碳纤维片材加固混凝土结构技术规范cecs146：

碳纤维片材加固混凝土结构技术规范cecs146：内容摘要：

贴取 ，对侧面粘贴取 ； λ b—— 梁受剪计算截面的剪跨比，对于集中荷载作用情况取 a/h0，当λ b大于 时，取，当λ b小于 时，取 ， a 为集中荷载作用点到支座边缘的距离；对于均布荷载作用 情况，取 ； ncf —— 碳纤维片材的粘贴层数； hcf —— 侧面粘贴碳纤维片材的高度； scf —— 碳纤维片材条带的净间距； tcf —— 单层碳纤维片材的厚度； ω cf —— 碳纤维片材条带的宽度。 对钢筋混凝土柱进行受剪加固时，应按下列公式进行斜截面受剪承载力计算： （ ） （ ） （ ） 式中 Vc—— 柱的剪力设计值； Vcrc —— 未加固钢筋混凝土柱的受剪承载力，按现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB50010 的规定计算； Vccf —— 碳纤维片材承担的剪力； n —— 柱的轴压比，取 N/fcA， N 为柱轴向压力设计值， A为柱截面面积； λ c —— 柱的剪跨比，对于框架柱取 Hn/2h0，当λ c 大于 时取 ，当λ c 小于 时取， Hn 为框架柱净高度， h0为框架柱的截面有效高度。 采用碳纤维片材对钢筋混凝土梁、柱构件进行受剪加固时，应符合下列规定： 1. 碳纤维片材的纤维方向宜与构件轴向垂直； 2. 应优先采用封闭粘 贴形式，也可采用 U 形粘贴、侧面粘贴（图 ）。 对碳纤维板，可采用双 L 形板形成 U 形粘贴； 3. 当碳纤维片材采用条带布置时，其净间距 scf 不应大于现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB50010 规定的最大箍筋间距的 倍； 4. U 形粘贴和侧面粘贴的粘贴高度 hcf 宜取构件截面高度。 对于 U形粘贴形式，宜在上端粘贴纵向碳纤维片材压条；对侧面粘贴形式，宜在上、下端粘贴纵向碳纤维片材压条（图 ）。 （ a） 粘贴方式 （ b） U 形粘贴和侧面粘贴加纵向压条 图 碳纤维片材的抗剪加固方式 构件的受剪截面尺寸应符合现行国家标准《混凝土结构设计规范》 GB50010 的规定。 柱的抗震加固 柱的抗震加固应采用封闭式粘贴碳纤维片材的方法。 柱端箍筋加密区的总折算体积配箍率应按下列公式计算，并应满足现行国家标准《混凝土结构设计规范》 GB50010 对柱端箍筋加密区体积配箍率的要求： （ ） 式中 b、 h—— 柱的截面宽度、高度； ρ v —— 总折算体 积配箍率； ρ sv—— 按箍筋范围内核心截面计算的体积配箍率； υ —— 碳纤维片材的有效约束系数，取 ；轴压比大于 且加固时未卸载时取； fct —— 碳纤维片材的抗拉强度设计值，取 fctk/； fyv —— 箍筋的抗拉强度设计值。 碳纤维片材在箍筋加密区宜连续布置。 碳纤维片材两端应搭接或采取可靠连接措施形成封闭箍。 碳纤维片材条带的搭接长度不应小于 150mm，各条带搭接位置应相互错开。 5 施 工 规 定 一般规定 采用粘贴碳纤维片材加固混凝土结构，应由熟悉该技术施工工艺的专业施工队伍承担，并应有加固方案和施工技术措施。 施工必须按照下列工序进行： 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进行找平处理； 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。 施工宜在环境温度为 5℃以上的条件下进行，并应符合配套树脂要求的施工使用温度。 当环境温度低于 5℃时，应采用适用于低温环境的配套树脂或采取升温措施。 施工时应考虑环境湿度对树脂固化的 不利影响。 