天津南開區(qū)碳纖維加固施工方案施工隊(duì)伍

時(shí)間：2021-04-22作者：天津正祥科技有限公司瀏覽：66

碳纖維布及配套樹脂

（含正祥Z10浸漬樹脂）

一．概述

碳纖維片材加固修復(fù)混凝土結(jié)構(gòu)是一項(xiàng)新的應(yīng)用外粘高性能復(fù)合材料加固結(jié)構(gòu)的技術(shù)。碳纖維片材加固**配套樹脂類粘接材料分為底膠、找平膩?zhàn)?、浸漬樹脂三部分，適用于使用碳纖維布加固修復(fù)混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)，配套使用有利于充分發(fā)揮這一加固技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)。

二．用途

n 可廣泛應(yīng)用于工業(yè)與民用建筑的梁、柱、板、墻等構(gòu)件及鐵路公路橋梁、遂道、高架道路、煙囪等構(gòu)筑物的結(jié)構(gòu)補(bǔ)強(qiáng)和抗震加固?？捎糜谇肮?jié)點(diǎn)等復(fù)雜形式的結(jié)構(gòu)加固；

n 底膠：增強(qiáng)混凝土基底強(qiáng)度，提高粘結(jié)力；

n 找平膩?zhàn)樱簩⑼克⑦^底膠的混凝土表面抹平，修補(bǔ)圓?。?/span>

n Z10浸漬樹脂：浸透碳纖維，同時(shí)將浸透后的碳纖維粘貼于找平后的混凝土表面。

三．特點(diǎn)

n 高強(qiáng)、高效：碳纖維拉伸強(qiáng)度**過3550MPa，拉伸彈性模量**過2.35*(10的5次方)MPa，與鋼筋的彈性模量相近，適合于混凝土結(jié)構(gòu)的加固修復(fù)。

n 施工便捷：碳纖維比重只有鋼鐵的1/4，厚度小于0.5mm，故可以在基本不增加原結(jié)構(gòu)自重及截面尺寸的狀況下，發(fā)揮強(qiáng)大的補(bǔ)強(qiáng)效果。

n 補(bǔ)強(qiáng)功能：抗震加固時(shí)，提供較大的側(cè)向位移能力、提高韌性及強(qiáng)度；
增加（橋）梁、板、柱抗壓、抗剪、抗彎曲能力用于**負(fù)載補(bǔ)強(qiáng)；
保護(hù)混凝土及鋼筋免受處界環(huán)境（潮濕、腐蝕性介質(zhì)）侵蝕；
抑止裂縫成長，提高劣化混凝土強(qiáng)度及韌性，延長使用壽命。

n 耐久性：優(yōu)良的抗紫外線及環(huán)境老化。

四．性能

試驗(yàn)項(xiàng)目		配套樹脂
底膠正拉粘結(jié)強(qiáng)度		2.5MPa以上(混凝土破壞)
找平膩?zhàn)诱辰Y(jié)強(qiáng)度		2.5MPa以上(混凝土破壞)
Z10 浸漬 樹脂	正拉粘結(jié)強(qiáng)度	2.5MPa以上(混凝土破壞)
	拉伸強(qiáng)度	30MPa以上
	拉伸彈性模量	3000MPa以上
	伸長率	3%以上
	壓縮強(qiáng)度	70MPa以上
	拉伸剪切強(qiáng)度	10MPa以上
	脂彎曲強(qiáng)度	40MPa以上
20型碳纖維布	20型加固修復(fù)結(jié)構(gòu)用碳纖維布。單位面積質(zhì)量每平方米不**200克，設(shè)計(jì)    厚度0.111mm。
30型碳纖維布	30型加固修復(fù)結(jié)構(gòu)用碳纖維布。單位面積質(zhì)量每平方米不**300克，設(shè)計(jì)    厚度0.167mm

五．用法

n 1．施工準(zhǔn)備：按照加固設(shè)計(jì)圖紙彈線確定加固位置；

n 2．混凝土表面處理：打磨混凝土表面除去表層灰漿，使用吹風(fēng)機(jī)吹去浮灰；

n 3．配制并涂刷底膠：底膠主劑 : 固化劑=2 : 1 的質(zhì)量比在容器內(nèi)使用電動攪拌機(jī)械混合2～3分鐘，直至顏色均勻后,使用滾刷均勻涂抹在打磨處理后的加固位置；

n 4．并涂刷找平膩?zhàn)樱旱啄z指觸干燥后,配制找平膩?zhàn)硬Σ黄秸幮迯?fù)處理。找平膩?zhàn)又鲃?: 固化劑=2 : 1的質(zhì)量比混合均勻后,使用鏟刀或刮板將涂刷過底膠的混凝土表面坑凹處抹平,直角處修補(bǔ)成圓??；

n 5．配制并涂刷Z10浸漬樹脂：找平膩?zhàn)又赣|干燥后，配制并涂刷Z10浸漬樹脂。將Z10浸漬樹脂主劑 : 固化劑=2 : 1的質(zhì)量比在容器內(nèi)使用電動攪拌機(jī)械混合2～3分鐘，直至顏色均勻后，使用滾刷均勻涂抹在找平后的加固位置；

6．粘貼碳纖維布：涂刷Z10浸漬樹脂后立即將碳纖維布按設(shè)計(jì)位置粘貼并使用脫泡羅拉滾壓，確保Z10浸漬樹脂浸透碳纖維布。待樹脂干燥后，再在表面涂刷一層Z10浸漬樹脂，保護(hù)碳纖維布。







