如何處理碳纖維布加固空鼓問題:
相信做工程的都知道,粘貼碳纖維布加固時出現空鼓問題是再平常不過的事情。但是大家有沒有去系統分析總結下,引起空鼓的可能原因有哪些呢?
一般情況下,我們經驗認為引起空鼓的原因主要有以下五個方面:
1. 粘貼前對混凝土打磨不平整;
2. 碳布粘貼不平整,刮板在刮布時沒有把空氣完全排出;
3. 刷碳纖維膠時厚薄不一;
4. 碳布粘貼完成后,面膠涂刷不均勻;
5. 碳纖維布的質量問題,如太硬,織造不緊密等。
我們知道了碳纖維布起氣泡空鼓的原因,就可以對癥下藥、做出處理。大部分情況的空鼓都是由于刷膠不均勻,導致空氣沒有完全被排出引起的,這樣我們可以根據空鼓的面積大小采用不同的解決方法。如果空鼓面積大,可以把空鼓的地方割掉,注意被切掉部分需要鑿毛,再采用修補膠修補平整,以免粘貼上去還有可能空鼓,然后進行碳纖維布的粘貼,搭接時要至少搭接20公分以上;刮板在刮布時要來回滾壓,確保空氣完全排出;面膠要均勻涂刷。第二,如果是小面積空鼓可用針頭注射,要是針頭注射不進去,也可以采用本方法,不過這種方法一般較少采用。

碳纖維加固包括碳纖維布加固和碳纖維板加固兩種。
碳纖維布又稱碳素纖維布、碳纖布、碳纖維編織布、碳纖維預浸布、碳纖維加固布、碳布、碳纖維織物、碳纖維帶、碳纖維片材(預浸布)等 。碳纖維布用于結構構件的抗拉、抗剪和抗震加固。
碳纖維板加固法是用粘結劑把碳纖維板粘貼在混凝土構件受力部位,和基體疊合為一體,從而達到加固目的的一種施工方法。通常用在混凝土橋面板、橋墩、梁、柱、煙囪以及隧道襯砌等構件的抗彎補強、抗剪補強以及防止混凝土開裂、剝落等工程中。
和大家一起了解碳纖維布與碳纖維版的不同:
1、性能區分
碳纖維布強度高,密度小,厚度薄,基本不增加加固構件自重及截面尺寸。適用面廣。
碳纖維板加固具有強度高、重量輕、易于施工、耐久性好等優良特性。
2、使用范圍區分
碳纖維布廣泛適用于建筑物橋梁隧道等各種結構類型、結構形狀的加固修復和抗震加固及節點的結構加固。碳纖維板可用于條件嚴酷、場地狹窄混凝土結構的維修、加固工程中。
3、加固方法區分
碳纖維板加固法
a、施工準備,清理障礙物;
b、清理粘碳纖維板混凝土結構面;
c、配制粘鋼膠,嚴格按照配套樹脂的主劑、固化劑所規定的比例稱量準確,裝入容器,用攪拌器攪拌均勻,一次調和量不應過多,以在可使用時間內用完為準;
d、粘貼碳纖維板,洗干凈碳纖維板前后面,均勻的涂抹于混凝土表面和碳板表面,粘貼后用手捶沿粘貼表面輕輕敲擊,如無空洞聲則表明粘接密實,否則應取下碳板重新補膠進行粘貼;
e、固定碳纖維板,若發現有縫隙或缺膠,應補膠填滿;
f、表面防護處理,;
g、報驗;
碳纖維布加固法
a、施工準備:擬定施工方案和施工計劃,應對所使用的碳纖維片材、配套樹脂、機具等作好施工前的準備工作。
b、混凝土表面處理:清除被加固構件表面的剝落、疏松、蜂窩、腐蝕等劣化混凝土,露出混凝土結構層,并用修復材料將表面修復平整。按設計要求對裂縫進行灌縫或封閉處理。
c、涂刷底膠:按供應商提供的工藝規定配制底層樹脂,將底層樹脂均勻涂抹于混凝土表面。在樹脂表面指觸干燥后立即進行下一步工序施工。配制找平材料并對不平整處修復,對混凝土表面凹陷部位用找平材料填補平整,轉角處應用找平材料修復為光滑的圓弧。
d、找平處理:進行混凝土表面處理和粘貼碳纖維片材前,要按照設計圖紙進行放線定位;
e、配制并涂刷結構膠粘劑:
用攪拌器攪拌至色澤均勻。在攪拌容器內及攪拌器上不得有油污和雜質。應根據現場實際溫度確定膠粘劑的拌合量,并按要求嚴格控制使用時間。
