粘贴碳纤维工程施工工艺及方法.docx

粘贴碳纤维工程施工工艺及方法
一、工艺流程
打磨T除尘T涂刷界面剂T找平T粘贴T刮平。
1. 打磨：
对要粘贴碳纤维的构件表面进行处理，若潮湿应等待干燥后，用磨光机打磨，使其基本平整，并修整外转角圆弧面。
2. 除尘：
用空压机或布除去表面灰尘，并用丙酮擦洗。
3. 涂刷底胶：
对粘贴部位涂刷界面剂，使其渗透构件表面，甲组分：乙组分比例为4： 1。
4. 找平：
待界面剂干燥后，用环氧腻子补平，按产品说明书进行调配。
5. 粘贴：
待环氧腻子干燥后，用胶均匀涂刷一遍，按产品说明书进行调配，后粘碳纤维片。
6. 刮平：
在贴好的纤维片表面涂胶，后用塑料刮片，均匀用力刮平，使其浸透无气泡即可。
二、施工方法
1. 事前准备
施工前，要考虑加固结构物状态、环境等，然后制定施工计划，做必要准备。
(1 )事前调查
根据施工现场及现场周围环境，确保资材、机械等进入作业地方，事前做充分的现场调查。
(2) 材料准备
① 按加固结构物的状态，采用不同剖面修补。表面处理方法，根据需要准备资材、机械。
② 依碳纤维布的用量确定树脂量，依施工时期的温度确定树脂规格，准备所需资材、使用量。
1
（3）使用原材料
① 确认使用数量、规格。
② 根据所需，在现场评定制作的试验物。
（4）脚手架搭设
① 根据加固结构物高度、周围状况，搭设安全脚手架。
② 障碍物拆除
接近加固结构物、施工有障碍的设备（配线、配管等）移去及临时拆去。
需要复原的设备（配线、配管等），记下施工前的位置、施工后复原。
（5）拍照
加固结构物和移放处，记下施工前的状况、施工后复原有用。
2. 底面处理
用碳纤维布获得充分的加固效果，必须将主体和碳素纤维布牢固的粘贴，应对混凝土主体的剖面、表面等进行底面处理。
（1）除去水泥浆（层）
使加固结构物的混凝土主体露出，去除水泥浆等装饰层。
（2）主体剖面修复
① 严重老化剖面缺损和腐蚀钢筋，除去不良部分，进行防腐蚀处理后，用与混凝土同等以上压缩强度水泥浆等，进行剖面修补。
② 混凝土构件的缺损处及阶差按需修补（树脂浆等）。
（3）有裂缝时根据状态，研究修补方法，注入树脂等补修。
（4）用转子打磨机等除去混凝土表面的脏污和浮灰等。注意打磨时不要形成尖角。用中性剂和研磨等除去油类。
（5）阳角、阴角处为防止碳纤维布剥落和降低强度，用粘脂等涂在转角弧度R上。
① 柱角（阳角）要达到R = 20mm以上，用转子打磨机等打掉。成形部加工用粘脂等，检查是否达到R = 20mm以上。
② R的确认（R = 20mm），可在成形后检查。
③ R在规格书等有规定，按规定做。
（6）灰尘除去
用除锈机等除去混凝土上的粉末和灰尘，或用吹风机和围丝等除去。
3. 粘脂处理
为了防止混凝土表面和碳纤维布间留有空气和膨起，主体表面必须平滑，凹凸和阶差、针孔（汽泡）等，要用粘脂材料等，进行平整处理。
