用粘结锚固综合法加固混凝土结构

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用粘结锚固综合法加固混凝土结构

篇1:用粘结锚固综合法加固混凝土结构

用粘结锚固综合法加固混凝土结构

用“纤维增强塑料”(FRP)加固钢筋混凝土结构的方法,目前已很普及.传统的做法是将FRP用粘结剂粘贴在混凝土表面上,通过粘结剂进行力的传递.粘贴面是一个薄弱面,有“开胶”脱落之弊.用螺栓将FRP条锚固在混凝土中是一种新工艺,它是靠FRP的`支撑而传力的,常发生挤压、劈裂破坏.这里提出了将表面粘贴和螺栓锚固结合起来的综合法.锚钉对已粘贴好的FRP施加正压力,增加了界面上的粘结力,消除了FRP开胶脱落的弊病.

作 者:刘立国  作者单位:石家庄市公路桥梁建设集团 刊 名:黑龙江交通科技 英文刊名:COMMUNICATIONS SCIENCE AND TECHNOLOGY HEILONGJIANG 年,卷(期): 32(2) 分类号:U441 关键词:粘结锚固综合法   加固   结构  

篇2:简述混凝土结构加固施工工艺

简述混凝土结构加固施工工艺

目前我省住宅以多层结构为主,一般六一七层.近几年住宅的工程质量有了明显的提高,结构在长期的自然环境和使用环境的作用下,其功能必然逐渐减弱,我们结构工程的任务不单要作好建筑物前期的`设计工作,还要能科学的评估结构损伤的客观规律和程度,正确进行结构计算和设计,房屋建筑工程应先勘察后设计,并采取有效的方法保证结构的安全的使用,那么,结构的加固将成为一项重要的工作.正确进行结构计算和设计,可以预见的是21世纪,人类建筑物还会以混凝土结构、钢结构、砌体结构等为主,现阶段我认为我们在结构的加固这方面的研究应该还以此为主要突破方向.

作 者:刘晶 邓煜  作者单位:哈尔滨市第二建筑工程公司,黑龙江,哈尔滨,150076 刊 名:黑龙江科技信息 英文刊名:HEILONGJIANG SCIENCE AND TECHNOLOGY INFORMATION 年,卷(期): “”(11) 分类号: 关键词:混凝土   加固   方法  

篇3:无粘结预应力混凝土结构施工技术

董立华

(唐山市规划建筑设计研究院,河北唐山063000)

摘要:本文从施工角度阐述了无粘结预应力混凝土结构的施工质量控制及施工工艺,介绍了无粘结预应力混凝土结构的施工工艺及需重点注意的问题,从钢筋工程、混凝土工程和模板工程三方面介绍了无粘结预应力的施工技术,结合工程实例归纳了该技术的应用特点。关键词:预应力混凝土;无粘结;预应力筋;施工

