碳纤维片材应用于混凝土结构补强修复的技术指导.docx

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1、碳纤维片材加固修复混凝土构造技术规程根据中国工程建设原则化协会（98）建标协字第13号文H勺规定，由国家工业建筑诊断与改造工程技术研究中心（冶金工业部建筑研究总院）和四川省建筑科学研究院会同有关单位共同编制了本规程。本规程包括总则、术语及符号、材料、加固设计计算措施和构造规定、施工、检查与验收以及附录等内容.在本规程编制过程中，编制组总结了近年来国内务高校和科研单位的研究成果及各设计和施工单位采用碳纤维片材加固修复混凝土构造的实践经验，并参照了国外有关设计指南以及有关研究资料和文献，进行了大量的试算和调研，于2023年11月完毕了本规程的征求意见稿。经广泛征求意见,收到有关专家的书面意见和提议

2、22份及大量的口头意见和提议.规程编制组通过反复讨论、研究，根据专家的意见进行了必要的补充和修改，于2023年3月形成了送审稿。2001年4月7日在北京通过了由全国建筑物鉴定与加固原则技术委员会组织的专家审查.根据审查委员会提出的审查意见（见附件），规程编制组对送审稿进行了深入的完善和补充，现提交上级主管部门同意。碳纤维片材加固修复混凝土构造技术规程编制组2023年4月主编单位：国家工业建筑诊断与改造工程技术研究中心（冶金工业部建筑研究总院）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）企业、西安建筑科技大学、武汉大学东南

3、大学、江苏省建筑科学研究院、上海加固建筑材料有限企业重要起草人：岳清瑞 叶列平 罗苓隆陈小兵 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1总则为使采用碳纤维片材加固修熨混凝土构造技术做到技术先进、安全合用、经济合理、保证质量，特制定本规程。本规程合用于房屋和一般构筑物的混凝土构造加固修复设计、施工和验收；铁路工程、公路工程、港口工程和水利水电等工程混凝土构造的加固修复及砌体构造、木构造加固修复中的共性技术问题，可参照本规程的有关规定执行。采用粘贴碳纤维片材加固修复混凝土构造的设计、施工及验收,除应符合本规程的规定外,尚应遵守国家现行

4、有关原则和规范的规定。采用粘贴碳纤维片材加固修复的混凝土构造，长期使用环境温度不应高于60.对处在特殊环境（腐蚀、放射、高温等）下的混凝土构造采用碳纤维片材进行加固修复时，还应遵守对应的国家现行有关原则和规范的规定，并应采用对应的防护措施。采用碳纤维片材加固修复混凝土构造前,应按照国家现行有关原则和规范对原有构造进行检测鉴定或评估。采用粘贴碳纤维片材加固修复混凝土构造时，应由对该加固修复措施有经验H勺设计人员进行设计，并应由专业施工队伍进行施工。2.1术语碳纤维片材(CarbonFiberReinforcedPolymerLaminate)碳纤维布和碳纤维板口勺总称。碳纤维布(CarbOnFi

5、berSheet)碳纤维布为持续碳纤维单向或多向排列、未经树脂浸渍的I布状碳纤维制品。碳纤维板(CarbOnFiberPlate)碳纤维板为持续碳纤维单向或多向排列、并经树脂浸溃固化H勺板状碳纤维制品。底层树脂(Primer)用于基底处理的树脂。找平材料(PUttyFillerS)用于对加固构件表面进行找干处理的材料。漫溃树脂(SaturatingResin)用于粘贴井浸透碳纤维布的树脂。粘结树脂(AdheSiVeS)用于粘贴碳纤维板的树脂。3材料3.1 材料种类及一般规定采用粘贴碳纤维片材对混凝土构造进行加固修复时，应使用碳纤维片材、配套树脂类粘结材料及表面防护材料.加固修复用材料应具有产品

6、合格证和质检部门的产品性能检测汇报:碳纤维片材及配套树脂类粘结材料应具有符合本规程第3.3节规定的物理力学性能指标：配套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规定。混凝上、钢筋及其他材料的有关设计指标应按国家现行有关原则和规范采用。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规定，双向或多向碳纤维片材的指标规定可以参照执行。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积计算，净截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为碳纤维布的单位面积质量除以碳纤维密度；坦纤维板H勺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

7、。破纤维片材的重要力学性能指标规定性能碳纤维布碳纤维板抗拉强度原则值fcfk23000MPa2023MPa弹性模量Ect-22.IxIO5MPa1.4105MPa伸长率NL4%21.4%碳纤维片材的重要力学性能只要参照GB/T3354-1999定向纤维增强塑料拉伸性能试验措施测定。3.2.4 单层纤维布单位面积碳纤维质量不适宜低于150gm2;不适宜高于450gm2,在施工质量有可靠保证时，单层碳纤维布单位面积碳纤维质量可提高到600gm2o3.2.5 碳纤维板H勺厚度不适宜不小于2.0mm,宽度不适宜不小于200mm,纤维体积不适宜不不小于60%。3.3 配套树脂类粘结材料3.3.1 采用探

8、险为片材对混凝土构造进行加固修复时，应采用配套底层树脂、找平材料、浸渍树脂和粘结树脂。配套树脂类粘结材料H勺重要性能指标应满足下列表中的规定:表-I底层树脂性能指标性能性能指标规定试验措施正拉粘结强度22.5MPa且不不不小于被加固混凝土抗拉强度的原则值ftk附录A表-2找平材料性能指标性能性能指标规定试验措施正拉粘结强度22.5MPa且不不不小于被加固混凝土抗拉强度的原则值ftk附录A表-3浸渍树脂和粘结树脂性能指标性能性能指标规定试验措施拉伸剪切强度IOMPaGB7124-86拉伸强度230MPaGBT2568-1995压缩强度70MPaGBT2569-1995弯曲强度240MPaGB/T