（1）粘脂处理前，确认施工环境、施工面积，露水等。
气温不足5°C时，固化慢，要中止施工。必须施工时，要用电热器等进行保温、加温处理。雨天时用布等保养，不要进入雨水。湿度在85%以上时，粘脂固化不良，要采取通风等措施，降低湿度。确认施工面有无积露水，有露水用围丝等擦去，暂时放置，确认是否发生再积露水。有积露水可能，要中止施工。确认施工面有无泥土、灰尘等。有土、灰尘时用吹风机、围丝等除去。
（2 ）粘脂混合
确认计量、混合容器中残存树脂、溶剂、灰尘等有无，而后使用。粘脂要计量、注意主剂：固化剂配合比。一次使用量，要考虑可使用时间和涂付面积，混合计量要在可使用时间以内。用电动搅拌机和刮刀等，搅拌充分至均匀（3分钟左右）。混合容器下角部很难搅拌，要特别注意。
（3）粘脂涂付
用金属刀、金属刮刀、橡皮刀等在混凝土表面凹部、针孔（气泡）、阶差上涂粘脂直至平整。涂付量因混凝土表面状态不同而不同，但是标准使用量为0. 5 1. 5kg/。
（4）涂付干燥
保养条件因环境温度不同而不同，但是，确认指触干燥（参照表2）,可移到下道工序（通常为一天保养）。从混凝土主体内部，在空气等粘脂施工面产生气泡时，粘脂（干燥）固化后，用砂皮和电动砂轮等，去掉气泡部分，打平整。
4. 树脂底涂
除粘贴树脂，粘贴混凝土主体和碳素纤维布，底涂树脂重要的是：涂到所要量并均匀。
（1）底涂树脂前，要检查施工环境、施工面积露水、预涂胶及粘脂指触干化等的有无。
（2）气温5C不到时，固化慢，要停止施工，必须施工时，采取用电热器保温、加温的措施。
（3）雨天用布等保养，不可进入雨水。
(4) 湿度在85%以上时，树脂固化后会发粘、固化不良，要采取通风等措施，降低温度。
(5) 检查施工面有无积露水，如果积露水用围丝等擦去，放置一段时间，确认是否再发生积露水。有可能积露水，要停止施工。
(6) 确认预涂胶或粘脂是否指触固化。从前道工序间隔10天以上，用砂皮打毛施工表面。
(7) 气温不到10°C，混合树脂前，可用预加温到15C的方法。应充分注意，碳素纤维布树脂浸渍好时，树脂可使用时间短。
(8) 确认施工面有无土和灰尘等，有土、灰尘时，用吹风机、围丝等抹去。
5. 树脂混合
树脂有夏用(S)和冬用(W),按施工时期区分使用。不懂时，询问生产厂家。检查计量、混合所用容器中有无残余树脂、溶剂、灰尘等，而后使用。
注意计量树脂的主剂：固化剂配比。一次使用量要考虑可使时间和涂布面积，混合量要在可使用时间以内。用电动搅拌机和刮刀等充分搅拌到均匀(3分钟左右)。混合容器下角部很难搅拌，要特别注意。
6. 底涂树脂
根据混凝土表面状态，碳纤维布的用量而不同，树脂标准涂量为0.4〜
0. 6kg/左右。(参照下表)
碳素纤维布及树脂涂装量
项目
ST2
HT3
HT4
碳素纤维量(g/ )
2
3
4
涂装量(kg/ )
0.4
0.5
0.6
浸渍用环氧树脂粘贴剂性质状态

