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关 键 词：德宏碳纤维布生产厂家
行 业：建材 特种建材
发布时间：2021-03-17
碳纤维布等加固材料在有水环境下测试加固效果
我国拥有内海和领海面积达38万平方公里，内河也有水系。如此庞杂的水域系统，必然拥有数量巨大的桥梁、码头等相关设施但是随着时间的推移，加之潮湿环境的作用，这些设施会比普通钢筋混凝土结构更易产生病害。对它们的加固必不可少也关系重大！
本文以桥梁的水中桥墩为例，简要介绍几种不同情况下，对已腐蚀桥墩的加固保护方法
一、水中桥墩混凝土腐蚀用碳纤维布加固
①基面处理
根据要求确定需要修补混凝土的位置，后用高压水冲洗青苔及污泥再用气动打磨机磨掉混凝土表面酥松层，直至露出坚实基层。
②基面找平
将水下找平胶按照A组份：B组份=2：1的重量比搅拌至完全均匀，将找平胶用劈刀刮抹到混凝土表面即可，每次修补厚度不宜超过10毫米，如需修补较厚层可分批涂抹找平胶，待后再涂抹下一层。
③下料
根据图纸要求把所需粘贴的碳布按尺寸裁好，平铺到双层塑料薄膜上，薄膜厚度约10丝。
④混合
将水下碳纤维浸渍胶按A：B=2：1的重量比称量A/B组份到开口容器里，以不超过300转的低速搅拌，直至色泽、形态完全均匀为止，在搅拌过程中确保所有部位接触到，以便得到混合效果。
⑤预浸碳布
把调好的浸渍胶用刮板沿纤维方向反复碾压至浸透到碳布里，需保证碳布其中一面的保障胶层稍厚，把双层薄膜的另一层铺展到碳布上，再把碳布按碳丝走向裹成小卷备用.
⑥粘贴碳纤维布
施工人员潜水到粘贴位置把卷好的碳布展开，撕开胶层稍厚的那面薄膜，将碳布从一端到另一端的粘贴方式粘贴到加固基面上，边贴边用刮板按照碳丝方向反复刮压，促使碳纤维布平直、延展、无水泡，浸渍胶充分渗透到混凝土表层。贴完布后再撕下另一面薄膜即可。
B、水上高湿施工
①基面处理
基材表面应全面打磨，无任何附着物，粘贴部位有尖锐棱角的需要打磨成圆角，小内径为20㎜。
②基面找平
将水下找平胶按照A组份：B组份=2：1的重量比搅拌均匀，将找平胶用劈刀刮抹到混凝土表面即可，每次修补厚度不宜超过10毫米，如需修补较厚层可分批涂抹找平胶，待12小时后再涂抹下一层。
③下料
根据图纸要求把所需粘贴的碳布按尺寸裁好，再把碳布按碳丝走向裹成小卷备用。
④混合浸渍胶
按A：B=3：1的重量比称量A/B组份到开口容器里，以不超过300转的低速搅拌，直至色泽、形态完全均匀为止，在搅拌过程中确保所有部位接触到，以便得到混合效果。
⑤上胶
用塑料刮板将浸渍胶涂抹到需贴碳纤维的基面上。
⑥贴布
将裁剪好的碳纤维布贴于混凝土涂胶面，碳纤维布要平直、延展。（碳纤维布如有接头，搭接长度应为20mm，且接头应在基材全长的1/3处，不得在基材的中间），再用刮板反复刮刷碳纤维表面，确保浸渍胶浸透到混凝土与碳纤维布中并脱泡；后用刮板在布的外表面刮涂一层浸渍胶，反复刮压使之充分浸透到碳纤维布的纤维中，促使碳纤维布平直、延展、无气泡，浸渍胶充分渗透。
⑦喷砂
后用3~6mm的沙石（石英砂）洒在涂有胶的施工面上，确保粉刷层的粘结性。
二、水中桥墩混凝土腐蚀用钢板加固
A、粘贴面处理
①混凝土粘贴面应凿除苔藓，油垢、污物，然后用角磨机打磨除去混凝土面1-2mm厚表层，打磨完毕用高压水冲洗干净。
②钢板粘贴面应首先除锈除油，然后用角磨机进行粗糙处理，直至打磨出现金属光泽，备用。
B、加压固定系统准备
加压固定可采用螺栓、角钢、垫板所组成的系统，该系统在被粘贴的环形钢板两端合适位置钻孔临时固定螺栓、角钢，供压紧钢板使用。
C、配制水下粘钢胶
①粘钢胶为A、B两组份，配比为A：B=2：1。配胶宜用机械搅拌，搅拌器可由电锤和搅拌齿组成，搅拌齿可用电锤钻头端部焊接十字形Φ14钢筋制成。少量(指0.5公斤以内)也可用Φ6、Φ8细钢筋棍人工搅拌。(注意：仅用腻刀拌和，不能保证搅拌均匀)。