l施工前的准备工作

图纸会审和技术交底:在施工前组织各级

技术人员审图对关键部位放出大样图,发现问

题及时与设计者协商解决。

严格拉制所用材料:钢绞线、锚具进场后

要检查与货同行的产品标牌、合格证、厂家出

具的物理性能证明书或产品质量检验报告。对

钢绞线进行外观检查,不得有接头或死弯,油

脂饱满均匀,不漏涂、护套圆整光滑,松紧适

当。预应力筋的表面如有破损,必须及时用塑

料胶带纸修补,外观检查必须逐盘进行。同时

钢绞线及水泥要进场后抽样送试。

张拉设备与压力表:使用前应由计量部门

配套检测是否合格,并提供相应拉力对照表。

2屋面大梁施工

该工程屋面结构层,纵向17轴、19轴的C

轴至J轴线段,横向G轴、E轴的15至2l轴

线段设计为无粘结预应力屋面大梁,共四根,

呈井字状布置。跨度24m,截面尺寸宽

500mm,高1350ram.C40砼。除配设普通钢筋

外,另配设8根单柬‘psl5.2钢铰线作为预应

力主筋,呈抛物线布置,一端作固定端,一端作

张拉端,大梁与柱为刚结点。

2.1施工顺序

施工中采用如下的施工顺序:搭设大梁、

板支撑架―铺大梁底模一绑扎大梁普通钢筋

和敷设无粘结预应力筋一固定端附加螺旋钢

筋、安装锚板及夹具一张拉端附加钢筋网片、

安装锚垫板一支www.unjs.cOm次梁底模、扎次梁钢筋一支大

梁侧模、次粱侧模、板底模一绑扎屋面板钢

筋一浇捣梁板砼一大梁砼达到75%设计强度

后,张拉钢铰线建立预应力一张拉端锚板、锚

具防腐处理、浇砼封闭一张拉端预留张拉口处

砼后浇封闭―模板拆除。

2.2屋面大梁支撑及模板施工

支模体系:双立杆钢管、双扣件支模架体

系。双立杆纵横间距不大于800mm,水平横杆

间距不大于1200ram,支撑架体纵、横向均开

设剪刀撑。梁底受力杆为8号槽钢。

模板材料:为确保模板自身刚度,梁底、侧

模均采用20ram厚钢框竹胶合板。

特殊措施:梁底模起拱3%oL,梁底中部加

设双立杆顶撑,梁两侧模板设置3道直径16、

同距600mm的对拉螺杆。立杆底部带钢垫板。

一、二层楼板顶撑保留不拆除并垂直对应,使

大梁梁板砼及支撑架的重量直接传至地面。屋

面梁板砼浇筑时,派专人看模,发现异常情况,

停止砼浇筑,待加固支撑体系后再施工。

2.3屋面大梁无牯结预应力钢铰线施工

采用挤塑涂层工艺生产的l×7,直径为

15.2的`标准型钢铰线,强度级别为1860Mpa。

钢铰线的下料长度及下料方法:下料长度按钢

铰线一端张拉L=I.m2(LI+100)+12+13公式计

算。L0为构件内孔道长度,Ll为夹片式工作锚

厚度,也为穿心式千斤顶长度,工3为夹片式工

一180一中国新技术新产品

万方数据具锚厚度。经i-l-算,17轴线、19轴线梁钢铰线设计强度75%以上时,才进行张拉。张拉端预下料长度为25.6m,E轴线、G轴线梁下料长度埋垫块与锚具接触处的焊渣、砼残渣等清理干为25.8m。因钢铰线盘重大,盘卷小,弹力大,净。准备四台穿心式YC20D千斤顶,四台采用简易铁笼,将钢铰线盘卷装在铁笼内,从ZB0.8-500电动油泵。未张拉前,模板及支撑盘卷中央逐步抽出,丈量长度后,采用砂轮切系统不得拆除。割机断料。张拉方法及顺序:采取一端张拉,双控方钢铰线铺设与固定:在大梁底都普通钢筋法(即控制张拉应力、控制张拉伸长值),分束铺设后进行,采用人工穿束铺设。先临时圊定分批建立预应力。因四根梁呈井字布置,考虑在模板支撑体系的横杆上。待普通钢筋箍筋绑张拉应力平衡,每根梁端设―套张拉机具,四扎后,根据设计图纸确定的抛物线状标记出钢根大梁同步分束建立预应力。铰线每距lm的高度位置,用直径14的钢筋张拉程序:因钢铰线为曲线布置,以o.2Pi点焊固定在箍筋上,作为钢胶线就位的支杆。级载量初始伸长值,Pj级或1.03Pj级为伸长终复核支杆高度无误后逐步拆除临时支杆,使其点值。本工程张拉程序征求设计单位意见,取就位。并按设计给定的水平位置将8根单束钢其中一种与设计松驰应力相吻合的张拉程序。铰线排列均匀,用8号铁丝绑牢。对预应力筋为便于同步建立预应力和便于校核张拉伸长和普通钢筋分别隐蔽验收。值,实行分级加载,中间增加一级0.6Pj载级。2.4钢铰线锚同端、张拉端的特殊处理17、19轴线预应力大梁钢铰线张拉端考张拉最大控制应力:最大张拉应力&on虑设在C轴柱顶外侧端,固定端则直接锚人J不大于规范和设计要求的75n/dPtk,即最大张轴柱梁端顶部内。E、G轴大梁钢铰线张拉端考拉力6con=0.75xfPtkxAP=0.75x1860x139=虑设在2l轴柱梁端固定端则直接锚人15轴19.3905kN。最大张拉力由千斤璜与电动油泵柱梁端内。配套标定的压力读数表控制。钢铰线锚同端的特殊构造处理:钢铰线锚伸长值校核:按直线段、曲线段分别计算固端处按单根套设直径8mm的螺旋钢筋,螺伸长值后叠加,大梁钢铰线理论伸长值初步计旋钢筋圈数5圈以上。单孔钢锚垫板设4根螺算为180mm。考虑钢铰线为曲线布置,以o.2Pi纹直径14ram的锚筋,锚筋长度大于140mm。级载量伸长起点值,以016Pj级载量伸长中间直接点焊同定在柱、梁钢筋上。钢铰线末端穿值,以1.0Pj或1.03Pj时量伸长终点值。过锚板孔口后,采用单孔15--1P夹片式锚具固张拉端锚固区处理:张拉端锚同后。将多定。余的钢铰线采用手提式砂轮切割机切除,外露钢铰线张拉端的特殊构造处理:钢铰线张长度不少于300ram,并清除锚板及锚具上的拉端处按设计增设5片直径10ram,间距5叽油污、杂物,涂刷防锈漆后,采用C40膨胀砼封80mm的钢筋网片,钢筋网片与柱梁钢筋点焊闭。固定。8根单束钢铰线按设计设二块锚垫板,张拉端区预留板孔处理:将张拉端锚固处锚垫板采用Q235材质,厚度14ram,长宽按设理后,对预先为方便张拉留设的板孔洞支模,计尺寸。锚垫板设直径16的螺纹锚脚,钢筋长按施工缝处理后,后浇C30膨胀砼封闭。度大于160mm。锚脚点焊同定于柱梁钢筋上。3结束语并同定于端部模板上,确保锚板位置正确,平实践证明,只要强化管理、精心施工,在技整无误。张拉端的钢铰线通过锚板孔,甩头长术上严格把关,操作上严格按照工艺要求去施度确保大于穿心式千斤顶的长度,以便张拉。工,无粘结预应力混凝土就会达到预期的效果,杜绝质量隐患的发生。2.5大梁砼浇捣参考文献大梁分三层浇捣,每层分别浇捣密实.特【11蔡鸿飞.无粘结预应力混凝土大粱的花工别是锚固端及张拉端部砼必须仔细浇捣,确保实例.建筑技术开发。2004-09:43-44.密实。大梁一次连续浇捣成型,没有水平、垂直【2】陈庆波.大跨度、大体积无粘结预应力粱施施工缝。大梁浇捣沉实1小时后再浇板砼,以工质量控制技术.广西城镇建设.2006-10:.19-免出现裂缝。为提早张拉时间,大梁砼强度宜21.提高一级,按C50砼浇捣。【3】郑康喜.某教学实验楼无粘结预应力混凝2.6锚具土大梁施工技术.广东土木与建筑。2005-07:固定端采用单孔15一lP夹片式锚具,张28~29.拉端采用单孔15―1夹片式锚具。锚具锚环采【4】朱本根,闰信根,许刘奕.浅谈后张无粘结用45号钢,调直热处理硬度HRC32-35。夹片顸应力混凝土结构施工技术.山西建筑,2005-采用200r钢,表面热处理后的齿面硬度为10:124―125.HRC60-62。f5】黄土生.无粘结预应力技术施工.国外建材2.7无粘结预应力张拉施工科技。2006q}1:61--62.预应力张拉准备工作:砼浇捣时预留试块,按现场I司条件养护,试压检验砼强度达到

篇4:无粘结预应力混凝土结构施工技术

作者:

作者单位:

刊名:

英文刊名:

年,卷(期):董立华唐山市规划建筑设计研究院,河北,唐山,063000中国新技术新产品CHINA NEW TECHNOLOGIES AND PRODUCTS(22)

参考文献(5条)

1.陈庆波 大跨度、大体积无粘结预应力梁施工质量控制技术[期刊论文]-广西城镇建设 (10)

2.蔡鸿飞 无粘结预应力混凝土大梁的施工实例

3.黄土生 无粘结预应力技术施工[期刊论文]-国外建材科技 2006(1)

4.朱本根;闫信根;许刘奕 浅谈后张无粘结预应力混凝土结构施工技术[期刊论文]-山西建筑 (19)

5.郑康喜 某教学实验楼无粘结预应力混凝土大梁施工技术[期刊论文]-广东土木与建筑 2005

本文链接:d.g.wanfangdata.com.cn/Periodical_zgxjsxcpjx200922170.aspx

篇5:房屋建筑混凝土结构加固设计探讨论文

摘要:房屋建筑结构在经历长期的使用之后,常常会出现耐久性、稳定性问题,威胁到建筑结构的安全性,因此,必须重视加强对于建筑结构的加固施工,合理运用混凝土结构加固设计,治理房屋结构稳定性。本文重点探讨了建筑混凝土结构的加固设计,以供参考。

关键词:混凝土;结构;加固设计

1引言

当前的房屋建筑结构的设计和施工质量,直接决定了房屋建筑工程的整体稳定性和耐久性。我国当前的房屋建筑工程中,老旧混凝土结构开始出现诸多问题,严重威胁了房屋建筑结构的稳定性与安全性,如不能及时采取处理措施,势必严重影响居住者人身安全,因此,采用合理的混凝土结构加固技术至关重要。

篇6:房屋建筑混凝土结构加固设计探讨论文

2.1基本原则

建筑施工中,通常需要综合运用多种科学技术,而混凝土结构加固技术的运用就是其中之一,在结合大量先进技术、材料、施工方法的情况下,有效提高了混凝土加固的实际效果,提高了工程建设的经济效益。在设计混凝土加固工程时,也需要综合考虑相关的技术指标、经济指标等因素,从而确保工程设计能够具备相应的科学性与先进性。在实施混凝土加固时,通常选用强度相较于加固对象更高的混凝土材料,并注意做好加固结构、加固对象连结等细节施工,保证加固件与加固对象能够维持协调的运作,从而维护建筑结构整体上的一致性。如果将混凝土结构加固技术应用于由于高低温、化学反应、机械震动等因素所造成的建筑结构破损问题,应当结合破损的实际原因,选择相应的处理方法,以减轻甚至消除破损原因,达到提高建筑结构安全稳定性的效果。衡量一项工程活动整体质量的重要指标之一,在于其经济效益的评价,在实际的工作中,混凝土加固施工应当尽可能避免影响到原建筑的正常使用,从而减少加固施工可能对原建筑带来的负面影响,因此建议尽可能以原本建筑条件为基础,降低加固施工的成本。

