護措施；配套膠粘劑的原料應密封儲存，遠離火源，避免陽光直接照射；膠粘劑的配制和使用場所應保持通風良好。

10 結(jié)束語

只要嚴格遵守碳纖維加固的施工工藝的流程的規(guī)定，就能夠切實保證混凝土梁、柱、樓板等的加固補強。

參考文獻

[1]李紅山、李成杰.碳纖維加固施工應用實踐，河南：河南冶金出版社，2009

[2]祝建軍、張先明.碳纖維加固技術(shù)在工程改造中的應用，浙江建筑出版社，2006