②取洁净容器（塑料或金属盆，不得有油污、杂质）和称重衡器按配合比混合，并用搅拌器搅拌5分钟左右至A、B组份混合均匀为止。搅拌时沿同一方向搅拌，尽量避免混入空气形成气泡。每次配胶量不宜过多，现配现用。
D、涂胶和粘贴
胶粘剂配制好后，用腻刀涂抹在已处理好的钢板表面上(或混凝土表面)，胶断面宜略成三角形，中间厚3毫米左右，边缘厚1毫米左右，然后将钢板粘贴在构件上，用准备好的固定加压系统固定，并适当拧紧螺栓加压，以胶液刚从钢板边挤出为度。
E、维护
粘贴后，钢板涂水下防锈漆3道。
三、水下植筋加固
①打孔
按照设计图纸要求的尺寸钻孔。
②清孔
三吹三刷，打好孔后用高压水吹掉孔内泥灰，再用毛刷刷掉孔壁表面松动的混凝土，后用高压水清孔干净，保持待用。
③注胶
将混合器装上，检查混合器必须有螺旋管否则不可以用，严禁现场拔去注胶嘴里的螺旋管；将胶装上胶，匀速挤出胶液，前三的胶液应舍去，把注胶嘴插入孔底，边打胶边缓慢外提式注胶，正常注胶量为孔体积的2/3，胶打完后换新的胶瓶注胶嘴也应更换新的，没有打完的胶液把注胶嘴去除，出胶口擦干净，螺帽拧紧可下次再用。
④植筋
注完胶后将螺纹钢或带肋钢筋按顺时针方向缓慢旋转插入孔底，有少许胶液溢出为好，擦掉溢出的多余胶液。
⑤养护
静置让锚固胶自然固化，养护时间根据温度而定，养护期间不得旋转、敲击螺杆。
碳纤维布加固技术的优势在哪？
碳纤维布加固技术的优势
在我国，各类桥梁及房屋建筑结构的维修、加固、改造已经成为建设工程的侧重点。目前国内常用的加固方法主要有纤维布复合材料加固、粘钢板、扩大截面等方法，其中FRP复合材料加固法具有非常明显的优势，并且具有良好的经济效益，在结构工程中得到了广泛的应用。在目前的FRP材料加固市场中，碳纤维占的比例多。
碳纤维布纤维方向分为单向和双向2种，其中以单向布应用为主。碳纤维布具有高的强度重量比和刚度重量比率、良好的抗疲劳性及高的耐久性、耐腐蚀、热膨胀系数低等特点。碳纤维布加固技术的优势主要体现在：高强，可设计性强；基本不改变原结构外观，不会对原结构造成损害；运输储存、施工更方便、快捷，容易保证施工质量而且后期维护费用低；其化学结构稳定，在耐候性、腐蚀性以及抗疲劳性能等方面更加突出。但应用此法进行加固时，应充分考虑纤维的方向布置，合理的材料连接方式、连接尺寸、连接位置粘结材料的性能指标。尤其是施工过程的质量控制，一定要按正常的施工程序进行，否则会影响加固效果。
碳纤维布施工中应注意的事项：
1.施工宜在5℃以上环境温度条件下进行，并应符合配套树脂的施工使用温度。当环境温度低于5℃时，应使用适用于低温的配套树脂或采用升温处理措施。
2.在表面处理和粘贴碳纤维布前，应按加固设计部位放线定位。
3.树脂配制时应按产品使用说明规定的配比称量置于容器中，用搅拌器均匀搅拌至色泽均匀。搅拌所用的容器内不得有油污及杂质。宜根据现场实际温度决定树脂的每次拌合量，并严格控制使用时间。
4.粘贴前板底首先要打磨平整，除去表层浮浆、油污等杂质，直至完全露出结构新面，混凝土表面应清理干净并保持干燥；钢筋露出部位须做防锈处理，如损坏程度严重，须采取其它措施，以确保安全；转角粘贴处要进行倒角处理打磨成圆弧状，圆弧半径不应小于20mm。
5.按比例准确配制好底胶并搅拌均匀，注意一次调和量在可使用时间内用完，超过时间的不能使用，以确保粘接质量；底胶硬化后，在表面有凸起部分时，要用磨光机或砂纸打光。
6.粘贴碳纤维布时要从中间向两侧进行粘贴，可避免施工时产生气泡影响加固效果。
7.碳纤维布配套树脂的原料应密封储存，远离火源，避免阳光直接照射。
8.树脂的配置和使用场所，应保持通风良好，现场施工人员应根据使用树脂材料采取相应的劳动保护措施。
9.涂刷碳纤维漆必须等树脂初期硬化后再施做，如表面上仍有不平，用环氧树脂砂浆作细部找平后再涂刷碳纤维漆。
10.碳纤维布的施工应由熟悉施工工艺的施工队伍完成，并应精心组织、精心施工。
“偷工减料”现象在各个行业都不是一件罕见的事情，对于加固用的碳纤维布来说，我们总会碰到劣质产品，到底这些产品劣在哪里？哪里暗藏你一眼看不穿的东西？今天，小悍总结了碳纤维布可能出现问题的地方，现时现地教你练就“火眼金睛”，不再上当受。