2.2常见建筑结构加固方法的缺陷

直接加固法缺陷直接加固法中有置换混凝土加固法,这一方法的使用不会影响到建筑物净空,但施工需要花费非常多的时间,将严重影响到混凝土强度,并使梁、柱混凝土承重加大,影响建筑结构稳定性;还有一种大截面加固法,这一施工方法现场湿性作业时间长,影响到正常生产与生活,还会使净空减少;粘结外包型钢加固法现场需要使用大量钢筋,需要将混凝土结构强度增大,加固效果与胶黏工艺水平相关,在湿度环境下会使构件出现弯曲或者变形;黏贴纤维增强塑料加固法的使用需要设置防火层,不适合应用在所有的建筑构件中;绕丝法的不足与截面法相似,需要对构件施加较大约束力;锚固法需要对构件混凝土承重改造。

3房建结构新型加固技术

3.1间接加固技术

间接加固技术,通常是根据房屋建筑工程实际的受力情况,合理选择的加固技术。如果混凝土构件出现受力不均的情况,将会破坏房屋的结构,必须采取相应的调整措施,进行房屋结构的加固设计,例如,通过对受弯混凝土构件采取预应力加固的方法,有效限制外荷载可能对混凝土构件造成的损坏,从而达到防止荷载过大致使房屋结构破坏的目的;或者通过降低外荷载效应的方式,提高混凝土结构本身的抗弯能力。间接加固法中,最为常用的是预应力水平拉杆加固技术,其主要是在混凝土结构上施加预应力,以改善工程混凝土结构抗裂性能,限制裂缝宽度、长度,进而改善混凝土构件的施加预应力,延长房屋结构的使用寿命。另外,预应力拉杆加固技术也是常用的间接加固技术之一,在房屋建筑混凝土结构加固中的应用通常采用卧式组装,该种方式具有很强的抗压性和稳定性。

3.2直接加固技术

3.2.1增大截面加固法

当混凝土材料处于三向应力状态时,三向应变将受到约束,进而将混凝与承载力增强;当侧向压力增大时,约束混凝土构件也会出现横向变形的增大,促使结构承载力增大。按照三向受力原理,新、旧混凝土结合构件将共同受力,使构件刚度与强度增大,进而使整体承载力增强。这种加固方法优势是能够在构件外表面增加一个钢筋混凝土套箍层,进而将原来的混凝土强度与延伸性增强,提升混凝土抗压性能。

3.2.2外贴型钢加固法

外贴型钢加固法具有现场工作量少、受力稳固、工期短的特点,能够对原有构件除锈以后应用,湿性作业减少,构件在加固后的1d时间内都可以应用;外贴钢技术受环境与截面面积影响,能够将刚度与承载力提高,并且使用成本较低。黏贴过程中对粘结强度与弹性模量有较高要求,如果周围环境有腐蚀介质时需要使用可靠的耐久性防护措施。

3.2.3黏贴碳纤维复合材料加固法

使用碳纤维复合材料加强混凝土构件稳定性能使新、旧构件后期强度增大,并提升加固速度,加固以后的'结构构件会有更高耐腐蚀性与耐久性,对结构影响小,几乎不会使截面面积增加,耐久性良好,大大提升结构构件受力性能。碳纤维加固技术使用的越来越多已经渐渐取代了粘钢加固技术,鉴于碳纤维弹性模量低,一般在220GPa左右,高弹性模量在340~560GPa之间,将碳纤维复合材料外贴会使构件加固效果提升.

3.3钢丝网砂浆加固技术

钢丝网砂浆加固技术优势在于自身含有较高钢材与复合水泥砂浆,并且砂浆具有较强的分散性。研究证明,当钢丝网水泥砂浆含钢量达到300kg/m3时,会比普通的水泥砂浆更容易增强砂浆特性。钢丝网砂浆加固使用的材料弹性好、抗拉强度大、抗渗性与抗裂性好。在实际工程中使用普通钢筋混凝土构件容易出现开裂、断裂等问题,并使预应力构件自重降低,延性较弱。而使用钢丝网水泥复合砂浆则能增强混凝土构件的整体承载力,增强结构稳定性。

3.4注浆加固法

注浆加固法主要针对的是混凝土结构物开裂问题,原理是利用环氧树脂粘合剂或密封剂,实施加固修补,以不影响实际生产为基本前提,尽可能达到预期的强度要求,从而延长结构使用寿命,效果安全可靠。这种方法主要有以下特点:①灌浆时应延续且慢速,保证树脂尽量都注入开缝的部位;②这种方法可控制注入量,在需要时也能及时增加灌浆料;③可以依据注入的需要、开裂的大小调整注浆压力;④能直接用肉眼观察到注入的情况以及注入量。这种方法主要适用于隧道、桥梁等混凝土结构建筑物的开裂修补上。

4建筑混凝土结构加固工程实例分析

4.1工程概况

某高校体育场占地面积约为11562.2m2,附属建筑面积达4532.72m2,建筑耐火等级为2级,建筑使用年限为40年,结构类型为框架式结构,抗震度为Ⅶ度,其结构布置如图1所示。鉴于设计出现变更,原有结构的稳定度与钢筋混凝土承载力不能满足标准。该工程需加固钢筋混凝土柱,高为8.2m,另有一根长度在11.2m的钢筋混凝土框架柱,如图2所示。

4.2混凝土结构加固设计

工程使用了外贴钢加固法,在混凝土构件外贴一层型钢,与原有混凝土构件一起工作,受力整体均匀,进而将建筑结构的抗弯性能与抗剪性能增加。在使用外贴钢加固法以后,使混凝土构件刚度与承载力明显增强,减少了配筋量,使用胶黏剂与黏贴工艺,增强了黏贴稳固性。本工程是一个看台结构,使用两个柱作为加固构件,使用外贴型钢将构件加固,造价低廉,高分子材料使用比套箍加固法少。此外,本工程还使用了套箍加固技术,将原有钢筋量输入,使用PKPM软件对参数分析,加固原配筋面积为3562.2mm2,在不改变截面面积情况下需要加固的配筋面积为1230.63mm2,使用套箍加固技术间距控制在120,考虑到厚度,需要在原有截面面积上增加配筋量。使用PKPM软件中混凝土构件加固设计软件,对混凝土构件进行验算。取中间纤维的设计拉应变取值;纵向受钢筋极限设置为0.02,单层纤维厚度为10mm直径。使用不同加固软件对套箍加固技术进行分析。

5结语

房屋建筑工程中,混凝土结构属于基本骨架,因此其稳固性将直接关系到整个建筑的坚固。在进行房屋混凝土结构设计的过程中,应当注意切实加强整个设计过程中各个设计环节,严格按照相应设计文件开展施工,充分保证房屋建筑的施工质量水平,满足房屋建筑建设的相应功能。

参考文献:

[1]仵爱菊.建筑工程的设计原则与混凝土加固设计应用分析[J].建筑工程技术与设计,(14):57~58.