（三）配合比的設(shè)計(jì)、調(diào)整和確定
（1）配合比的計(jì)算
1試配強(qiáng)度確定
fcu，o≥fcu，k+1.645σ=35+1.645×5.0=43.2MPa
式中:fcu,o——混凝土配制強(qiáng)度(MPa)；
fcu，k——混凝土設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級值(MPa)；
σ——混凝土強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)差(MPa)，此處σ=5.0MPa(依據(jù)JGJ55—2011《普通混凝土配合比設(shè)計(jì)規(guī)程》表4.0.2)。
2膠凝材料強(qiáng)度確定
根據(jù)表5.1.3選取粉煤灰和礦粉影響系數(shù)，礦粉、粉煤灰雙摻，各摻20%，影響系數(shù)：粉煤灰摻量15%，影響系數(shù)取0.8，礦粉摻量20%取0.98，摻膨脹劑28天強(qiáng)度為水泥強(qiáng)度的95%。則膠凝材料強(qiáng)度為：49.0×0.85×0.98×0.95＝38.8MPa；
3混凝土水膠比計(jì)算
W/B＝ɑa×fb/(fcu,0+ɑa×ɑb×fb)
＝0.53×38.8/(43.2+0.53×0.20×38.8) ＝0.43
式中：W/B——混凝土水膠比；
aa，ab——回歸系數(shù)；粗骨料為碎石，依據(jù)JGJ55－2011《普通混凝土配合比設(shè)計(jì)規(guī)程》表5.1.2，此處?。篴a=0.53、ab=0.20；
fcu，o——混凝土配制強(qiáng)度(MPa)，由上述計(jì)算可知，fcu，o=43.2MPa；
fb——膠凝材料28d抗壓強(qiáng)度(MPa)，由試驗(yàn)可知fb=37.5MPa。
4混凝土用水計(jì)算
m′w0＝（180-90）/20×5+210＝232.5kg/m3
式中:mwo——計(jì)算配合比每立方米混凝土的用水量(kg/m3)；
m'wo——未摻外加劑時(shí)推定的滿足實(shí)際坍落度要求的每立方米混凝土用水量(kg/m3)；
β——外加劑的減水率(%)，β=25%，利用《規(guī)程》中公式5.2.2計(jì)算摻外加劑時(shí)的混凝土用水量如下：
m′w0＝mw0×（1-β） （5.2.2）
摻外加劑用水量：232.5×（1－25%）＝174kg/m3。
5膠凝材料用量計(jì)算
mbo＝mwo/W/B＝405kg/m3
mfo＝mbo×βf＝61kg/m3
mko＝mbo×βk＝81kg/m3
mpo＝mbo×βp＝32kg/m3
mco＝mbo－mfo－mko－mpo=231kg/m3
式中：mbo——每立方米混凝土膠凝材料用量(kg/m3)；
W/B——混凝土水膠比;
Mwo——計(jì)算配合比每立方米混凝土的用水量(kg/m3
mfo——每立方米混凝土粉煤灰用量(kg/m3)；
βf——粉煤灰摻合料摻量(%)；
βk——粉煤灰摻合料摻量(%)；
mpo——每立方米混凝土膨脹劑用量(kg/m3)；
βp——膨脹劑摻量(%)，為βp=8%；
mco——每立方米混凝土水泥用量(kg/m3)。
6砂率計(jì)算
依據(jù)JGJ55－2011《普通混凝土配合比設(shè)計(jì)規(guī)程》表5.4.2和實(shí)際生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，βs=42%。
7按重量法計(jì)算粗、細(xì)骨料用量
mwo+mbo+mgo+mso+mao=mcp
βs=mso/(mgo+mso)×**
式中:βs——砂率(%)，βs=42%；
mgo——每立方米混凝土粗骨料用量(kg/m3)；
mso——每立方米混凝土細(xì)骨料用量(kg/m3)；
mcp——每立方米混凝土拌合物假定質(zhì)量(kg/m3)，取2400kg/m3；
mao——每立方米混凝土外加劑用量(kg/m3)，經(jīng)計(jì)算可知，mao=7.3kg/m3；
mbo——每立方米混凝膠材用量(kg/m3)，
經(jīng)計(jì)算，mso=762kg/m3，mgo=1052kg/m3。
8確定基準(zhǔn)配合比
按計(jì)算配合比進(jìn)行試拌，檢驗(yàn)混凝土拌合物的坍落度及粘聚性、保水性均符合施工規(guī)范要求。則基準(zhǔn)混凝土配合比見表1。
水泥
粉煤灰
礦粉
水
減水劑
砂
石
膨脹劑
231
61
81
174
8.1
762
1052
32
 
（2）配合比的調(diào)整
采取三個(gè)不同的配合比，其中一個(gè)應(yīng)為上述確定的試拌配合比，另外兩個(gè)配合比的水膠比宜較試拌配合比分別增加或減少0.05，用水量與試拌配合比相同，砂率可分別增加和減少1%（以上兩種方案配合比調(diào)整略）
（3）配合比校正
當(dāng)混凝土拌合物表觀密度實(shí)測值與計(jì)算值之差的**值不**過計(jì)算值的2％時(shí)，調(diào)整的配合比可維持不變；當(dāng)二者之差**過2％時(shí)，應(yīng)將配合比中每項(xiàng)材料用量均乘以校正系數(shù)δ。




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