施工流程及剖面圖

1.粘貼纖維(FRP)施工流程圖

纖維布( FRP)補強加固施工流程圖

2.纖維(FRP)施工剖面圖

纖維復(fù)合材(FRP)補強加固施工粘貼剖面圖

施工工序及工藝

1.被加固混凝土表面處理

(1) 表面處理應(yīng)達到三個目的：確保結(jié)構(gòu)本體與纖維布牢固粘結(jié)，除銹、去污、凈化處理混凝土表面的老化部位；利用結(jié)構(gòu)膠修補裂縫、填補孔洞、調(diào)整高差、削除尖角，保證碳纖維布粘結(jié)在可靠的基底上。

(2) 鋼筋露出部位須做防銹處理，如損傷程度嚴重，應(yīng)采取措施補救。

(3) 裂縫修補。若裂縫在5mm以上，采用高強水泥砂漿灌注；裂縫寬度大于0.1mm、小于5mm，采用專用化學裂縫灌注膠灌注裂縫，以低壓慢注射為主，固化后打磨修飾平坦；裂縫寬度小于0.1mm，采用封縫膠表面封閉。

(4) 表面修補：被粘混凝土面如有缺陷、孔洞或蜂窩麻面，應(yīng)采用修補膠修補。

①缺陷或孔洞修補。原結(jié)構(gòu)施工中或后期運行中使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生缺角、孔洞、蜂窩麻面，必須用修補膠修補。

②高差調(diào)整。由于模板錯位產(chǎn)生混凝土表面高低差，亦必須在粘貼纖維前修復(fù)。大面積可用高強砂漿，局部位置則用修補膠修補。

(5) 表面污垢和碳化物處理。以盤式打磨機、噴砂、高壓水沖洗等方法，將表面處理成平坦規(guī)整、無松動、無脆弱碎塊及無污物的表面，油脂類污物用中性洗滌劑脫脂，用高壓氣槍清除灰塵，粘結(jié)纖維布前混凝土表面必須充分干燥。

(6) 修角加工。為防止內(nèi)凹角處纖布在粘結(jié)時容易剝離或扯起，可采用修補膠泥修補成圓角，圓角半徑R應(yīng)滿足規(guī)范要求。

對于棱形柱或尖銳外凸角結(jié)構(gòu)，在尖角處的纖維會有較大的應(yīng)力集中，容易使碳纖維折斷，因此必須進行處理?？捎醚心C將棱角修飾成半徑R的弧形。用修補膠做表面修飾，用弧形量具檢測，保證修飾角半徑R滿足規(guī)范要求（特種結(jié)構(gòu)按相關(guān)規(guī)范要求）。

2.底膠涂布

(1) 使用底膠的目的，在于加強混凝土與纖維布或修補膠之間的粘結(jié)性，底膠能夠浸入混凝土，增加混凝土的表面強度。

(2) 環(huán)境溫度、濕度和混凝土表面的干燥程度影響底膠粘結(jié)性能，施工環(huán)境溫度應(yīng)不低于5℃，濕度應(yīng)不高于85%，混凝土表面含水量應(yīng)在10%以下的干燥狀況。

(3) 一次配膠量不宜過多，一般情況配制好后在45- 60min內(nèi)用完；膠的攪拌采用低速機械攪拌，攪拌時可能發(fā)熱，攪拌時間不宜過長，以3min為宜。

(4) 涂膠采用滾輪毛刷均勻涂敷，涂敷量由底膠的品種和混凝土表面狀況而定，底膠的濃度較低，一般用量標準為0.25一0.3kg/m2；底膠應(yīng)涂敷1-2道，如混凝土碳化嚴重，浸透量大時，需增加涂敷次數(shù)。以指觸確認干燥后，再繼續(xù)下道工序（通常需要一天時間養(yǎng)護）。