[2]张大鹏.高层建筑钢筋混凝土结构设计问题探讨[J].科技与企业,,28(5):194.

[3]陆海燕,邢彤,鲍文博.钢筋混凝土框架柱加固设计与分析[J].低温建筑技术,2014,36(10):45~47.

篇7:碳纤维片材加固混凝土结构技术规程

前 言

根据中国工程建设标准化协会(98)建标协字第13号文《关于下达1998年第二批推荐性标准编制计划的函》的要求,制订本规程。

本规程包括总则、术语和符号、材料、加固设计方法和构造要求、施工、检验及验收等内容。本规程是在总结近年来国内各高校和科研单位的研究成果以及各设计、施工单位采用碳纤维片材进行结构加固的实践经验,参考国外大量相关资料,并进行了大量试算和调研的基础上制订的。

根据国家计委计标[1986]1649号文《关于请中国工程建设标准化委员会负责组织推荐性工程建设标准试点工作的通知》要求,现批准协会标准《碳纤维片材加固混凝土结构技术规程》,编号为CECS146:2003,推荐给工程设计、施工、使用单位采用。本规程由中国工程建设标准化协会建筑物鉴定与加固委员会归口管理,由国家工业建筑诊断与改造工程技术研究中心(北京市海淀区西土城路33号中冶集团建筑研究总院内,邮编:100088)负责解释。在使用中如发现需要修改或补充之外,请将意见和资料径寄解释单位。 主 编 单 位:国家工业建筑诊断与改造工程技术研究中心

副主编单位:四川省建筑科学研究院

参 编 单 位:清华大学、中国电子工程设计院、中国建筑科学研究院、同济大学、武

汉钢铁(集团)公司、西安建筑科技大学、武汉大学、东南大学、江苏

省建筑科学研究院、上海伽锢建筑材料有限公司

主要起草人:乐清瑞 叶列平罗苓窿 陈小兵 李 荣 娄 宇 胡孔国

陈 瑜 颜子涵 陈义军 张 誉 张小冬 马永欣 高作平

张继文 张 轲 毛星明 沈 琨 顾瑞南 杨勇新 涂庆胜

中国工程建设标准化协会 2003年3月31日

目 次

1 总则????????????????????????????????(1) 2 术语、符号?????????????????????????????(2)

2.1 术语????????????????????????????????(2)

2.2 符号????????????????????????????????(2) 3 材料????????????????????????????????(5)

3.1 一般要求 ?????????????????????????????(5)

3.2 碳纤维片材 ?????????????????????????????(5)

3.3 配套树脂类粘结材料??????????????????????????(6)

3.4 表面防护材料 ????????????????????????????(7) 4 设计规定??????????????????????????????(8)

4.1 一般规定 ??????????????????????????????(8)

4.2 一般构造要求 ????????????????????????????(9)

4.3 受弯加固 ?????????????????????????????(9) 受剪加固 ??????????????????????????????(17) 柱的抗震加固 ????????????????????????????(19) 5 施工规定??????????????????????????????(21)

5.1 一般规定 ??????????????????????????????(21)

5.2 施工准备 ??????????????????????????????(21)

5.3 表面处理 ??????????????????????????????(22)

5.4 涂刷底层树脂 ????????????????????????????(22)

5.5 找平处理 ??????????????????????????????(22)

5.6 粘贴碳纤维片材????????????????????????????(22)

5.7 表面防护 ??????????????????????????????(23)

5.8 施工安全和注意事项 ??????????????????????????(23) 6 检验及验收 ?????????????????????????????(25) 附录A 碳纤维片材配套树脂类粘结材料与混凝土的

正拉粘结强度测定方法 ??????????????????????(26) 附录B 碳纤维片材加固混凝土结构施工质量现场

检验方法 ????????????????????????????(30) 本规程用词说明 ????????????????????????????(34) 附:条文说明 ?????????????????????????????(35)

1 总 则

1.0.1 为促进碳纤维片材加固混凝土结构技术的发展,做到技术先进、安全适用、经济合理、确保质量,制订本规程。

1.0.2 本规定适用于房屋建筑和一般构筑物混凝土结构加固的设计、施工及验收;铁路工程、公路工程、港口工程和水利水电等工程中混凝土结构的加固和砌体结构、木结构加固中的共性技术,可参照本规程的有关规定执行。

1.0.3 采用粘贴碳纤维片材加固混凝土结构的设计、施工及验收,除应符合本规程的规定外,尚应遵守国家现行有关标准的规定。

1.0.4 采用碳纤维片材加固的混凝土结构,长期使用的环境温度不应高于60℃。处于特殊环境(腐蚀、放射、高温等)下的混凝土结构采用碳纤维片材加固时,尚应遵守国家现行有关标准的规定,并采取相应的防护措施。

1.0.5 采用碳纤维片材加固混凝土结构前,应按国家现行有关标准对原结构进行检测鉴定或评估。

1.0.6 采用粘贴碳纤维片材加固混凝土结构时,应由对该加固方法熟悉的设计人员进行设计,并由专业施工队伍进行施工。

2 术语、符号

2.1 术 语

2.1.1 碳纤维片材 carbon fiber reinforced polymer laminate

碳纤维布和碳纤维板的总称。

2.1.2 碳纤维布 carbon fiber sheet

连续碳纤维单向或多向排列,未经树脂浸渍的布状制品。

2.1.3 碳纤维板 carbon fiber plate

连续碳纤维单向或多向排列,并经树脂浸渍固化的板状制品。

2.1.4 底层树脂 primer

用于基底处理的树脂。

2.1.5 找平材料 putty fillers

用于对加固构件表面进行找平处理的材料。

2.1.6 浸渍树脂 saturating resin

用于粘贴并浸透碳纤维布的树脂。

2.1.7 粘结树脂 adhesives

用于粘贴碳纤维板的树脂。

2.2 符 号

2.2.1 作用效应和抗力

M――弯矩设计值;

Mi――加固前受弯构件计算截面上实际作用的初始弯矩;

Vb――梁的剪力设计值;

Vc――柱的剪力设计值;

σcf ――碳纤维片材的拉应力;

Εcf ――碳纤维片材的拉应变;

εi ――考虑二次受力影响时,加固前构件在初始弯矩作用下,截面受拉边缘混凝土

的初始应变;

εcfv ――达到受剪承载能力极限状态时碳纤维片材的应变。

2.2.2 材料性能

Ecf――碳纤维片材的弹性模量;

fcfk――碳纤维片材的抗拉强度标准值;

fcf――碳纤维片材的抗拉强度设计值;

εcfu ――碳纤维片材的极限拉应变;

[εcf]――碳纤维片材的允许拉应变;

τcf――碳纤维片材与混凝土间的粘结强度设计值。

2.2.3 几何参数

Acf――受拉面上粘贴的碳纤维片材的截面面积;

bcf――受拉面上粘贴的碳纤维片材的宽度;

hcf――侧面粘贴碳纤维片材的高度;

hcf0――侧面粘贴碳纤维片材的截面面积形心至受压区外边缘的距离;

ld――碳纤维片材从强度充分利用截面向外延伸所需的粘结长度;

scf ――碳纤维片材条带的净间距;

tcf――单层碳纤维片材的厚度;

wcf ――碳纤维片材条带的宽度。

2.2.4 计算系数及其他

km ――碳纤维片材厚度折减系数;

ncf ――碳纤维片材的粘贴层数;

