碳纤维加固环氧树脂胶粘剂、碳布浸渍胶

碳纤维加固环氧树脂胶粘剂、碳布浸渍胶

碳纤维胶粘剂

电话

碳纤维复合材料加固混凝土结构

碳纤维材料具有轴向抗拉强度高、密度小、耐腐蚀性及耐久性好等特点，在土木工程领域的应用已非常广泛，主要有：短纤维加入混凝土制成碳纤维混凝土；制成棒状代替钢筋；制成束状用作大型土木工程的拉索或悬索等。在国外，碳纤维增强聚合物 (Carbon Fibre Reinforced Polymer 简称 CFRP ，有时也称为碳纤维增强塑料 ) 在混凝土结构加固领域已得到了广泛的应用。

1 、外贴 CFRP 加固技术

CFRP 的抗拉强度高、密度小、重量轻、耐久性好、耐腐蚀、施工便捷。外贴 CFRP 加固混凝土结构可用于各种结构类型 ( 建筑物、构筑物、桥梁、隧道、烟囱等 ) ；各种结构形状 ( 矩形、圆形、曲面结构等 ) 和各种结构部位 ( 梁、板、柱、节点、拱、壳、墩等 ) 。外贴 CFRP 施工灵活、方便，根据补强目的和部位可分为： (1) 抗弯能力加强 ( 如柱、梁、桥墩、桥板、烟囱等 ) ； (2) 抗剪能力加强 ( 如柱、梁、桥墩、剪力墙和带孔洞构件等 ) ； (3) 抗压能力加强 ( 柱等 ) ； (4) 抗环境腐蚀能力加强 ( 如隧道、烟囱、电线杆等 ) 。

经过几十根外贴 CFRP 加固梁的抗弯、抗剪试验及粘钢加固和粘贴 CFRP 加固混凝土双向板的比较试验。研究表明，外贴 CFRP 加固对梁的抗弯、抗剪极限承载力以及混凝土板的极限承载力均有明显的提高；外贴 CFRP 加固对构件刚度的影响取决于加固用的 CFRP 的厚度；用 CFRP 抗弯加固的构件有 4 种典型的破坏特征：受压区混凝土被压坏 ( 钢筋屈服 ) ； CFRP 被拉断 ( 钢筋屈服 ) ；粘结破坏 ( 混凝土被拉下 ) ；混凝土－胶界面剥离破坏。对不同的破坏特征其极限承载力的计算方法不同，外贴 CFRP 抗弯、抗剪加固效果受其锚固性能的影响很大。同时，研究还表明，影响加固效果的参数很多，主要包括：加固梁本身的性能及几何情况 ( 支撑情况、高跨比、剪跨比、混凝土强度、配筋率、配箍率等 ) 和加固材料的性能 (CFRP 的厚度、弹性模量、胶的弹性模量及极限延伸率等 ) 。研究还表明，开发国产 CFRP 材料及粘贴胶用于加固是完全可能和必要的。

2 、 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。

表 1 CFRP 及其性能

表 2 粘贴胶性能指标

3 、外贴 CFRP 加固的施工要点

外贴 CFRP 加固在国内还是一种新技术，而外贴 CFRP 加固时的施工质量对加固效果有很大影响。根据试验及工程应用，以 CFRP 为例，总结出以下施工要点，可供工程应用参考。外贴 CFRP 加固混凝土结构的施工流程为：基面处理 → 基面清洗 → 涂刷底胶 → 粘贴面修补 → 粘贴 CFRP → 养护 → 外表防护处理。

（ 1 ）基面处理： 1) 对混凝土粘贴面的劣化层 ( 如浮浆、风化层等 ) 用砂轮认真清除和打磨。 2) 基面凸出部分要磨平，转角部位要做倒角处理。 3) 强度等级较低和质量较差的混凝土应凿掉，并用不低于原混凝土强度等级的环氧砂浆修补。 4) 裂缝部分要注入环氧树脂修补。

（ 2 ）基面清洗： 1) 用钢丝刷刷去表面的松散浮渣。 2) 用压缩空气除去表面粉尘。 3) 用或无水酒精擦拭表面，也可用清水冲洗，但必须待其充分干燥后再进行下道工序。

（ 3 ）涂刷底胶： 1) 按比例将底胶的主剂和硬化剂放入容器内，用低速旋转的方法搅拌均匀。一次调合量应在可使用时间内用完，**过可使用时间不能用。 2) 用滚筒或刷子均匀涂抹，特别是冬季，胶的粘度较高，不能涂得太厚。 3) 底胶硬化后，若表面有凸起部分，用磨光机或砂纸打磨平整。 4) 待底胶指触干燥后，进入*二道工序。

（ 4 ）粘贴面修补：对粘贴面上的凹入部位，用环氧腻子 (FE － Z 或 FE － B) 修补，以保证粘贴面平整，确保加固效果。待环氧腻子指触干燥后，进入下一道工序。

（ 5 ）粘贴 CFRP ： 1) CFRP 的下料长度，应在现场根据施工经验和作业空间确定，若需接长，接头的长度应根据具体情况而定，一般不得低于 15 ㎝。 2) CFRP 的下料数量以当天的用量为准。 3) 粘贴 CFRP 时须保证 CFRP 和混凝土面的粘贴密实，以免影响加固效果。 4) CFRP 粘贴后，为保证树脂的充分渗浸，应至少放置 30min 以上，此期间若发生浮起、错位等现象，需进行处理。 5) CFRP 粘贴后，再在 CFRP 的外表面涂刷一层 FR － E3P 树脂。 6) 粘贴 2 层以上 CFRP 时，重复以上工序。

（ 6 ）养护： CFRP 粘贴后，宜用等进行养护 ( 但不要和施工面接触 ) ，用板养护应在 24h 以上。为保证达到设计强度，平均气温约 10 ℃ 时养护 2 周左右；平均气温约 20 ℃ 时养护 1 周左右。

（ 7 ）表面防护处理：为保证胶的耐久性、耐火性等性能，可在表面涂抹砂浆或采取其他措施。

（ 8 ）其他注意事项： 1) 气温低于 5 ℃ 时，宜停止施工。 2) 雨天和可能结露时应停止施工。 3) 当各种胶附在皮肤上时，用肥皂水冲洗，若进入眼内要立即用水冲洗或接受医生**。 4) 现场需做好防火等安全消防措施。