碳纤维片材加固混凝土结构施工质量的合理化评价

《碳纤维片材加固混凝土结构施工质量的合理化评价》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、碳纤维片材加固混凝土结构施工质量的合理化评价　摘要：通过回顾检测规范的演进过程和分析检测资料，提出应主要通过破坏形式对碳纤维加固工程的施工质量进行评价，而将粘结强度作为参考。　　关键词：碳纤维；加固；正拉粘结强度　　　　1　引言　　　　碳纤维片材是碳纤维布和碳纤维板的统称，是目前混凝土结构加固工程的常用材料之一，其强度是钢材的近十倍，而重量却仅为钢材的20％左右，正是由于其高强度重量比和优良的耐腐蚀性而受到世界各国学者和工程界人士的广泛关注，特别是近年来，随着碳纤维的技术革新，大幅度降低了材料的制造

2、成本，工程用量增长迅猛，而其施工质量也同时倍受关注。　　　　2　检测规范的演进过程　　　　为了因应业内对碳纤维加固工程施工质量判定的需要，湖南湖大土木建筑工程检测中心率先开展了碳纤维片材加固混凝土结构工程施工质量现场检测的研究，并于2002年8月第一次在湖南省内对碳纤维加固施工质量进行了现场检测。7　　从2002年8月到2003年5月，我们依据当时的标准《粘贴碳纤维增强复合材料加固混凝土工程施工与验收暂行规定(修订本)》进行现场检测，此标准由建设部建筑物鉴定与加固规范管理委员会于2002年6月颁布，

3、其对施工质量合格的判定依据是：在正拉粘结强度试验中，破坏形式正常，且粘结强度不小于atftk，其中ftk为混凝土抗拉强度标准值，at为检验系数，取值范围在1.0～1.2之间。　　2003年5月，中国工程建设标准化协会颁布了《碳纤维片材加固混凝土结构技术规程》CECS146:2003，该标准的主编单位是国家工业建筑诊断与改造工程技术研究中心。根据该规范对施工质量验收的规定，碳纤维片材与混凝土之间的粘结质量可先用小锤轻敲或手压片材表面的方法定性检查，而定量则需通过现场正拉试验检验。在正拉试验中，若组内所

4、有标准块的破坏形式均为混凝土破坏，则为合格：若破坏形式为层间破坏或碳纤维片材破坏，但粘结强度平均值不小于2.5MPa，且单个最小值不小于2.25MPa，则也是合格，其它情况为不合格。　　2006年6月，建设部和国家质监总局联合发布了《混凝土结构加固设计规范》(GB50367-2006)，并于2006年11月开始实施。该规范由四川省建筑科学研究院主编，其对正拉试验合格的规定是破坏形式正常(即混凝土内聚破坏)，且粘结强度不低于该规范相应指标的要求。但该规范并没有明确现场正拉粘结强度指标的要求，目前普遍的

5、认识是不小于混凝土轴心抗拉强度标准值，且最低不小于1.5MPa，这种认识尚需在后续配套规范中明确。7　　从三个规范的演进过程可以看出，碳纤维加固工程施工质量的评价标准是动态的，其中破坏形式必须是混凝土内聚破坏已经得到各方共识，但粘结强度指标却有一个从严到松再到稍严的过程。为了全面了解笔者所接触各碳纤维加固工程的实际情况，为实施《混凝土结构加固设计规范》(GB50367-2006)及其后续配套规范做好准备，我们统计了本中心2002年以来34个碳纤维加固工程共121个标准块的检测结果，详见表1，并进行了

6、初步分析。　　　　3　施工质量的初步统计分析　　　　从检测结果可以看出：　　　　1　混凝土内聚破坏作为碳纤维加固工程质量的主要评定标准，是碳纤维粘贴材料和施工的基本要求，在使用合格材料和正常施工条件下是很容易做到的。我们统计的结果涉及6种品牌的粘贴胶粘剂和8种品牌2种型号的碳纤维布，其中破坏形式为混凝土内聚破坏的比例为89.3％。　　但在检测中有13个标准块(占总数的10.7％)出现了非正常破坏，根据调查，其主要原因在施工方，具体表现在：　　　　(1)冬季施工，胶粘剂粘度较高，施工人员在没有将胶粘剂

7、AB组分充分混合均匀的情况下粘贴碳纤维布；7　　　　(2)个别施工人员贪图较快的施工进度，没有对胶粘剂AB组分的配合量进行准确计量，而是通过经验进行大致配比，导致配合比例出现严重偏差；　　　　(3)混凝土表面处理措施不当。按照一般的施工程序，在粘贴碳纤维之前，应将被补强的混凝土面层粉刷层和松动部分彻底消除后打磨，表面凸出部分用切割机或砂轮机修平；若混凝土存在裂缝，应先灌注封缝后粘贴碳纤维；混凝土表面要求洁净、干燥、无油污，若表面有渗水，应先做疏水、止水和干燥处理，将表面用丙酮或酒精擦拭干净后粘贴碳纤

8、维。但有个别工程，施工人员没有对基材混凝土表面进行打磨或者打磨的深度不够，从而导致出现非正常破坏。　　　　在实际检测过程中，对第(1)、(2)种情况，用手触摸固化后的胶粘剂，往往有粘手仿佛没有完全固化的感觉，对第(3)种情况，胶粘剂完全固化，但用正拉粘结强度检测仪将标准块扯下后，却发现胶结面只有很薄一层浮浆。　　　　2　正拉粘结强度实测值有一定程度的离散性；平均值随着混凝土强度等级的提高有增大的趋势，但区分度并不高，且普遍在基材混凝土轴心抗拉强度标准值附近。我们的统计