φ ――碳纤维片材受剪加固形式系数;

υ ――碳纤维片材的有效约束系数;

ξcfb ――碳纤维片材达到其允许拉应变与混凝土压坏同时发生时的界限相对受压区高

度;

λb ――梁受剪截面的剪跨比;

λc ――柱的剪跨比;

ρv ――总折算体积配箍率。

其它符号参见现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB50010。

3 材料

3.1 一 般 要 求

3.1.1 采用粘贴碳纤维片材对混凝土结构加固时,应使用碳纤维片材、配套树脂类粘结材料和表面防护材料。

3.1.2 加固用材料应具有质检部门的产品性能检测报告和产品合格证;碳纤维片材和配套树脂类粘结材料应具有符合本规程第3.2节和第3.3节规定的物理力学性能;对配套的树脂类粘结材料还应提供耐久性能指标及施工和使用环境要求。

3.1.3 本规程所列碳纤维片材的性能指标是对单向碳纤维片材的要求。对双向或多向碳纤维片材,可参照采用。

3.1.4 混凝土、钢筋和其它材料的有关设计指标应按国家现行有关标准采用。

3.2 碳纤维片材

3.2.1 碳纤维布的抗拉强度应按纤维的净截面面积计算,净截面面积取碳纤维布的计算厚

度乘以宽度。碳纤维布的计算厚度应取碳纤维布的单位面积质量除以碳纤维密度。

碳纤维板的性能指标应按板的截面(含树脂)面积计算,截面(含树脂)面积取实测

厚度乘以宽度。

3.2.2 碳纤维片材的主要力学性能指标应满足表3.2.2的要求。

表3.2.2 碳纤维片材的主要力学性能指标

3.2.3 碳纤维片材的主要力学性能指标可参照现行国家标准《定向纤维增强塑料拉伸性能试验方法》GB/T3354测定。

3.2.4 单层碳纤维布的单位面积碳纤维质量不宜低于150g/O,且不宜高于450g/O。在施工质量有可靠保证时,单层碳纤维布的单位面积碳纤维质量可提高到600 g/O。

3.2.5 碳纤维板的厚度不宜大于2.0mm,宽度不宜大于200mm,纤维体积含量不宜小于60%。

3.3 配套树脂类粘结材料

3.3.1 采用碳纤维片材对混凝土结构加固时,应采用与碳纤维片材配套的底层树脂、找平树脂、浸渍树脂或粘结树脂。

3.3.2 配套树脂类粘结材料的主要性能应满足表3.3.2-1、表3.3.2-2、和表3.3.2-3的要求。

表3.3.2-1 底层树脂的性能指标

3.3.3 配套树脂类粘结材料应按附录A的规定进行正拉粘结强度测试。配套树脂类粘结可参照《机械工业产品用塑料、涂料、橡胶材料人工气候加速试验方法》GB/T14522―93规定的环境条件进行耐久性检验。经2000h加速老化后,按附录A测定的正拉粘结强度不应明显降低。

3.4 表面防护材料

3.4.1 对已加固完的结构表面应进行防护处理。表面防护材料应与浸渍树脂或粘结树脂可

靠粘结。

3.4.2 选用的防火材料及其处理方法,应使加固后的建筑物达到要求的防火等级。

3.4.3 当被加固的结构处于特殊环境时,应根据具体情况选用有效的防护材料。

4 设计规定

4.1 一般规定

4.1.1 采用粘贴碳纤维片材加固混凝土结构时,应通过配套粘结材料将碳纤维片材粘贴于构件表面,使碳纤维片材承受拉力,并与混凝土变形协调,共同受力。

4.1.2 碳纤维片材可采用下列方式对混凝土结构构件进行加固:

1. 在梁、板构件的受拉区粘贴碳纤维片材进行受弯加固,纤维方向与加固处的受拉

方向一致。

2. 采用封闭式粘贴、U形粘贴或侧面粘贴对梁、柱构件进行受剪加固,纤维方向宜

与构件轴向垂直。

3. 采用封闭式粘贴对柱进行抗震加固,纤维方向与柱轴向垂直。

4. 当有可靠依据时,碳纤维片材也可用于其它形式和其它受力状况的混凝土结构构

件的加固。

4.1.3 采用粘贴碳纤维片材加固混凝土结构时,应按国家现行有关标准采用以概率理论为基础的极限状态设计法进行承载能力极限状态计算和正常使用极限状态验算。

钢筋和混凝土材料宜根据检测得到的实际强度,按国家现行有关标准确定其相应的材料强度设计指标。

碳纤维片材应根据构件达到极限状态时的应变,按线弹性应力应变关系确定其相应的应力。

4.1.4 碳纤维片材应取生产厂提供的不小于95%保证率的极限抗拉强度作为抗拉强度标准值fcfk。

碳纤维片材的极限拉应变εcfu应取其抗拉强度标准值fcfk除以弹性模量Ecf。

4.1.5 当采用粘贴碳纤维片材对结构或构件进行加固时,应考虑加固后对结构中其它构件或构件的其它性能可能产生的影响。

4.1.6 采用粘贴碳纤维片材进行结构加固时,宜卸除作用在结构上的活荷载。如不能在完全卸载条件下进行加固,应考虑二次受力的影响。

4.1.7 在受弯加固和受剪加固时,被加固混凝土结构和构件的实际混凝土强度等级不应低于C15。采用封闭粘贴碳纤维片材加固混凝土柱时,混凝土强度等级不应低于C10。

4.2 一般构造要求

4.2.1 当碳纤维布沿其纤维方向需绕构件转角粘贴时,构件转角处外表面的曲率半径不应小于20mm(图4.2.1)。

1―构件外表面 2―碳纤维布 图4.2.1 构件转角处粘贴示意

4.2.2 碳纤维布沿纤维受力方向的搭接长度不应小于100mm。当采用多条或多层碳纤维布加固时,各条或各层碳纤维布的搭接位置宜相互错开。

4.2.3 为保证碳纤维片材可靠地与混凝土共同工作,必要时应采取附加锚固措施。

4.3 受 弯 加 固

4.3.1 采用碳纤维片材对梁、板构件进行受弯加固时的承载力计算,除应符合现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB50010对受弯构件正截面承载力计算的基本假定外,尚应符合下列要求:

1. 构件达到受弯承载能力极限状态时,碳纤维片材的拉应变εcf按截面应变保持平

面的假定确定,但不应超过碳纤维片材的 允许拉应变[εcf];

2. 当考虑二次受力影响时,应根据加固时的荷载状况,按截面应变保持平面的假

定计算加固前受拉区边缘混凝土的初始应变εi;

3. 碳纤维片才的拉应力σcf应取碳纤维片材弹性模量Ecf与其拉应变εcf的乘积Ecf

εcf;

4. 在达到受弯承载能力极限状态前,碳纤维片材与混凝土之间不发生粘结剥离破

坏。

4.3.2 在矩形截面受弯构件的受拉面上粘贴碳纤维片材进行受弯加固时,其正截面受弯承载力应按下列公式计算:

1. 当混凝土受压区高度χ大于ξcfbh,且小于ξbh0时(图4.3.2a)

(4.3.2-1)

