4.2.1 工程设计概况
根据裂缝处理方案,裂缝抗裂处理采用200g的碳纤维布垂直裂缝进行粘贴,粘贴的碳纤维布及粘结剂必须为合格产品。
碳纤维及粘接材料力学指标见表4-1、4-2,粘贴时要求粘贴面平整度达到5mm/m,实际粘贴数量不少于设计量,总有效粘贴面积不低于95%。
表4-1:碳纤维布的主要力学指标
抗拉强度标准(Mpa) |
弹性模量(Mpa) |
延伸率(%) |
≥3800 |
≥2.1×105 |
≥1.4 |
表4-2:配套树脂接材料的主要力学性能指标
|
正拉粘接强度(Mpa) |
拉伸剪切强度(Mpa) |
拉伸强度(Mpa) |
弯曲强度(Mpa) |
底层及找平树脂 |
≥2.5 |
|
|
|
浸渍树脂 |
≥2.5 |
≥10 |
≥30 |
≥40 |
4.2.2 材料选择
根据招标文件,图纸及业主要求,结合目前市场上各种碳纤维布材料,为确保工程质量,本工程碳纤维布采用台湾重亿碳纤维布,粘结剂采用配套的“爱牢达”粘结剂。其材料力学指标满足设计要求。
4.2.3 主要施工方法
粘贴碳纤维施工工序有:施工准备、砼表面处理、对不平整处采用找平胶找平修复,底层树脂配制并涂刷,粘贴树脂配制,粘贴碳纤维、表面抹砂浆保护。其具体施工工艺流程图见图4-1。
图4-1 粘贴碳纤维片材施工流程图
(1)砼表面处理
① 在设计粘贴的部位按设计图纸放样定位。
② 铲除砼砂浆面层,露出砼表面,对板面粘贴的采用云石割机将地面水磨石割槽,铲除砂浆面层,并用角磨机除去油污等杂质,直至完全露出砼结构新面,并要求磨去砼的碳化层。
③ 如有裂缝需对裂缝进行灌浆封闭处理,详见本章4.1。
④ 对砼构件阳角部位采用角磨机修整R≥20mm的圆弧,并对砼表面凹凸不平部位进行打磨修平处理,见图4-2。
图4-2 砼构件阳角部位处理示意图
⑤ 砼表面如有较大的剥落、蜂窝、腐蚀等缺陷时应进行凿除找平处理方法找平。
⑥ 采用高压风去砼表面粉尘、砂粒,并采用丙酮拭擦砼结构表面。
⑦ 涂刷底层树脂前,处理过的砼表面必须干燥干净。
⑧ 最后用1m的直边靠尺检查处理过后表面的平整度差异,任何方向上1m范围的最大允许差异为±5mm。
(2)局部表面找平处理
① 配制找平树脂,按供应商提供的配比及工艺要求配制搅拌。
② 对砼表面凹陷部位采用刮刀嵌填整平胶泥,且不应有棱角,修复面与砼表面落差不超过1mm。
③ 转角处采用找平树脂修复为光滑的圆弧,半径不小于20mm。
④ 固结后在找平材料表面指触干燥后尽快进行下一步工序施工。
(3)涂刷底层树脂。
① 采用配套底层树脂按一定比例将主剂与固化剂放置入容器内,并搅拌均匀,配制底层树脂。根据现场实际情况确定每次用量,严格控制使用时间。
② 采用滚筒刷将底层树脂均匀涂于砼表面,厚度不超过0.4mm,并不得漏涂或流淌、气泡。
③ 应在底层树脂指触干净后立即进行粘贴碳纤维片材。
④ 注意事项
涂底层漆时温度低一50C或湿度为85%RH以上,不能施工。
底层树脂是由树脂和硬化剂在混合均匀而成得,特别注意混合容器表面与底部的混合。
如果底层树脂的使用时间过期,底层树脂必须马上处理掉。
涂底层树脂的容量和环境温度决定修复的效果。(大的容量或高的温度会导致底层树脂的修复效果降低),所以修复的结果会不一样。
底层树脂混合后,如果修复时涂树脂的温度高、粘性大时必须停止使用。
涂底层树脂时为了防止底层树脂面的染污,避免带纤维手套。
(4)粘接树脂配制
① 采用供应商提供的配套粘接树脂,其配比为A料:B料=1:0.25;
② 配制粘浸剂应设专人负责,并用秤进行控制各种材料的数量,偏差在±5%范围;
③ 调胶使用低速搅拌器搅拌,搅拌时间约2~3分钟搅拌均匀,无气泡产生,并防止灰尘杂质混入。
(5)粘贴碳纤维
① 在粘贴碳素纤维之前,要有计划的计算出粘贴范围的大小、表面的形状、施工环境、施工时间、施工人员等。
② 必须调配适当量的树脂,以避免超出可使用的时间之外,配制好粘贴树脂后,立即用滚筒刷均匀地涂刷,底层用量为500-600 g/m2。
③ 涂刷树脂后马上粘贴预先剪好的碳素纤维于施工处,用橡皮或塑料的刮析轻刮数次。粘完后,用罗拉在顺着碳素纤维方向来回滚动数次让树脂浸透且挤出气泡。
④ 在30分钟后、3小时之内,检查底层的树脂是否浸透后,再用罗拉按着纤维的方向滚动,然后按上层涂量的标准涂刷。上层涂量为300-400 g/m2
⑤ 多层粘贴时逐层重复上述步骤,但应在碳纤维物表面指触干燥后立即进行下一层的粘贴,如超过60分钟则应等12小时后再进行涂浸碳纤维粘贴下一层。
⑥ 最后的一层碳纤维物表面应均匀涂抹一道粘结剂。
(6)表面保护
对于板面粘贴的碳纤维采用1:2砂浆厚15mm进行保护,为保证砂浆与碳纤维片材之间有可靠的粘结,在粘结剂未固化之前撒一层中粗砂。
(7)质量检验
1、施工开始前,应确认碳纤维片材和粘结剂的产品合格证、质量检验报告,各项性能指标应符合设计和规范要求。
2、工程质量检验及验收标准见表4-3。
施工质量检验及验收标准 表4-3
序号 |
检验项目 |
合格标准 |
检验方法 |
频数 |
1 |
碳纤维片材粘贴位置 |
与设计要求位置相比,中心偏差≤10㎜ |
钢尺测量 |
全部 |
2 |
碳纤维粘贴量 |
≥设计数量 |
根据测量计算 |
全部 |
3 |
粘贴质量 |
1. 单个空鼓面积<1000mm2割除修复;≥1000mm2割除修补 2. 空鼓面积之和与总粘贴面积之比小于5% |
锤击法或其它有效方法 |
全部或抽样 |
4 |
粘结剂层厚 |
织物:<2㎜ |
用上述试件,用钢尺测量 |
每构件3处 |
织物:>700 |
邵氏硬度计(B型) |
每构件3处 |