碳纤维片材加固混凝土结构技术规程cecs146：20xx(20xx版

碳纤维片材加固混凝土结构技术规程cecs146：20xx(20xx版内容摘要：

折算体积配箍率应按下列公式计算，并应符合现行国家标准《混凝土结构设计规范》 GB 50010 对柱端箍筋加密区体积配箍率的要求： 17 v ＝ sv +yvcfcfcfcfcfcf ffbhs hbtnv )( )(2    （ ） 式中， b、 h—— 柱的截面宽度、高度； v —— 总折算体积配箍率； sv —— 按箍筋范围内核心截面计算的体积配箍率； v —— 碳纤维片材的有效约束系数，取 ；轴压比大于 且加固未卸载时取 ； fcf —— 碳纤维片材的抗拉强度设计值，取 fcfk /； 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成环向围束。 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。 18 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，并应有加固施工技术方案和安全措施。 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 配制并涂刷底胶； 4 配制修补胶并对混凝土表面不平整处进行填补和找平处理； 5 配制并涂刷结构胶粘剂； 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，并应符合配套胶粘剂要求的施工使用温度。 当环境温度低于 5℃ 时，应采用低温固化型的配套胶粘剂或采取升温措施。 施工时应考虑环境湿度对胶粘剂固化的不利影响。 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。 胶粘剂配制时，应按产品使用说明书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胶粘剂的每次拌和量，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状况，拟订施工技术方案和施工计划。 应对所使用的碳纤维片材、配套胶粘剂、机具等做好施工前的准备工作。 19 表面处理 应清除被加固构件表面的夹渣、疏松、蜂窝、麻面、起砂、腐蚀等混凝土缺陷，露出混凝土结构层，并修复平整。 对较大的孔洞、凹陷、露筋等部位，在清理干净后，应采用粘结能力强的修复材料进行修补。 应按设计要求对裂缝进行灌注或封 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，圆弧曲率半径不应小于 20mm。 混凝土表面应清理干净并保持干燥。 涂刷底胶 应按胶粘剂生产厂家提供的工艺条件配制底胶。 应采用滚筒刷将底胶均匀涂抹于混凝土表面。 在底胶表面指触干燥时，立即进入下一工序的施工。 找平处理 应按产品生产厂家提供的工艺条件配制修补胶。 应对混凝土表 面凹陷部位用修补胶填补平整，不应有棱角。 转角处应采用修补胶修成光滑的圆弧，其曲率半径不应小于 20mm。 宜在修补胶表面指触干燥后，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 应按生产厂家提供的工艺条件配制结构胶粘剂，并均匀涂抹于粘贴部位； 3 将碳纤维布用手轻压贴于需粘贴的位置，采用专用的滚筒顺纤维方向多次滚压，挤除气泡，使胶液充分浸透碳纤维布；滚压时 不得损伤碳纤维布； 20 4 多层粘贴时应重复上述步骤，并应在纤维表面的结构胶粘剂指触干燥时立即进行下一层粘贴； 5 应在最后一层碳纤维布的表面均匀涂抹结构胶粘剂。 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，并按生产厂家提供的工艺条件配制结构胶粘剂； 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结构胶粘剂，胶层中央应呈拱起状，平均厚度不应小于 2mm； 4 应将涂有胶液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，使胶液从两边挤出，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贴。 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。 碳纤维片材配套胶粘剂的原料应密封储存，远离火源，避免阳光直接照射。 胶粘剂的配制和使用场所应保持通风良好。 现场施工人员应采取相应的劳动保护措施。 21 6 检验及验收 碳纤维片材和配套胶粘剂应按工程用量一次进场到位。 进场时，应会同监理单位对产品合格证、产品质量出厂检验报告、中文标志和包装完整性进行检查。 同时应对产品的安全性能进行见证抽样复验。 复验结果应符合本规范第 、 、 节的要求。 注：见证抽检的项目可由设计和监理单位选定。 采用碳纤维片材和配套胶粘剂对混凝土结构进行加固时，应严格执行本规程第 5 章有关条款的规定，并按隐蔽工程的要求，对各工序进行检验及验收。 如施工质量不符合本规程第 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 1000mm2时，可采用针管注胶的方法进行修补。 当空鼓面积大于 1000mm2时，宜将空鼓部位的碳纤维片材切除，重新搭接并粘贴等量的碳纤维片材，搭接长度不应小于 100mm。 验收时，应按附录 B 方法对施工质量进行现场抽样检验及评定。 