碳纤维布加固混凝土结构的关键技术:
必须让环氧树脂充分浸透碳纤维材料,把每一个细小到微米级的碳纤维丝都粘结到一起,使之共同承受应力;
必须使碳纤维复合材料与既有结构构建之间粘结牢实,形成新的结构构件承受应力。
碳纤维布加固混凝土结构主要材料:
碳纤维布;
碳纤维布配套树脂。
碳纤维胶基础使用知识讲解
对于建筑工程中使用的碳纤维胶,应根据施工现场和被加固构件混凝土的实际状况对照设计图纸,确定施工方案和施工计划,做好施工前的准备工作 ,那么它在使用中有哪些较基本的知识呢?
与碳纤维布有很好的适配性、渗透力强,能很好的渗入混凝土表层、耐老化,耐水性和耐化学腐蚀性能优良、固化后的胶层物理机械性能优良,强韧切具有一定的弹性。
、应用范围
混凝土、砖石、木结构碳纤维加固,主要用于抵抗拉力、适用于抗弯构件与梁的受拉力部位、梁与柱的抗剪部位、柱或桥的围束。碳纤维粘贴胶是双组份、无溶剂、高强度的环氧类胶粘剂,对碳纤维材料有良好的浸润性,碳纤维浸渍胶浸润到碳纤维布中形成的复合材料具有较强的力学性能和优良的耐久性能, 浸渍胶具有较好的触变性能和良好的悬挂度,使垂直面施工流淌性较小。
一、产品用途
主要用于粘贴碳纤维。该产品对碳纤维具有很强的渗透性,很高的抗拉强度和粘结强度;耐磨损、防腐蚀,具有很高的耐久性和优异的机械性能。
操作流程
基层处理→涂刷底胶→修补、找平基层→涂刷面胶→粘贴碳纤维布→涂刮面胶→固化、维护
操作要点
◇ 施工环境通风干燥,粘贴面洁净、打磨粗糙彻底,油污的地方用清洗干净
◇ 使用前必须根据环境、温度和工艺条件进行胶的试验调制,以确定较佳配比
◇ 为保证甲、乙两组份混合均匀,采用机械搅拌为宜
◇ 用底胶和修补胶对混凝土表面进行涂抹和修补处理,须等胶液初凝后才能进行下一道工序
◇ 用胶量需保证充足、饱满,使用滚筒刷或光滑滚子等合适工具沿碳纤维布同一方向反复滚压直至胶液渗出表面, 以去除气泡,使碳纤维布充分浸润胶液
◇ 常温胶固化温度不低于5°C,环境温度20-25°C时固化时间不少于3天,环境温度低于10°C时固化时间不得少于7天,温度在5°C下时,请选用低温固化型碳纤维系列胶
◇ 气温偏低时,可采取用红外线灯或碘钨灯湿度加温,以促进固化
包装、运输、储存、安全
碳纤维胶产品特点
·底胶具有粘度低、渗透力强,能很好渗入混凝土表面孔隙,与混凝土结合力强。
·修补胶具有粘度适中,触变性好,不流淌,便于涂刮、强度高。
·浸渍胶具有良好的浸润性和渗透性,与碳纤维片材形成符合材料具有较强的力学性能和优良的耐久性能。该胶还具有较好的触变性能和良好的悬挂度,使得垂直面施工时流淌性较小。
·固化后的胶层物理机械性能和强韧性能优异。
·抗老化、耐介质(酸、碱、水)性能好。
·能在室温固化、不含挥发性溶剂、无毒环保粘结强度高。
·配胶比例较宽,不同环境温度可适量调整使用方便、便于现场操作。
CFRP 及粘贴胶
FRP 系高性能复合材料,是由环氧树脂粘聚高抗拉强度的连续纤维束而成的。常用的高性能纤维复合材料有碳纤维增强聚合物 (CFRP) 、聚酰胺纤维增强聚合物 (AFRP) 和玻璃纤维增强聚合物 (GFRP) 等,相比之下, CFRP 的性能更优。各种胶的主要作用如下:
( 1 )底涂材料,作用为渗入混凝土内部,强化混凝土表面,改善 CFRP 与混凝土之间的粘结性能;
( 2 )整平材料,作用为修补混凝土表面缺陷,提高 CFRP 与混凝土的粘结质量;
( 3 )粘贴材料,保证 CFRP 与混凝土的有效粘结及两者的共同工作。
各种材料的具体性能见表 1 、表 2 。表中各项指标均由厂家提供,根据产品生产国的有关规范规定的方法测定。
碳纤维胶施工流程
工程设计→清洁打磨被粘接结构表面→底层表面的涂布→底胶固化至指干→不平面修复→修补胶固化至指干→浸润胶的涂布
→碳纤维片材施工→指干后多层粘贴→固化→检验及表面装饰。
施工要点
1、将混凝土表面擦拭干净。
2、被粘接表面要修复平整,有漏水现象要作止水、导水处理。
3、配置底层用胶并涂敷,要根据气温及施工粘接结构的具体情况决定涂敷的厚薄,特别是冬季气温低于5℃如需施工应采取
必要的升温措施。
4、进行粘接碳纤维片材时,首先根据技术要求剪好所需尺寸,一般两米为适。
5、配置胶液,一般以可使用的时间内(30min左右)施工所需量为限。
6、将甲、乙组份的胶水按照甲组份:乙组份=2:1的比例倒入干净的容器内,搅拌均匀。如在夏季温度较高时,可适当减少
乙组份用量。用光滑滚子在碳纤维布表面沿同一方向反复滚压至胶水渗出纤维布表面,以去除气泡,使碳纤维布充分浸润胶水,
碳纤维片材搭接面积要预留10cm以上。
7、多层粘贴应待上层碳纤维布表面指触感干燥后,再进行下一层碳纤维布的粘贴。
8、在其固化时要防雨淋,防风沙,并防止硬物碰伤粘接表面。
9、固化时间不得少于3~7天,固化后根据要求进行表面涂装。
10、乙组份在长期贮存过程中容易出现变色现象,属正常,不影响产品基本性能和使用。
11、在施工过程中,如不慎溅到皮肤上或眼睛里应立即用大量清水冲洗,应及时就医。
碳纤维加固用胶粘剂以环氧树脂为主要粘结材料,用橡胶 增韧改性,选用能在常温下固化的聚酰胺、改性多元胺作为固化剂,同时根据三类胶粘剂的不同用途,添加偶联剂、触变剂、增粘剂、增塑剂、活性稀释剂和填充料进一步完善胶粘剂的性能。在三类胶粘剂中面胶的质量为关键,为了使面胶具有优良的性能,通过试验部分确定橡胶、固化剂、偶联剂的具体用量,形成面胶的基本配方。再通过添加触变剂、防老剂、消泡剂等其他材料进一步满足“规程”〔 CECS 146 : 2003 〕的指标要求。通过疲劳试验、耐老化试验、模似加固试验等验证底胶、找平胶、面胶配套使用综合性能。
碳纤维布粘贴结构胶是粘贴碳纤维片材的**胶,广泛用于结构加固,具有良好的浸润性、触变性和消泡性。采用环氧树脂为主要原料,固化收缩率低,抗湿气渗透性好,力学性能佳,和碳纤维有良好的粘结强度。分为 浸渍胶(又称浸渍树脂)、底胶(又称底层树脂)和找平胶(又称修补胶或腻子)。