▋ 碳纤维布的抗拉强度标准值、弹性模量和极限伸长率不达标
国家规范规定，对碳纤维布I级抗拉强度≥3400MPa，受拉弹性模量≥2.3x105MPa，伸长率≥1.6%，这三项数据是碳纤维高强性能的保障，碳纤维布在承重结构中的应用，其粘结加固能力与这三项数据有着显著的相关性，还可以通过此判断在碳纤维布的生产过程中是否存在欠缺的地方。
▋ 碳纤维布单位面积质量偏差过大
对于一般人工粘贴的碳纤维布，其单位面积质量≦300g/m2,碳纤维布单位面积质量允许偏差为±3%。
为什么要严格控制碳纤维布单位面积质量？主要是因为织物太厚时，室温固化型结构胶将很难浸润和渗透，极易因纤维内部缺胶或胶液分布不均而严重影响碳纤维复合材料的粘结性能，致使被加固的结构安全得不到保证。
▋ 碳纤维布的K数不合格
我们知道，加固工程用的碳纤维布是严禁使用大丝束碳纤维替代的。然而，目前市面上生产碳纤维布的厂家利用行业对碳纤维K数的不熟悉，大量以15k、18k、24k、36k，甚至48k的碳纤维来冒充12k，致使粘结质量严重下降。
关于碳纤维布K数的准确识别方法，小悍在《碳纤维布的价格裸，但我知道你会买更贵的那个》一文中有详细介绍，想要了解的朋友可以点击前往观看。
▋ 玄武岩纤维冒充
结构加固用的碳纤维，严禁使用玄武岩纤维来代替。
由于玄武岩纤维抗拉强度低、弹性模量较低、耐碱性不如碳纤维、耐久性不强等原因，玄武岩纤维被禁止在加固工程中使用，但在实际加固工程中，一些玄武岩纤维常常被染制成近似于碳纤维制品的颜色，必须注意鉴别，防止勿用造成结构安全隐患。
关于如何辨别玄武岩纤维，大家可以看看《玄武岩纤维用于结构加固？后知道真相的我眼泪流下来》。
▋ 碳纤维布缺纬、脱纬、断经
严重的外观缺陷，将会显著影响结构、构件的受力性能或耐久性能，不是小问题。
▋ 碳纤维布尺寸偏差过大
碳纤维布长度偏差允许值为±1.5%，宽度偏差允许值为±0.5%。过大的尺寸偏差可能影响结构、构件的受力性能。碳纤维布的尺寸控制的越好，越能保证施工质量符合结构加固后的安全使用要求。
对加固负责，是一个碳纤维布生产厂家基本的要求。在市场的竞争中，加固材料企业不能停留在价格战的思维，俗话说“一分价钱一分货”，产品要卖很低的价格，商家就会不择手段降低成本，一定会偷工减料。而加固材料企业现在要考虑的是，跳出价格门槛，怎样用更，更安全的加固材料去保证结构加固的效果得到提高。
碳纤维布加固桥梁受力分析
碳纤维布新材料的发现是土木工程发展新的推动力，碳纤维布加固法也被视为梁式桥加固补强、提高承载能力，尤其是当高度受限制时的优选加固方法，其施工工艺亦较简单。今天，我们就来探讨一下碳纤维布加固桥梁受力的特点。
1.将抗拉性能优良的碳纤维布用粘结材料粘贴到梁体底面或箱梁内壁上,使其与原结构布置的钢筋一道共同承受拉力,以提高旧桥的承载能力。与其他加固方法相比，碳纤维布保证在设计荷载范围内与原结构共同受力,且改变原有结构的应力分布程度小。
2.沿桥梁的主拉应力方向(或与裂缝正交方向)粘贴碳纤维布,两端分别设置锚固端,可约束混凝土表面裂缝，防止裂缝扩大,提高构件抗弯刚度、减少构件挠度、改善梁体受力状态。
3.应根据实际情况合理使用碳纤维布加固钢筋混凝土梁式桥,因碳纤维布在加固混凝土构件时,在提高受弯承载力的同时还影响受弯构件的破坏形态。当碳纤维布用量过多时,构件的破坏形态由碳纤维被拉断引起的破坏转变为混凝土被突然压碎破坏。还因碳纤维为完全弹性材料,它与钢筋共同工作会减弱钢筋塑性性能,碳纤维布用量过多,构件延性将有所降低。
4.碳纤维布加固后桥梁结构物后破坏形式变化为突然性(拉断或剥离等脆性破坏),其承载力极限状态应按碳纤维抗拉强度的2/3进行抗弯承载力计算,不能按普通钢筋混凝土考虑。
5.碳纤维布可提高混凝土梁抗剪承载力,其作用机理类似箍筋,同时还能明显改善构件的变形性能,增强构件的变形能力。
