碳纤维布 Carbon fiber sheet 碳纤维加固的技术要点　　受弯加固时，纤维方向应与加固的受力方向一致；　　受剪加固、抗震加固时，纤维方向宜与构件轴向垂直；

一、施工流程及剖面图

1.粘贴纤维(FRP)施工流程图

纤维布( FRP)补强加固施工流程图

2.纤维(FRP)施工剖面图

纤维复合材(FRP)补强加固施工粘贴剖面图

二、施工工序及工艺

1.被加固混凝土表面处理

(1)　表面处理应达到三个目的：确保结构本体与纤维布牢固粘结，除锈、去污、净化处理混凝土表面的老化部位；利用结构胶修补裂缝、填补孔洞、调整高差、削除尖角，保证碳纤维布粘结在可靠的基底上。

(2)　钢筋露出部位须做防锈处理，如损伤程度严重，应采取措施补救。

(3)　裂缝修补。若裂缝在5mm以上，采用高强水泥砂浆灌注；裂缝宽度大于0.1mm、小于5mm，采用专用化学裂缝灌注胶灌注裂缝，以低压慢注射为主，固化后打磨修饰平坦；裂缝宽度小于0.1mm，采用封缝胶表面封闭。

(4)　表面修补：被粘混凝土面如有缺点、孔洞或蜂窝麻面，应采用修补胶修补。

①缺点或孔洞修补。原结构施工中或后期运行中使结构产生缺角、孔洞、蜂窝麻面，必须用修补胶修补。

②高差调整。由于模板错位产生混凝土表面高低差，亦必须在粘贴纤维前修复。大面积可用高强砂浆，局部位置则用修补胶修补。

(5)　表面污垢和碳化物处理。以盘式打磨机、喷砂、高压力的水冲洗等方法，将表面处理成平坦规整、无松动、无脆弱碎块及无污物的表面，油脂类污物用中性洗涤剂脱脂，用高压力的气抢清理灰尘，粘结纤维布前混凝土表面必须充分干燥。

(6)　修角加工。为防止内凹角处纤维布在粘结时容易剥离或扯起，可采用修补胶泥修补成圆角，圆角半径R应满足规范要求。对于棱形柱或尖锐外凸角结构，在尖角处的纤维会有较大的应力集中，容易使碳纤维折断，因此必须进行处理。可用研磨机将棱角修饰成半径R的弧形。用修补胶做表面修饰，用弧形量具检测，保证修饰角半径R满足规范要求（特种结构按相关规范要求）。

2.底胶涂布

(1)　使用底胶的目的，在于加强混凝土与纤维布或修补胶之间的粘结性，底胶能够浸入混凝土，增加混凝土的表面强度。

(2)　环境温度、湿度和混凝土表面的干燥程度影响底胶粘结性能，施工环境温度应不低于5℃，湿度应不高于85%，混凝土表面含水量应在10%以下的干燥状况。

(3)　一次配胶量不宜过多，一般情况配制好后在45- 60min内用完；胶的搅拌采用低速机械搅拌，搅拌时可能发热，搅拌时间不宜过长，以3min为宜。

(4)　涂胶采用滚轮毛刷均匀涂敷，涂敷量由底胶的品种和混凝土表面状况而定，底胶的浓度较低，一般用量标准为0.25一0.3kg/m2；底胶应涂敷1-2道，如混凝土碳化严重，浸透量大时，需增加涂敷次数。以指触确认干燥后，再继续下道工序（通常需要24h时间养护）。

3.修补胶修补混凝土

(1)　使用修补胶的目的是保证施工面平整，混凝土面与纤维布之间没有气泡鼓胀发生，应对混凝土面凹凸、孔洞及高差修整。

(2)　底胶指干后立即修补，如时隔10日以上，使用修补胶前须用砂纸打磨做表面处理；如遇蜂窝麻面，在混凝土表面应全部涂敷修补胶；用量视表面状况而不同，一般用量为0.5～1. 5kg/m2　；通常养护24h固化，确认固化后再继续下道工序；因混凝土内部气体使修补胶施工面产生气泡时，用角磨机将气泡研磨平整。

4.浸渍胶涂底

(1)　涂敷浸渍胶的目的是使混凝土与纤维布粘结。施工注意事项：必须使浸渍胶充分浸透，采用专用滚轮单向滚压纤维布，起拱部位和角落部分容易产生空气滞留，使用专用带齿除泡滚筒除去滞留空气。

(2)　固化时间，每次胶的混合量应以在施工时间内要涂布面积计算，搅拌必须充分，应特别注意混合容器的底角部分难搅拌处。

(3)　涂敷应均匀，涂敷胶量以浸透纤维布为标准，胶不宜多，多余胶用专用设备挤压出来，涂敷量视混凝土表面状况和纤维布规格不同而不同，一般一层用量为0.5-0.7kg/rn2。

5.粘贴纤维布

(1)　粘贴纤维布的目的是对工程结构进行补强加固，施工注意事项是：必须确定受力方向，纤维粘贴方向与受力方向一致，不能弄错；纤维布一定要铺设平整，不能褶皱，不能弯曲；浸渍胶必须用专用滚压轮滚压浸透，并排除气泡。