f、粘貼碳纖維片材。

碳纖維布(CFRP)加固修補結構技術是一種新型的結構加固技術,它是利用樹脂類粘結材料將碳纖維布粘貼于混凝土表面,以達到對結構及構件加固補強的目的。
工藝原理
加固機理是將碳纖維布采用高性能的環氧類粘結劑粘結于混凝土構件的表面,膠結材料作為它們之間的剪力連接媒介,形成新的復合體,使增強貼片與原有鋼筋共同作用,增大了結構抗拉及抗剪能力,可有效提高結構的強度,延性及抗裂性。利用碳纖維布良好的抗拉強度達到增強構件承載能力及剛度的目的。
材料
CFRP加固修補混凝土結構所用材料主要為碳纖維布與粘貼用樹脂。
1、碳纖維布的抗拉強度應按纖維的凈截面面積計算,凈截面面積取碳纖維布的計算厚度乘以寬度。碳纖維布的計算厚度取碳纖維布的單位面積質量除以碳纖維密度。單層碳纖維布的單位面積碳纖維質量不宜低于150g/㎡,且不宜高于450g/㎡。在施工質量有可靠保證時,單層碳纖維布的單位面積碳纖維質量可提高到600g/㎡。
2、粘結劑要有足夠的粘結性能,工藝過程中各部位所使用的環氧樹脂膠結材料的種類、型號,應根據施工時的溫度、濕度進行選擇。應正確掌握主劑和固化劑的配比,使滲透性、粘稠度、固化速度等方面能滿足不同季節施工的需要。采用碳纖維片材對混凝土結構加固時,應采用與碳纖維片材配套的底層樹脂、找平材料、浸漬樹脂或粘結樹脂。
3、在受彎加固和受剪加固時,被加固的混凝土結構構件,其現場實測混凝土強度等級不得低于C15,且混凝土表面的正拉粘結強度不得低于1.5MPa。采用封閉粘貼碳纖維片材加固混凝土柱時,混凝土強度等級不應低于C10。
4、主要機具:角向磨光機、砂紙、剪刀、鑿子、榔頭、臺秤、卷尺、水平儀、鉛錘、滾筒、刮板、攪拌容器、橡膠抹子、滾洞刷子、攪拌器、防護眼鏡、橡膠手套、口罩等。
特點
1、材料高強高效,便于加工成多種尺寸,適用面廣,質量易保證。
2、施工便捷,工效高,沒有濕作業,不需現場固定設施,施工占用場地少。
3、耐腐蝕及耐久性能。
4、自重較輕,加固修補后,基本不增加原結構自重及原構件尺寸。
適用范圍
1、適用于各種結構類型、各種結構部位的加固修補,如梁、板、柱、屋架、橋墩、橋梁、筒體、殼體等結構。
2、基層混凝土的強度等級不低于C15,長期使用的環境溫度不高于60℃的鋼筋混凝土結構,都可采用碳纖維加固施工工法加固、補強。
施工準備
1、應認真閱讀設計施工圖。在進行混凝土表面處理和粘貼碳纖維布前,應按加固設計部位放線定位。
2、應根據施工現場實際情況和加固構件混凝土的補強荷載要求,制定相應施工方案和施工計劃。
3、應對所使用的碳纖維布、配套樹脂、機具等做好施工前的物質準備工作。
4、進場后的碳纖維布、配套樹脂應抽樣送檢,合格后方可施工。
5、施工宜在環境溫度為5℃以上的條件下進行,并應符合配套樹脂要求的施工使用溫度。當環境溫度低于5℃時,應采用適用于低溫環境的配套樹脂或采取升溫措施。
工藝流程及操作要求
工藝流程為卸荷→構件表面處理→涂底膠→找平→粘貼→保護。
1、卸荷:加固前應對所加固的構件盡可能卸荷。
2、構件表面處理
2.1 將混凝土構件表面的殘缺、破損部分清除干凈并達到結構密實部位。
2.2 檢查外露鋼筋是否銹蝕,如有銹蝕,需進行必要處理。
2.3 對經過剔鑿、清理和露筋的構件殘缺部分,用高于原構件混凝土強度的環氧砂漿進行修補、復原、達到表面平整。
2.4 應按設計要求對裂縫進行灌漿或封閉處理:縫寬小于0.20mm 的裂縫,用環氧樹脂進行表面涂抹密閉;大于或等于0.20mm 的裂縫用環氧樹脂灌縫。