9、2570-1995正拉粘结强度22.5MPa且不不不小于被加固混凝土抗拉强度日勺原则值flk附录A弹性模量21500MPaGB/T2568-1995伸长率1.5%GB/T2568-1995配套树脂类粘结材料应按附录A进行粘结性能试验，规定正拉粘结强度不不不小于25MPa,且不不不小于被加固混凝土抗拉强度原则值4。配套树脂类粘结材料应参照GB/T14522-93机械工业产品用塑料、涂料、橡胶材料人工气候加速试验措施规定的环境条件进行耐久性检查，经2023小时的加速老化后，按附录A进行正拉粘结强度试验，规定粘结强度不明显减少。3.4 表面防护材料对已加固修复完的构造表面应进行防护处理,表面防护材料

10、应与浸渍树脂或粘结树脂可靠粘结。选用的防火材料及其处理措施应使加固后建筑物到达规定的防火等级。当被加固构造处在其他特殊环境时，应根据详细状况选择有效的防护材料。粘贴碳纤维片材加固修复混凝土构造应由热悉该技术施工工艺H勺专业施完毕，井应有加固修复方案和施工技术措施。施工必须遵照下列工序进行；(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修复处：(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。施工宜在5C以上环境温度条件下进行，并应符合配套树脂的施工使用温度环境温度低于5时，应使用合用于低温环境日勺配套树脂或采用升温处理措施。

11、施工时应考虑环境湿度对树脂固化的不利影响。在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0树脂配制时应按产品使用阐明中规定的配比称量置于容20中，用搅拌器均匀搅拌至色泽均匀。搅拌用容器内及搅拌器上不得有油污及杂质.应根据现场实际环境温度决定树脂的每次拌合量，并按使用规定严格控制使用时间。5.2 施工准备应认真阅读设计施工图。应根据施工现场和被加固构件混凝土的实际状况，确定施工方案和施工计划。应对所使用的碳纤维片材、配套树脂、机具等作好施工前於!准备工作.5.3 表面处理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，露出混凝土构造层，并用修复材料将表面修复平整。应按设计规定对

12、裂缝进行灌缝或封闭处理。被粘贴混凝土表面应打窘平整，除去表层浮浆、油污等杂质，直至完全露出混凝土构造新面.转角粘贴处要进行导角处理井打磨成圆弧状，圆弧半径不应不不小于20mm。混凝土表面应清理洁净并保持干燥.5.4 涂刷底层树脂应按产品供应商提供的工艺规定配制底层树脂。应用滚筒刷将底层树脂均匀涂抹于混凝土表面。应在树脂表面指触于燥后立即进行下步工序施工。5.5 找平处理应技产品供应商提供的!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干材料弥补平整，且不应有楞角.转角处应用找平材料修复为光滑的圆弧，半径应不不不小于20mmo应在找平材料表面指触干燥后立即进行下一步工序施工。5.6

13、 粘贴碳纤维片材粘贴碳纤维布应符合下列规定：(1)按设计规定的尺寸裁剪碳纤维布：(2)应按产品供应商提供的工艺规定配制漫渍树脂并均匀涂抹于所要粘贴的部位；(3)用专用的I滚筒顺纤维方向多次滚压，挤除气泡，使浸渍树脂充足浸透碳纤维布.滚压时不得损伤碳纤维布；(4)多层粘贴反复上述环节，应在纤维表面浸渍树脂指触干燥后立即进行下一层的粘贴；(5)在最终一层碳纤维布的表面均匀涂抹浸渍树脂。应按卜.列环节粘贴碳纤维板,(1)应按设计规定的尺寸裁剪碳纤维板，按产品供应商提供的工艺规定配制粘结树脂;(2)将碳纤维板表面擦拭洁净至无粉尘。如需粘贴两层时，对底层碳纤维板两面均应擦拭洁净：(3)擦拭洁净的碳纤维板

14、应立即涂刷粘结树脂，胶层应呈突起状，平均厚度不不不小于2mm：(4)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，使树脂从两边溢出，保证密实无空洞.当平行粘贴多条碳纤维板时，两板之间空隙应不不不小于5mm：(5)需粘贴两层碳纤维板时，应持续粘贴。如不能立即粘贴，再开始粘贴前应对底层碳纤维板重新做好清洁工作。5.7 表面防护当需要做表面防护时，应按有关规范的规定处理，并保证防护材料与碳纤维片材之间有可靠的粘结。5.8 施工安全及注意事项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及电源，或采用可靠的防护措施。施工过程中应防止碳纤维片材的弯折。碳纤维片

15、材配套树脂的原料应密封储存，远离火源，防止阳光直接照射。树脂H勺配制和使用场所，应保持通风良好。现场施工人员应采用对应的劳动保护措施。6检查与验收在开始施工之前，应确认碳纤维片材及配套树脂类粘结材料的产品合格证，产品质量出厂检查汇报，各项性能指标应符合本规程第3.1节、第3.2节、第3.3节规定的规定。采用碳纤维片材及配套树脂类粘结材料对混凝土构造进行加固修复时,应严格按本规程第5章有关条款进行各工序隐蔽工程检查与验收。如施工质量不能满足本规程第5章有关条款规定期，应立即采用补救措施或返工。碳纤维片材实际粘贴面积应不少于设计量，位置偏差应不不小于IOmmo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措施来检查，总有效粘结面积不应低于95%.当碳纤维布的空鼓面积不不小于10,0OOmm2时，可采用针管注胶的方式进行补救.空鼓面积不小于10,00Omm2时，宜将空鼓处H勺碳纤维片材切除,重新搭接贴上等量的碳纤维片材，搭接长度应不不不