项目
主剂
固化剂
混合物
主要成分
环氧树脂
变性脂肪族聚酰氨
—
外观
青色油状
变性脂肪族聚酰氨
—
配比
主剂：固化剂= 1: 50 (重量比)
—
粘度
11, 0MPa - s
8MPa • s
JISK6833

(20°C)
(11, 0cP)
(8cP)

14, 0MPa - s (混合比)
(14, 0cP)
比重(20C)
1.20
1.05
JISK6833

可用时间
40 分(20C 1kg)
加温法
7.表涂树脂
碳纤维布粘贴平滑，确认树脂无渗出，从纤维上沿纤维方向均匀涂付，使树脂充分浸渍。特别要注意端部与底面密接。涂布量，标准为0.2〜0.4 / 。
碳纤维布的施工，标准为一天一层，一天工作结束后，碳纤维布粘贴不可结束，一定要表涂树脂。表涂后到树脂固化，用眼检查碳纤维布的浮起，膨起，剥落有无，发生浮起膨起，剥落等立即修正。浮起、膨起等，沿纤维方向抹平，把内部气泡挤出。剥落、皱纹用橡皮刀沿纤维方向伸展修补。
8. 碳纤维布粘贴
(1 )准备碳纤维布
① 确认所用碳布的量。
② ST2布头的玻璃纤维上着有蓝色。
③ 用秤确认量。
(2) 裁剪
① 碳纤维布裁剪：丈量叠合部分尺寸，用剪刀或割刀剪裁所需片数。
② 剪裁布卷起后，保管在没有灰尘和阳光直射、有水分处。
③ 碳纤维布裁剪另头，能使用于开部等叠贴，应妥善保管。
④ 碳素纤维布的废布，作为工业废物进行废弃处理。
(3 )粘贴
① 底涂树脂涂装后，迅速确认碳纤维布的粘贴方向，粘贴于树脂涂付面。
② 粘贴树脂要根据环境，区分可使用时间，气温高时要注意树脂迅速干化。
③ 碳纤维布粘贴无正反面规定。
④ 检查粘贴位置，迅速判断碳素纤维布端，对准粘贴位置。如果剥下已粘贴碳纤维布，纤维会零乱，叠贴很难，要对准划线位置粘贴。
⑤ 从粘贴端头部沿纤维方向用橡皮刀，使树脂浸渍于纤维上，两端不整齐可从中心向端部粘贴。
⑥ 碳纤维布叠合部涂树脂后，对准粘贴。
⑦ 使碳素纤维完全浸渍于树脂里。
⑧ 粘贴作业重要的是使碳纤维完全浸渍于树脂中的操作，一有疏忽就会留有空气，引起与主体粘贴不良。
⑨ 开部和设备箱、地脚等的碳纤维布的粘贴，要事前决定粘贴部位。加固方法按规格书规定做。
9. 叠粘贴接缝
(1) 粘贴碳纤维布时，布太长很难操作，要裁剪成适当长度，叠缝粘贴。
(2) 纵方向要叠贴1mm以上，但是，规定书上有规定按规定做。
(3) 横方向无叠贴缝必要时，规格书有规定按规定做。
10. 保养
表土表拖涂树脂有略微粘贴脂后，用维尼纶布等保养。(保养一般为1天以上)必须考虑到气温下降时的保护措施。
11. 浮起、膨起的检查
(1) 用眼及滚榔头确认有无施工面的浮起和浸渍不足等施工不良。不良部位要修补。施工面上用滚榔头、球珠滚平浮起、膨起部分。浮起、膨起部分空洞，用滚棍榔摩擦，会发出“咔拉、咔拉”异常音。
(2) 碳纤维布的浮起、膨起的高度比较底、比较大的层小，用树脂诸如组如注入等立即修补。用滚珠榔头检查浮起、膨起的大要，进行标记。浮起、膨起的商埠上部和下部2处开小孔。由下部孔用专用注射器，打入醇酸树脂CF层或醇酸树脂G250由上部孔流出树脂时诸如注入结束，用木塞等塞住孔。防止注入树脂流出。
(3) 碳纤维维布浮起、膨起高度高、大层及碳纤维很乱时，用碳纤维布挡住修布。
① 用滚珠榔头检查浮起、膨起的大小，打上标记。
② 用电动研磨机等切去修补对象部分。
③ 用吹风机、围丝等扫去粉尘等。
(4) 用环氧树脂粘贴抹平表面。
(5) 粘贴指触干燥后，碳纤维布粘贴补修正。粘贴缝长度按规格书规定长度粘贴，与切去叠层数相同片数的碳纤维布。
12. 加工作业
(1) 加工涂装在确认树脂干燥后涂装。
(2) 树脂的指触固化后，间隔三天以上，用砂皮打磨表面。
(3) 防止粘贴部直射阳光(紫外线)产生老化，用耐气候性涂料(聚酰氨系、氟系等)，保护涂装。
(4) 有耐火必要时，用水泥等遮盖涂装。
① 用水泥浆加工时，为了提高粘贴性，在树脂表面，有时可喷3 — 4号硅砂。
② 喷硅砂时，最好在表涂树脂固化前实施。
13. 安全管理
(1) 充分把握使用材料使用方法、保管方法及管理方法，再施工。
(2) 经常整理清扫作业环境。
(3) 在各种作业时，要带好所需保护工具，再从事作业(安全帽、手套、保护眼睛、防身尘早罩、安全带等)
(4) 使用含有有机溶剂的材料。防止吸入中毒，火花产生或摘火灾，要通风好。
(5) 预涂胶、树脂等咱粘上皮肤，要立即用水清洗。另外，进入眼睛时，立即清洗看医生，采取适当措施。
(6) 建立紧急联系体制，铭记施工计划，同时为了在事故发生时迅速采取措施，工作人员也要让他们完全知道。
(7) 碳纤维导电，注意电器火灾，采用适当措施。