22 附录 A 碳纤维片材配套胶 粘剂与混凝土正拉粘结强度 试验室测定方法及评定标准 适用范围 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。 试验设备和试样 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材加工而成（图 ）。 混凝土试块。 试验所用混凝土试块的尺寸为 70mm 70mm 40m。 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 40mm 的碳纤维片材，然后将钢标准块与混凝土试块粘结（图 ）。 胶粘剂的制备和固化，应按相应的胶粘剂产品技术条件或胶粘剂施工工艺说明书中规定的条件进行。 试样数量。 每组试样数量不应少于 5 个。 试样的组数，按试验设计方案确定。 23 图 试验机具尺寸示意 图 混凝土试块尺寸 1－预切缝 图 试样组成示意 1－配套胶粘剂及碳纤维片材； 2－钢标准块； 3－预切缝； 4－混凝土试块； 5－钢夹具 24 试验条件 试验环境应保持在：温度 23177。 2℃ ，相对湿度 60%～ 70%。 试验步骤 将制备好的试样置入拉力试验机的夹 具并对中。 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： 正拉粘结强度应按下式计算： f＝ AP （ ） 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。 试样破坏形式 及其正常性判别： 1 试样破坏形式应按下列规定划分： 1）内聚破坏：应分为基材混凝土内聚破坏和受检胶粘剂的内聚破坏；后者可见于使用低性能、低质量胶粘剂的工程。 2）粘附破坏：应分为胶层与基材之间的粘附破坏及胶层与纤维复合材或钢标准块之间的粘附破坏。 3）混合破坏：粘合面出现两种或两种以上的破坏形式。 2 破坏形式正常性判别，应符合下列规定： 1） 当破坏形式为基材混凝土内聚破坏，或虽出现两种或两种以上的破坏形式，但基材混凝土内聚破坏形式的破坏面积占粘合面面积 85%以上，均可判为正常破坏。 2）当破坏形式为粘附破坏、胶层内聚破坏或基材混凝土内聚破坏面积少于85%的混合破坏，均应判为不正常破坏。 注： 1 钢标准块与检验用高强、快固化胶粘剂（取样胶粘剂）之间的粘附破坏，属检验 25 技术问题，应重新粘贴；不参与破坏形式正常性评定。 2 胶粘剂破坏形式的定义按现行国家标准《胶粘剂术语》 GB 2943 执行。 试验结果表示： 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。 试验结果的合格评定： 1 组试验结果的合格评定，应符合下列规定： （ 1）当一组内每一试件的破坏形式均属正常时，应舍去组内最大值和最小值，而以中间三个值的平均值作为该组试验结果的正拉粘结强度推定值；若该推定值不低于本规程第 3 章规定的相应指标，则可评该组试件正拉粘结强度检验结果合格； （ 2）当一组内仅有一个试件的破坏形式不正常，允许以加倍试件重做一组试验。 若试验结果全数达到上述要求，则仍可评该组为试验合格组。 2 批试验结果的合格评定应符合下列要求： （ 1）若批内的每一组均为试验合格组，则应评该批 粘结材料的正拉粘结性能符合安全使用的要求； （ 2）若批内有一组或一组以上为不合格组，则应评该批粘结材料的正拉粘结性能不符合安全使用要求； （ 3）若由不少于 20 组试件组成一个批，且仅有一组被评为试验不合格组，则仍可评该批粘结材料的正拉粘接性能符合安全使用要求。 试验报告应包括下列内容： （ 1）胶粘剂的品种、型号、批号和来源； （ 2）取样规则及数量； （ 3）制备试样的工艺条件； （ 4）试样的编号和数量； （ 5）试验时环境的温度、湿度； （ 6）拉力试验机的型号、量程及检定日期； （ 7）加荷方式及加荷速度； （ 8）试样的破坏荷载、破坏形式及正拉粘结强度测定值； （ 9）试验中出现的偏差和异常现象； （ 10）试验日期、试验人员及审核人员。 26 附录 B 碳纤维片材加固混凝土结构施工质量 现场检验方法及评定标准 适用范围 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及合格评定。 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，应符合现行行业标准 《数显式粘结强度检测仪》 JG 3056 的规定。 粘结强度检测仪应每年检定一次。 若发现异常，应随时维修，并重新检定。 取样规则 现场检验应在已完成碳纤维片材粘贴并固化 7d 的结构表面上进行。 其取样应符合下列规定： 1 梁、柱类构件以同规格、同型号的构件为一检验批。 每批构件随机抽取的受检构件应按该批构件总数的 10%确定，但不得少于 3 根；以每根受检构件为一检验组；每组 3 个检验点。 2 板、墙类构件应以同种类、同规格的构件为一检验批，每批按实际粘贴的表面积（不论粘贴的层数）均匀 划分为若干区，每区 100m2（不足 100m2，按 100m2计），且每一楼层不得少于 1 区；以每区为一检验组，每组 3 个检验点。 3 现场检验的布点应在胶粘剂固化已达到可以进入下一工序之日进行。 若因故需推迟布点日期，不得超过 3d。 4 布点时，应由独立检验单位的技术人员在每一检验点处，粘贴钢标准块以构成检验用的试件。 钢标准块的间距不应小于 500mm，且有一块应粘贴在加固构件的端部。 现场试样制备。 27 1 表面处理：被测部位的加固表面应清除污渍并保持干燥。 2 切。