混凝土受压区高度χ和受拉面上碳纤维片材的拉应变εcf应按下列公式确定:

2. 当混凝土受压区高度χ不大于ξcfbh时(图4.3.2b)

M≤fyAs(ho-0.5ξcfbh)+Ecf[εcf]Acfh(1-0.5ξcfb)

(4.3.2-4)

3. 当混凝土受压区高度χ小于2a`时,

M≤fyAs(ho- a`)+ Ecf[εcf] Acf(h- a`) (4.3.2-5)

式中 M――包含初始弯矩的总弯矩设计值;

As、As` ――受拉钢筋、受压钢筋的截面面积;

Acf ――受拉面上粘贴的碳纤维片材的截面面积;

fy、fy` ――受拉钢筋和受压钢筋的抗拉、抗压强度设计值;

fc ――混凝土轴心抗压强度设计值;

Ecf――碳纤维片材的弹性模量;

χ――等效矩形应力图形的混凝土受压区高度;

ξcfb ――碳纤维片材达到其允许拉应变与混凝土压坏同时发生时的界限相对受压区高度,取;

ε

ε――混凝土极限压应变,取0.0033; i ――考虑二次受力影响时,加固前构件在初始弯矩作用下,截面受拉边缘混凝

土的初始应变,按本规程第4.3.4条计算;当可以不考虑二次受力时,

取0;

εcfu ――碳纤维片材的极限拉应变;

[εcf]――碳纤维片材的允许拉应变,取kmεcfu,且不应大于碳纤维片材极限拉应变的

2/3和0.01两者中的娇小值;

εcf――碳纤维片材的拉应变; cu

km――碳纤维片材厚度折减系数,取,其中,tcf的单位取

mm,Ecf的单位取MPa;

ncf――碳纤维片材的层数;

tcf ――单层碳纤维片材的厚度;

b、h ――截面宽度、高度;

h0――截面的有效高度;

a` ――受压钢筋截面重心至混凝土受压区边缘的距离。

图4.3.2中,χn为实际混凝土受压区高度。

(a)x>ξcfb

h时

(b)x<ξcfb h时

图4.3.2 矩形截面正截面受弯承载力计算

4.3.3 对翼缘位于受压区的T形截面受弯构件,当在其受拉面粘贴碳纤维片材进行受弯加固时,应按本规程第4.3.2条的原则和现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB50010关于T形截面构件受弯承载力的计算方法进行计算和验算。

4.3.4 考虑二次受力影响时,加固前在初始弯矩Mi作用下,截面受拉边缘混凝土的初始应

变εi应按下列公式计算:

(4.3.4-1)

(4.3.4-2)

(4.3.4-3)

(4.3.4-4)

(4.3.4-5)

(4.3.4-6)

式中 Mi――加固前受弯构件计算截面上实际作用的初始弯矩;

εci――加固前初始弯矩Mi作用下受压边缘的压应变;

εsi、σsi ――加固前初始弯矩Mi作用下受拉钢筋的拉应变、拉应力;

ζ ――受压边缘混凝土压应变综合系数;

ψ ――受拉钢筋拉应变不均匀系数;

η ――内力臂系数,取0.87;

Ec、Es ――混凝土、钢筋的弹性模量;

ΑE ――钢筋弹性模量与混凝土弹性模量的比值;

ρ ――受拉钢筋配筋率,ρ=As/bh0;

ftk ――混凝土抗拉强度标准值;

ρte ――有效受拉混凝土截面面积计算的纵向受拉钢筋配筋率As/Ate;

Ate ――有效受拉混凝土截面面积,对受弯构件取0.5bh+(bf-b)hf,bf、hf分别

为受拉翼缘的宽度、高度;

rf` ――受压翼缘加强系数,取,bf`、hf`分别为受压翼缘的宽度、高

度。

当初始弯矩Mi小于未加固截面受弯承载力的20%时,可忽略二次受力的影响。

4.3.5 计算正截面受弯承载力时,尚应满足下列要求:

1. 受压区高度x不宜大于0.8ξbh0,其中界限相对受压区高度ξb按现行国家标准《混凝土

结构设计规范》GB50010的规定确定;

2. 加固后受弯承载力的提高幅度不宜超过40%;

3. 加固后在荷载效应标准组合下受拉钢筋的拉应力不宜超过钢筋抗拉强度标准值。

当有工程经验和依据时,上述规定可适当放宽。

4.3.6 当碳纤维片材粘贴于梁侧面的受拉区进行受弯加固时,粘贴区域宜在距受拉区边缘1/4梁高范围内。在进行正截面受弯承载力计算时,应将公式(4.3.2-1)~(4.3.2-4)中的h改用碳纤维片材截面面积形心至梁受压区边缘的距离hcf0代替,且宜将侧面碳纤维片材的截面面积乘以折减系数(1-0.5hcf/h),其中hcf为侧面碳纤维片材的粘贴高度。

4.3.7 对受弯加固的构件尚应验算构件的受剪承载力,避免受剪破坏先于受弯破坏发生。

4.3.8 对梁、板正弯矩区进行受弯加固时,碳纤维片材宜延伸至支座边缘。在集中荷载作用点两侧宜设置构造的碳纤维片材U型箍或横向压条。

碳纤维片材的切断位置距其充分利用截面的距离不应小于按下式计算得出的粘结延伸长度ld,并应延伸至不需要碳纤维片材截面之外不小于200mm(图4.3.8)。

(4.3.8)

式中 ld ――碳纤维片材从强度充分利用截面向外延伸所需的粘结长度;

εcf――充分利用截面处碳纤维片材的拉应变,按本规程第4.3.2条确定;

τcf――碳纤维片材与混凝土间的粘结强度设计值,取0.5MPa;

bcf――受拉面上粘贴的碳纤维片材的宽度;对板取1000mm板宽范围内粘贴的碳纤维片材宽度。

图4.3.8 碳纤维片材的粘结延伸长度

4.3.9 当碳纤维片材延伸至支座边缘仍不满足本规程第4.3.8条的规定时,应采取下列锚固措施:

1. 对于梁,在碳纤维片材延伸长度范围内应设置碳纤维片材U型箍锚固(图4.3.9a)。U

型箍宜在延伸长度范围内均匀布置,且在延伸长度端部必须设置一道。U型箍的粘贴高度宜伸至板底面。每道U型箍的宽度不宜小于受弯加固碳纤维布厚度的1/2。

2. 对于板,在碳纤维片材延伸长度范围内应通常设置垂直于受力碳纤维方向的压条(图

4.3.9b)。压条宜在延伸锚固长度范围内均匀布置,且在延伸长度端部必须设置一道。每道压条的宽度不宜小于受弯加固碳纤维布条带宽度的1/2,压条的厚度不宜小于受弯加固碳纤维布厚度的1/2。

3. 当碳纤维布的延伸长度小于按公式(4.3.8)计算所得长度的1/2时,应采取可靠的附加

机械锚固措施。

4. 当采用碳纤维板时,应在其延伸长度端部采取可靠的机械锚固措施。

(a) U型箍

(b) 碳纤维片材压条

图4.3.9 受弯加固时碳纤维片材端部附加锚固措施

4.3.10 对梁、板负弯矩区进行受弯加固时,碳纤维片材的截断位置距支座边缘的延伸长度应根据负弯矩分布按本规程第4.3.8条的原则确定,且对板不小于1/4跨度,对梁不小于1/3跨度。