3.修補膠修補混凝土

(1) 使用修補膠的目的是保證施工面平整，混凝土面與纖維布之間沒有氣泡鼓脹發(fā)生，應(yīng)對混凝土面凹凸、孔洞及高差修整。

(2) 底膠指干后立即修補，如時隔10日以上，使用修補膠前須用砂紙打磨做表面處理；如遇蜂窩麻面，在混凝土表面應(yīng)全面涂敷修補膠；用量視表面狀況而不同，一般用量為0.5～1. 5kg/m2；通常養(yǎng)護24h固化，確認固化后再繼續(xù)下道工序；因混凝土內(nèi)部氣體使修補膠施工面產(chǎn)生氣泡時，用角磨機將氣泡研磨平整。

4.浸漬膠涂底

(1) 涂敷浸漬膠的目的是使混凝土與纖維布粘結(jié)。施工注意事項：必須使浸漬膠充分浸透，采用專用滾輪單向滾壓纖維布，起拱部位和角落部分容易產(chǎn)生空氣滯留，使用專用帶齒除泡滾筒除去滯留空氣。

(2) 固化時間，每次膠的混合量應(yīng)以在施工時間內(nèi)要涂布面積計算，攪拌必須充分，應(yīng)特別注意混合容器的底角部分難攪拌處。

(3) 涂敷應(yīng)均勻，涂敷膠量以浸透纖維布為標準，膠不宜多，多余膠用專用設(shè)備擠壓出來，涂敷量視混凝土表面狀況和纖維布規(guī)格不同而不同，一般一層用量為0.5-0.7kg/rm2。

5.粘貼纖維布

(1) 粘貼纖維布的目的是對工程結(jié)構(gòu)進行補強加固，施工注意事項是：必須確定受力方向，纖維粘貼方向與受力方向一致，不能弄錯；纖維布一定要鋪設(shè)平整，不能褶皺，不能彎曲；浸漬膠必須用專用滾壓輪滾壓浸透，并排除氣泡。

(2) 裁剪尺寸須包含縱橫向重疊部分，剪裁下的碳纖維不能折疊，粘貼前必須卷滾在半徑R≥80mm的圓滾上，免折損；裁剪好的纖維布，若當天用不完，應(yīng)放置在無塵、干燥、無日光直射處密封保管。

(3) 纖維布必須沿定位線粘貼，多層粘貼應(yīng)逐層進行，必須待第一層固化后再粘第二層，不得一次粘貼多層纖維布；在一處粘貼多塊纖維布，應(yīng)先粘中心的一塊，然后向兩邊擴展；碳纖維布在外凸角粘貼時，不要讓纖維布受折損傷；在內(nèi)凹角粘貼時，采用半徑相同的橡皮滾輪，擠壓凹角，以免扯離力使凹角處纖維址起；滾壓時沿受力方向滾壓不要往返用力。

(4) 纖維搭接長度。在纖維方向一般規(guī)定為100mm（日本道路工程及住宅土程規(guī)定為200mm)；與纖維垂直方向兩塊之間無須搭接（也有要求搭接30mm以上的）；在粘貼的纖維布面積中間，若有開口設(shè)備、鐵板等阻擋時，纖維布的剪裁應(yīng)事先計劃，并對這些削弱的部位做好補強準備。

(5) 養(yǎng)護。室外施工時為了不使雨水、灰塵附著在纖維布上，須用塑料布養(yǎng)護。纖維布粘上后，用塑料布覆蓋24h以上進行養(yǎng)護。平均溫度10℃以下，初期固化時間約2d;平均溫度10～20℃，初期固化時間約1-2d；平均溫度在20℃以上時，初期固化時間約1d。完全固化要求時間較長，一般固化80%以上就可以受力。平均溫度在20℃以上時須固化7d;平均溫度在10℃時須固化14d才能受力使用。