2.5 對貼片范圍的定位、劃墨線、按修復、補強設計要求進行。
2.6 被粘貼的混凝土表面應打磨平整,除去表層浮漿、油污等雜質,直至完全露出混凝土結構新面。轉角粘貼處應進行導角處理并打磨加以圓化。圓化半徑對于梁不應小于20mm;對于柱不應小于25mm。
2.7 清洗打磨過的構件表面,并使其充分干燥。
3、涂底膠
3.1 按主劑∶固化劑=2∶1的比例將主劑與固化劑先后置于容器中,用彈簧秤計量,電動攪拌器均勻攪拌,根據現場實際氣溫決定用量并嚴格控制使用時間。一般情況下1h內用完。
3.2 用滾筒刷將底膠均勻涂刷于混凝土表面,待膠固化后(固化時間視現場氣溫而定,以指觸干燥為準)再進行下一工序的施工。一般固化時間為2~3d。
4、找平
4.1 混凝土表面凹陷部位應用環氧膩子填補平整,模板接頭等出現高度差的部位也應填補,盡量減小高度差,再用砂紙打磨平整。
4.2 轉角處也修補成光滑的圓弧且半徑不小于10mm。在找平材料表面指觸干燥后,進行下一工序的施工。
5、粘貼
5.1 按設計要求的尺寸及層數裁剪碳纖維布,除非特殊要求,碳纖維布長度一般應在3m之內。
5.2 調配、攪拌粘貼材料浸漬樹脂,均勻涂抹于待粘貼的部位,在搭接、混凝土拐角等部位多涂刷一些。
5.3 粘貼碳纖維布,在確定所粘貼部位無誤后剝去離型紙,用特制滾子反復沿纖維方向滾壓,去除氣泡,并使浸漬樹脂充分浸透碳纖維布。多層粘貼應重復上述步驟,待碳纖維布表面指觸干燥方可進行下一層的粘貼。
5.4 在后一層碳纖維布的表面均勻涂抹浸漬樹脂。
5.5 碳纖維布沿纖維方向的搭接長度不得小于100mm,碳纖維端部固定用橫向碳纖維或粘鋼固定。
6、保護:加固后的碳纖維表面應進行抹灰保護。在碳纖維表面的樹脂固化之前,撒一層干燥粗砂,再采取抹灰措施。當設計有耐火極限的要求時,按選用的防火涂料進行施工,并保證防護材料與碳纖維片材之間有可靠的粘結。
注意事項
采用粘貼碳纖維片材加固混凝土結構時,應由專業施工隊伍進行施工。
施工過程中應避免碳纖維片材彎折。

碳纖維布加固橋梁受力分析
碳纖維布新材料的發現是土木工程發展新的推動力,碳纖維布加固法也被視為梁式橋加固補強、提高承載能力,尤其是當高度受限制時的優選加固方法,其施工工藝亦較簡單。今天,我們就來探討一下碳纖維布加固橋梁受力的特點。
1.將抗拉性能優良的碳纖維布用粘結材料粘貼到梁體底面或箱梁內壁上,使其與原結構布置的鋼筋一道共同承受拉力,以提高舊橋的承載能力。與其他加固方法相比,碳纖維布保證在設計荷載范圍內與原結構共同受力,且改變原有結構的應力分布程度小。
2.沿橋梁的主拉應力方向(或與裂縫正交方向)粘貼碳纖維布,兩端分別設置錨固端,可約束混凝土表面裂縫,防止裂縫擴大,提高構件抗彎剛度、減少構件撓度、改善梁體受力狀態。
3.應根據實際情況合理使用碳纖維布加固鋼筋混凝土梁式橋,因碳纖維布在加固混凝土構件時,在提高受彎承載力的同時還影響受彎構件的破壞形態。當碳纖維布用量過多時,構件的破壞形態由碳纖維被拉斷引起的破壞轉變為混凝土被突然壓碎破壞。還因碳纖維為完全彈性材料,它與鋼筋共同工作會減弱鋼筋塑性性能,碳纖維布用量過多,構件延性將有所降低。
4.碳纖維布加固后橋梁結構物后破壞形式變化為突然性(拉斷或剝離等脆性破壞),其承載力極限狀態應按碳纖維抗拉強度的2/3進行抗彎承載力計算,不能按普通鋼筋混凝土考慮。
5.碳纖維布可提高混凝土梁抗剪承載力,其作用機理類似箍筋,同時還能明顯改善構件的變形性能,增強構件的變形能力。