在进行混凝土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。 树脂配制时，应按产品使用说明中规定的配比称量并置于容器中，用搅拌器搅拌至色泽均匀。 在搅拌用容器内及搅拌器上不得有油污和杂质。 应根据现场实际环境温度确定树脂的每次拌和量，并按要求严格控制使用时间。 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情况，拟订施工方案和施工计划。 应对所使用的碳纤维片材、配套树脂、机具等做好施工前的准备工作。 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，露出混凝土结构层，并用修复材料将表面修复平整。 应按设计要求对裂缝进行灌缝或封闭处理。 被粘贴的混凝土表面应打磨平整，除去表层浮浆、油污等杂质，直至完全露出混凝土结构新面。 转角粘贴处应进行导角处理并打磨成圆弧状，圆弧半径不应小于 20mm。 混凝土表面应清理干净并保持干燥。 涂刷底层树脂 应按产品生产厂提供的工艺规定配制底层树脂。 应采用滚筒刷将底层树脂均匀涂抹于混凝土表面。 宜在底层树脂表面指触干燥后，尽快进行下一工序的施工。 找平处理 应按产品生产厂提供的工艺规定配制找平材料。 应对混凝土表面凹陷部位用找平材料填补平整，不应有棱角。 转角处应采用找平材料修理成为光滑的圆弧，半径不应小于 20mm。 宜在 找平材料表面指触干燥后，尽快进行下一工序的施工。 粘贴碳纤维片材 应按下列步骤和要求粘贴碳纤维布： 1. 应按设计要求的尺寸裁剪碳纤维布； 2. 应按产品生产厂提供的工艺规定配制浸渍树脂，并均匀涂抹于粘贴部位； 3. 将碳纤维布用手轻压帖于需粘贴的位置，采用专用的滚筒顺纤维方向多次滚压，挤除气泡，使浸渍树脂充分浸透碳纤维布，滚压时不得损伤碳纤维布； 4. 多层粘贴时应重复上述步骤，并宜在纤维表面的浸渍树脂指触干燥后尽快进行下一层粘贴； 5. 应在最后一层碳纤维布的 表面均匀涂抹浸渍树脂。 应按下列步骤和要求粘贴碳纤维板： 1. 应按设计要求的尺寸裁剪碳纤维板，并按产品生产厂提供的工艺规定配制粘结树脂； 2. 应将碳纤维板表面擦拭干净至无粉尘。 当需粘贴两层时，底层碳纤维板的两面均应擦拭干净； 3. 擦拭干净的碳纤维板应立即涂刷粘结树脂，树脂层应呈突起状，平均厚度不应小于 2mm； 4. 应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，使树脂从两边挤出，保证密实无空洞。 当平行粘贴多条碳纤维板时，两条板带之间的空隙不应小于 5mm； 5. 需粘贴两层碳纤维板 时，应连续粘贴。 当不能立即粘贴时，再开始粘贴前应对底层碳纤维板重新进行清理。 表面防护 当需要做表面防护时，应按有关标准的规定处理，并保证防护材料与碳纤维片材之间有可靠的粘结。 施工安全和注意事项 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和电源，或采取可靠的防护措施。 施工过程中应避免碳纤维片材弯折。 碳纤维片 材配套树脂的原料应密封储存，远离火源，避免阳光直接照射。 树脂的配制和使用场所应保持通风良好。 现场施工人员应采取响应的劳动保护措施。 6 检验及验收 在 施工之前，应确认碳纤维片材和配套树脂类粘结材料的产品合格证、产品质量出厂检验报告，各项性能指标应符合本规程第 、 、。 采用碳纤维片材和配套树脂类粘结材料对混凝土结构进行加固时，应严格按本规程第 5 章有关条款的规定进行各工序隐蔽工程的检验及验收。 如施工质 量不满足本规程第 5 章有关条款的要求，应立即采取补救措施或返工。 