当采用碳纤维片材对框架梁负弯矩区进行受弯加固时,应采取可靠锚固措施与支座连接。当碳纤维片材需绕过柱时,宜在梁侧4h@f范围内粘贴(图4.3.10),当有可靠依据和经验时,此限制可适当放宽。

4.3.11 板受弯加固时,碳纤维片材宜采用多条密布方案。

4.3.12 当沿柱轴向粘贴碳纤维片材对柱的正截面承载力进行加固时,碳纤维片材应有可靠的锚固措施。

图4.3.10 负弯矩区加固时梁侧有效粘贴范围平面图

1―柱 2―梁 3―板顶面碳纤维片材 h@f―板厚

4.4 受 剪 加 固

4.4.1 对钢筋混凝土梁进行受剪加固时,应按下列公式进行斜截面受剪承载力计算:

(4.4.1-1)

(4.4.1-2) (4.4.1-3) 式中 Vb――梁的剪力设计值;

Vbrc ――未加固钢筋混凝土梁的受剪承载力,按现行国家标准《混凝土结构设计规范》

GB50010的规定计算;

Vbcf ――碳纤维片材承担的剪力;

εcfv――达到受剪承载能力极限状态时碳纤维片材的应变;

εcfu ――碳纤维片材的极限拉应变;

φ ――碳纤维片材受剪加固形式系数,对封闭粘贴取1.0,对U形粘贴取0.85,对侧面粘贴取0.70;

λb――梁受剪计算截面的剪跨比,对于集中荷载作用情况取a/h0,当λb大于3.0时,

取3.0,当λb小于1.5时,取1.5,a为集中荷载作用点到支座边缘的距离;

对于均布荷载作用情况,取3.0;

ncf ――碳纤维片材的粘贴层数;

hcf ――侧面粘贴碳纤维片材的高度;

scf ――碳纤维片材条带的净间距;

tcf ――单层碳纤维片材的厚度;

ωcf ――碳纤维片材条带的宽度。

4.4.2 对钢筋混凝土柱进行受剪加固时,应按下列公式进行斜截面受剪承载力计算:

(4.4.2-1)

(4.4.2-2)

(4.4.2-3)

式中 Vc――柱的剪力设计值;

Vcrc ――未加固钢筋混凝土柱的受剪承载力,按现行国家标准《混凝土结构设计规范》

GB50010的规定计算;

Vccf ――碳纤维片材承担的剪力;

n ――柱的轴压比,取N/fcA,N为柱轴向压力设计值,A为柱截面面积;

λc ――柱的剪跨比,对于框架柱取Hn/2h0,当λc大于3.0时取3.0,当λc小于1.0时取1.0,Hn为框架柱净高度,h0为框架柱的截面有效高度。

4.4.3 采用碳纤维片材对钢筋混凝土梁、柱构件进行受剪加固时,应符合下列规定:

1. 碳纤维片材的纤维方向宜与构件轴向垂直;

2. 应优先采用封闭粘贴形式,也可采用U形粘贴、侧面粘贴(图4.4.3a)。对碳纤维板,

可采用双L形板形成U形粘贴;

3. 当碳纤维片材采用条带布置时,其净间距scf不应大于现行国家标准《混凝土结构设计

规范》GB50010规定的最大箍筋间距的0.7倍;

4. U形粘贴和侧面粘贴的粘贴高度hcf宜取构件截面高度。对于U形粘贴形式,宜在上端

粘贴纵向碳纤维片材压条;对侧面粘贴形式,宜在上、下端粘贴纵向碳纤维片材压条(图

4.4.3b)。

(a) 粘贴方式

(b) U形粘贴和侧面粘贴加纵向压条

图4.4.3 碳纤维片材的抗剪加固方式

4.4.4 构件的受剪截面尺寸应符合现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB50010的规定。

4.5 柱的抗震加固

4.5.1 柱的抗震加固应采用封闭式粘贴碳纤维片材的方法。柱端箍筋加密区的总折算体积配箍率应按下列公式计算,并应满足现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB50010对柱端箍筋加密区体积配箍率的要求:

(4.5.1) 式中 b、h――柱的截面宽度、高度;

ρv ――总折算体积配箍率;

ρsv――按箍筋范围内核心截面计算的体积配箍率;

υ――碳纤维片材的有效约束系数,取0.45;轴压比大于0.5且加固时未卸载时取0.36;

fct ――碳纤维片材的抗拉强度设计值,取fctk/1.1;

fyv ――箍筋的抗拉强度设计值。

4.5.2 碳纤维片材在箍筋加密区宜连续布置。碳纤维片材两端应搭接或采取可靠连接措施形成封闭箍。碳纤维片材条带的搭接长度不应小于150mm,各条带搭接位置应相互错开。

5 施 工 规 定

5.1 一般规定

5.1.1 采用粘贴碳纤维片材加固混凝土结构,应由熟悉该技术施工工艺的专业施工队伍承担,并应有加固方案和施工技术措施。

5.1.2 施工必须按照下列工序进行:

1. 施工准备;

2. 混凝土表面处理;

3. 配制并涂刷底层树脂;

4. 配制找平材料并对不平整处进行找平处理;

5. 配制并涂刷浸渍树脂或粘贴树脂;

6. 粘贴碳纤维片材;

7. 表面防护。

5.1.3 施工宜在环境温度为5℃以上的条件下进行,并应符合配套树脂要求的施工使用温度。当环境温度低于5℃时,应采用适用于低温环境的配套树脂或采取升温措施。

5.1.4 施工时应考虑环境湿度对树脂固化的不利影响。

5.1.5 在进行混凝土表面处理和粘贴碳纤维片材前,应按加固设计部位放线定位。

5.1.6 树脂配制时,应按产品使用说明中规定的配比称量并置于容器中,用搅拌器搅拌至色泽均匀。在搅拌用容器内及搅拌器上不得有油污和杂质。应根据现场实际环境温度确定树脂的每次拌和量,并按要求严格控制使用时间。

5.2 施工准备

5.2.1 应认真阅读设计施工图。

5.2.2 应根据施工现场和被加固构件混凝土的实际情况,拟订施工方案和施工计划。

5.2.3 应对所使用的碳纤维片材、配套树脂、机具等做好施工前的准备工作。

5.3 表面处理

5.3.1 应清除被加固构件表面的剥落、疏松、蜂窝、腐蚀等劣化混凝土,露出混凝土结构层,并用修复材料将表面修复平整。

5.3.2 应按设计要求对裂缝进行灌缝或封闭处理。

5.3.3 被粘贴的混凝土表面应打磨平整,除去表层浮浆、油污等杂质,直至完全露出混凝土结构新面。转角粘贴处应进行导角处理并打磨成圆弧状,圆弧半径不应小于20mm。

5.3.4 混凝土表面应清理干净并保持干燥。

5.3 涂刷底层树脂

5.4.1 应按产品生产厂提供的工艺规定配制底层树脂。

5.4.2 应采用滚筒刷将底层树脂均匀涂抹于混凝土表面。宜在底层树脂表面指触干燥后,尽快进行下一工序的施工。

5.5 找平处理

5.5.1 应按产品生产厂提供的工艺规定配制找平材料。

5.5.2 应对混凝土表面凹陷部位用找平材料填补平整,不应有棱角。

5.5.3 转角处应采用找平材料修理成为光滑的圆弧,半径不应小于20mm。

5.5.4 宜在找平材料表面指触干燥后,尽快进行下一工序的施工。

5.6 粘贴碳纤维片材

5.6.1 应按下列步骤和要求粘贴碳纤维布:

1. 应按设计要求的尺寸裁剪碳纤维布;

2. 应按产品生产厂提供的工艺规定配制浸渍树脂,并均匀涂抹于粘贴部位;

3. 将碳纤维布用手轻压帖于需粘贴的位置,采用专用的滚筒顺纤维方向多次滚压,挤除气

泡,使浸渍树脂充分浸透碳纤维布,滚压时不得损伤碳纤维布;

4. 多层粘贴时应重复上述步骤,并宜在纤维表面的浸渍树脂指触干燥后尽快进行下一层粘

贴;

5. 应在最后一层碳纤维布的表面均匀涂抹浸渍树脂。

5.6.2 应按下列步骤和要求粘贴碳纤维板:

1. 应按设计要求的尺寸裁剪碳纤维板,并按产品生产厂提供的工艺规定配制粘结树脂;

2. 应将碳纤维板表面擦拭干净至无粉尘。当需粘贴两层时,底层碳纤维板的两面均应擦拭

干净;

3. 擦拭干净的碳纤维板应立即涂刷粘结树脂,树脂层应呈突起状,平均厚度不应小于2mm;

4. 应将涂有粘结树脂的碳纤维板用手轻压贴于需粘贴的位置。用橡皮滚筒顺纤维方向均匀

平稳压实,使树脂从两边挤出,保证密实无空洞。当平行粘贴多条碳纤维板时,两条板带之间的空隙不应小于5mm;

5. 需粘贴两层碳纤维板时,应连续粘贴。当不能立即粘贴时,再开始粘贴前应对底层碳纤

维板重新进行清理。

5.7 表面防护

5.7.1 当需要做表面防护时,应按有关标准的规定处理,并保证防护材料与碳纤维片材之间有可靠的粘结。

5.8 施工安全和注意事项

5.8.1 碳纤维片材为导电材料,施工碳纤维片材时应远离电气设备和电源,或采取可靠的防护措施。

5.8.2 施工过程中应避免碳纤维片材弯折。

5.8.3 碳纤维片材配套树脂的原料应密封储存,远离火源,避免阳光直接照射。

5.8.4 树脂的配制和使用场所应保持通风良好。

5.8.5 现场施工人员应采取响应的劳动保护措施。

6 检验及验收

6.0.1 在施工之前,应确认碳纤维片材和配套树脂类粘结材料的产品合格证、产品质量出厂检验报告,各项性能指标应符合本规程第3.1、3.2、3.3节的要求。

6.0.2 采用碳纤维片材和配套树脂类粘结材料对混凝土结构进行加固时,应严格按本规程第5章有关条款的规定进行各工序隐蔽工程的检验及验收。如施工质量不满足本规程第5章有关条款的要求,应立即采取补救措施或返工。

6.0.3 碳纤维片材的实际粘贴面积不应少于设计面积,位置偏差不应大于10mm。

6.0.4 碳纤维片材与混凝土之间的粘结质量,可用小锤轻轻敲击或手压碳纤维片材表面的方法检查,总有效粘结面积不应低于95%。当碳纤维布的空鼓面积不大于10000mm2时,可采用针管注胶的方法进行修补。当空鼓面积大于10000mm2时,宜将空鼓部位的碳纤维片材切除,重新搭接贴上等量的碳纤维片材,搭接长度不应小于100mm。

6.0.5 必要时,可按附录B方法对施工质量进行现场抽样检验。

6.0.6 必要时,可对碳纤维片材和配套树脂类粘结材料进行现场取样检验。

附录A 碳纤维片材配套树脂类粘结材料与

混凝土的正拉粘结强度测定方法

A.1 使用范围

A.1.1 本方法适用于与碳纤维片材配套的树脂类粘结材料单层或复合涂层与混凝土间的正拉粘结强度的测定。

A.2 实验设备和试样

A.2.1 拉力试验机。

拉力试验机的量程选择应与试样的破坏荷载相适应。试验时所用的夹具应能使试样对中、固定,试验机应能使拉力平稳地增加。

A.2.2 试验机具。

试验所用机具应采用钢筋加工而成(图A.2.2)

A.2.3 混凝土试块

试验所用混凝土试块的尺寸为70mm×70mm×40 mm。预切缝深度取2~3mm。宽度1~2mm(图A.2.3)。

A.2.4 试样制备。

试样为钢标准块与混凝土试块的组合件。在混凝土试块的中央位置按照正常的施工工序粘贴尺寸为40mm×40 mm的碳纤维片材,然后将钢标准块与混凝土试块粘结(图A.2.4)。 树脂的制备和固化,应按响应的树脂产品技术条件或树脂施工工艺说明书中规定的条件进行。

(a)钢标准块 (b)钢夹具

图A.2.2 试验机尺寸示意

图A.2.3 混凝土试块尺寸

1―预切缝

图A.2.4 试样组成示意

1―配套树脂粘结材料及碳纤维片材 2―钢标准块 3―预切缝 4―混凝土试块 5―钢夹具

A.3 试验条件

A.3.1 试验环境应保持在:温度23±1℃,相对湿度60%~70%。

A.4 试验步骤

A.4.1 将制备好的试样放入拉力试验机的夹具中并对中。

A.4.2 以1500~2000N/min的速度进行加载,直至破坏。记录试样破坏时的荷载值P,并观察破坏形式。

A.5 试验结果

A.5.1 强度计算。

正拉粘结强度按下式计算:

f=P/A

式中:f―正拉粘结强度,Mpa;

P―试样破坏时的荷载值,N;

2A―钢标准块的粘结面面积,mm。

A.5.2 破坏形式。

1.混凝土破坏:混凝土试块破坏,以Af表示。

2.层间破坏:树脂与混凝土间复合涂层界面破坏,以Bf表示。

3.碳纤维片材破坏:碳纤维片材内部破坏,以Cf表示。

4.粘结失效:碳纤维片材与钢标准块之间破坏,以Df表示。

破坏形式为Af、Bf时,量测结果符合粘结强度试验要求。如出现两种或两种以上的破坏形式,则应注明。破坏形式为Cf、Df时,量测结果应予剔除。

A.5.3 试验结果的表示。

每组被测试样应不少于5个。单个试样的f值与该组试样的算术平均值的误差不超过±15%时为有效值。至少取3个有效值的算术平均值作为该组正拉粘结强度的试验结果。

试验结果用正拉粘结强度的试验结果和破坏形式共同表示,如3.5 Mpa,Af

A.5.4 试验报告应包括下列内容:

(1) 树脂的名称、牌号、批号和来源;

(2) 制备试样的工艺条件;

(3) 试样的编号和数量;

(4) 试验时环境的温度、湿度;

(5) 拉力试验机的型号、量程、加载速度;

(6) 试样的破坏荷载、破坏形式、粘结强度及其平均误差;

(7) 试验中出现的偏差和异常现象;

(8) 试验日期、试验人员。

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用粘结锚固综合法加固混凝土结构
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