(2)　裁剪尺寸须包含纵横向重叠部分，剪裁下的碳纤维不能折叠，粘贴前必须卷滚在半径R≥80mm的圆滚上，免折损；裁剪好的纤维布，若当天用不完，应放置在无尘、干燥、无日光直射处密封保管。

(3)　纤维布必须沿定位线粘贴，多层粘贴应逐层进行，必须待第1层固化后再粘第二层，不得一次粘贴多层纤维布；在一处粘贴多块纤维布，应先粘中心的一块，然后向两边扩展；碳纤维布在外凸角粘贴时，不要让纤维布受折损伤；在内凹角粘贴时，采用半径相同的橡皮滚轮，挤压凹角，以免扯离力使凹角处纤维址起；滚压时沿受力方向滚压不要往返用力。

(4)　纤维搭接长度。在纤维方向一般规定为100mm（日本道路工程及住宅土程规定为200mm)；与纤维垂直方向两块之间无须搭接（也有要求搭接30mm以上的）；在粘贴的纤维布面积中间，若有开口设备、铁板等阻挡时，纤维布的剪裁应事先计划，并对这些削弱的部位做好补强准备。

(5)　养护。室外施工时为了不使雨水、灰尘附着在纤维布上，须用塑料布养护。纤维布粘上后，用塑料布覆盖24h以上进行养护。平均温度10℃以下，初期固化时间约2d;平均温度10～20℃，初期固化时间约1-2d；平均温度在20℃以上时，初期固化时间约1d。完全固化要求时间较长，一般固化80%以上就可以受力。平均温度在20℃以上时须固化7d;平均温度在10℃时须固化14d才能受力使用。

6.浸渍胶上涂

(1)　目的：表层保护，或为下一层纤维布的粘结作准备。

(2)　上涂后到固化前，检查纤维布有无浮起、鼓胀或剥落，若有应立刻修整。

(3)　浮起、鼓胀部分，在未固化前，用脱泡滚朝纤维方向推碾，将气泡排出去；若浮起、鼓胀已经固化，可采取开排气孔，用注射器灌胶充填。

7.表面涂饰

(1)　目的：避免树脂胶白化现象。表面浸渍胶受紫外线、臭氧影响会产生老化和白化。

(2)　有耐火要求时，需用石棉灰浆或水泥砂浆抹面（可在浸渍胶固化前，在纤维布表面粘豆砂石子糙化）。

(3)　需要缓冲车辆等冲撞碳纤维表面时，可设置砂浆防护层或挂网浇筑一层高强混凝土处理，使防护层和纤维布得到充分的附着强度。

(4)　如有彩色美化装饰要求时，可用彩色胶或彩色涂料。

8.碳纤维补强加固施工质量检查和验收

(1)　施工开始前，应确认碳纤维片材和胶粘剂、底层树脂、找平材料的产品合格证、质量检验报告，各项性能应满足验收规范要求。

(2)材料性能抽样检验

①碳纤维片材：当工程使用的碳纤维数量大于1000m2时，每1000m2用量提供一次料质检（包括抗拉强度和弹性模量）报告，检验数量不少于3组（每组试样数量为5个）。工程使用的碳纤维片材材料数量少于1000m2时，可引用本年度内其他项目使用同批产品时抽检的质检报告，若无此报告，也应抽检一组。其检验结果应符合验收规范的要求。

胶粘剂：当工程的胶粘剂用量在1t以下时，应作一组试样进行正拉粘结强度检验；用量在1t以上时，应每吨（不足1t，按1t计）增加1组试验；每组试样数量应不少于5个。受检的胶粘剂应由独立试验室人员在不少于两个包装单位中随机抽取，经混和后用于制作试样，其试验结果应符合验收规范的要求。

（4）粘结质量不符合要求需割除修补时，应沿空鼓的边沿将空鼓部分的碳纤维割除，以每边向外缘扩展100mm大小之同样碳纤维材料，用同样粘剂，补贴在原处，其施工步骤及做法应按要求进行。

(5)　正拉粘结强度达不到要求时，应将抽样检验所代表的部位的碳纤维复合材，全部剥去重做。

9.工具简介

(1)基底处理工具

①磨机：用于混凝土表面的打磨；②錾子：用于剔凿混凝土表面松散部位的混凝土残渣；③钢丝刷：用于清理混凝土表面的不洁污渍。

(2)　粘贴碳纤维

①调料容器：用于调合环氧树脂；②衡器：用于称量材料各组分的重量；③搅拌器：用于搅拌混合树脂材料；④刮板；用于修补不平粘贴碳纤维抚平；⑤滚筒刷：用于涂刷树脂；⑥罗拉：用于碳纤维的脱泡和压紧。

(3)　检测类工具

①靠尺：用于检查混凝土表面平整度；②塞尺：与靠尺配合使用；③温湿度计：用于测量大气温度、湿度；④小鼓锤：用于检查空鼓；⑤卷尺与钢板尺。

(4)　修补类工具

①注胶器：用于向空鼓内注入粘结树脂；②割刀：用于割开空鼓处碳纤维片以便注入粘结树脂。

(5)　劳保类用品

①工作服、工作帽；②防护眼镜；③防尘口罩；④安全帽；⑤胶手套。