6.浸漬膠上涂

(1) 目的：表層保護，或為下一層纖維布的粘結(jié)作準備。

(2) 上涂后到固化前，檢查纖維布有無浮起、鼓脹或剝落，若有應(yīng)立刻修整。

(3) 浮起、鼓脹部分，在未固化前，用脫泡滾朝纖維方向推碾，將氣泡排出去；若浮起、鼓脹已經(jīng)固化，可采取開排氣孔，用注射器灌膠充填。

7.表面涂飾

(1) 目的：避免樹脂膠白化現(xiàn)象。表面浸漬膠受紫外線、臭氧影響會產(chǎn)生老化和白化。

(2) 有耐火要求時，需用石棉灰漿或水泥砂漿抹面（可在浸漬膠固化前，在纖維布表面粘豆砂石子糙化）。

(3) 需要緩沖車輛等沖撞碳纖維表面時，可設(shè)置砂漿防護層或掛網(wǎng)澆筑一層高強混凝土處理，使防護層和纖維布得到充分的附著強度。

(4) 如有彩色美化裝飾要求時，可用彩色膠或彩色涂料。

8.碳纖維補強加固施工質(zhì)量檢查和驗收

(1) 施工開始前，應(yīng)確認碳纖維片材和膠粘劑、底層樹脂、找平材料的產(chǎn)品合格證、質(zhì)量檢驗報告，各項性能應(yīng)滿足驗收規(guī)范要求。

(2)材料性能抽樣檢驗

①碳纖維片材：當工程使用的碳纖維數(shù)量大于1000m2時，每1000m2用量提供一次料質(zhì)檢（包括抗拉強度和彈性模量）報告，檢驗數(shù)量不少于3組（每組試樣數(shù)量為5個）。工程使用的碳纖維片材材料數(shù)量少于1000m2時，可引用本年度內(nèi)其他項目使用同批產(chǎn)品時抽檢的質(zhì)檢報告，若無此報告，也應(yīng)抽檢一組。其檢驗結(jié)果應(yīng)符合驗收規(guī)范的要求。

膠粘劑：當工程的膠粘劑用量在1t以下時，應(yīng)作一組試樣進行正拉粘結(jié)強度檢驗；用量在1t以上時，應(yīng)每噸（不足1t，按1t計）增加1組試驗；每組試樣數(shù)量應(yīng)不少于5個。受檢的膠粘劑應(yīng)由獨立試驗室人員在不少于兩個包裝單位中隨機抽取，經(jīng)混和后用于制作試樣，其試驗結(jié)果應(yīng)符合驗收規(guī)范的要求。

（4）粘結(jié)質(zhì)量不符合要求需割除修補時，應(yīng)沿空鼓最邊沿將空鼓部分的碳纖維割除，以每邊向外緣擴展100mm大小之同樣碳纖維材料，用同樣粘劑，補貼在原處，其施工步驟及做法應(yīng)按要求進行。

(5) 正拉粘結(jié)強度達不到要求時，應(yīng)將抽樣檢驗所代表的部位的碳纖維復(fù)合材，全部剝?nèi)ブ刈觥?/p>

9.工具簡介

(1)基底處理工具

①磨機：用于混凝土表面的打磨；②鏨子：用于剔鑿混凝土表面松散部位的混凝土殘渣；③鋼絲刷：用于清除混凝土表面的不潔污漬。

(2) 粘貼碳纖維

①調(diào)料容器：用于調(diào)合環(huán)氧樹脂；②衡器：用于稱量材料各組分的重量；③攪拌器：用于攪拌混合樹脂材料；④刮板；用于修補不平粘貼碳纖維撫平；⑤滾筒刷：用于涂刷樹脂；⑥羅拉：用于碳纖維的脫泡和壓緊。

(3) 檢測類工具

①靠尺：用于檢查混凝土表面平整度；②塞尺：與靠尺配合使用；③溫濕度計：用于測量大氣溫度、濕度；④小鼓錘：用于檢查空鼓；⑤卷尺與鋼板尺。

(4) 修補類工具

①注膠器：用于向空鼓內(nèi)注入粘結(jié)樹脂；②割刀：用于割開空鼓處碳纖維片以便注入粘結(jié)樹脂。

(5) 勞保類用品

①工作服、工作帽；②防護眼鏡；③防塵口罩；④安全帽；⑤膠手套。

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