碳纤维片材的实际粘贴面积不应少于设计面积，位置偏差不应大于 10mm。 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方法检查，总有效粘结面积不应低于 95%。 当碳纤维布的空鼓面积不大于 10000mm2 时，可采用针管注胶的方法进行修补。 当空鼓面积大于 10000mm2 时，宜将空鼓部位的碳纤维片材切除，重新搭接贴上等量的碳纤维片材，搭接长度不应小于 100mm。 必要时，可按附录 B 方法对施工质 量进行现场抽样检验。 必要时，可对碳纤维片材和配套树脂类粘结材料进行现场取样检验。 附录 A 碳纤维片材配套树脂类粘结材料与 混凝土的正拉粘结强度测定方法 使用范围 本方法适用于与碳纤维片材配套的树脂类粘结材料单层或复合涂层与混凝土间的正拉粘结强度的测定。 实验设备和试样 拉力试验机。 拉力试验机的量程 选择应与试样的破坏荷载相适应。 试验时所用的夹具应能使试样对中、固定，试验机应能使拉力平稳地增加。 试验机具。 试验所用机具应采用钢筋加工而成（图 ） 混凝土试块 试验所用混凝土试块的尺寸为 70mm 70mm 40 mm。 预切缝深度取 2~3mm。 宽度 1~2mm（图 ）。 试样制备。 试样为钢标准块与混凝土试块的组合件。 在混凝土试块的中央位置按照正常的施工工序粘贴尺寸为 40mm 40 mm 的碳纤维片材，然后将钢标准块与混凝土试块粘结（图 ）。 树脂的制 备和固化，应按响应的树脂产品技术条件或树脂施工工艺说明书中规定的条件进行。 （ a）钢标准块 （ b）钢夹具 图 试验机尺寸示意 图 混凝土试块尺寸 1— 预切缝 图 试样组成示意 1— 配套树脂粘结材料及碳纤维片材 2— 钢标准块 3— 预切缝 4— 混凝土试块 5— 钢夹具 试验条件 试验环境应保持在：温度 23177。 1℃，相对湿度 60%~70%。 试验步骤 将制备好的试样放入拉力试验机的夹具中并对中。 以 1500~2020N/min 的速度进行加载，直至破坏。 记录试样破坏时的荷载值 P，并观察破坏形式。 试验结果 强度计算。 正拉粘结强度按下式计算： f=P/A 式中： f— 正拉粘结强度， Mpa； P— 试样破坏时的荷载值， N； A— 钢标准块的粘结面面积， mm2。 破坏形式。 1．混凝土破坏：混凝土试块破坏，以 Af表示。 2．层间破坏：树脂与混凝土间复合涂层界面破坏，以 Bf表示。 3．碳纤维片材破坏：碳纤维片材内部破坏，以 Cf表示。 4．粘结失效：碳纤维片材与钢标准块之间破坏，以 Df表示。 破坏形式为 Af、 Bf时，量测结果符合粘结强度试验要求。 如出现两种或两种以上的破坏形式，则应注明。 破坏形式为 Cf、 Df时，量测结果应予剔除。 试验结果的表示。 每组被测试样应不少于 5 个。 单个试样的 f 值与该组试样的算术平均值的误差不超过177。 15%时为有效值。 至少取 3 个有效值的算术平均值作为该组正拉粘结强度的试验结果。 试验结果用正拉粘结强度的试验结果和破坏形式共同表示，如 Mpa， Af 试验报告应包括下列内容： （ 1） 树脂的名称、牌号、批号和来源； （ 2） 制备试样的工艺条件； （ 3） 试样的编号和数量； （ 4） 试验时环境的温度、湿度； （ 5） 拉力试验机的型号、量程、加载速度； （ 6） 试样的破坏荷载、破坏形式、粘结强度及其平均误差； （ 7） 试验中出现的偏差和异常现象； （ 8） 试验 日期、试验人员。 附录 B 碳纤维片材加固混凝土结构施工 质量现场检验方法 使用范围 本方法适用于碳纤维片材加固混凝土结构施工质量的现场检验。 试验设备和试样 粘结强度检测仪。 对粘结强度检测仪的要求，可参照现行行业标准《数显式粘结强度检测仪》 JG3056 的规定。 粘结强度检测仪应。