碳纤维加固技术在厂房加固中的应用

第一篇：碳纤维加固技术在厂房加固中的应用

碳纤维加固技术在厂房加固中的应用

(本文由：上海鼎峰加固工程 整理)

摘要：综合加固工程实例论述碳纤维复合材料加固技术应用于场地较小、环境复杂条件下的加固方案、设计原理及施工过程，通过工程实例阐明碳纤维材料是一种适用面很广的加固修复材料，而且有良好的耐久性和耐腐蚀性。

关键词：碳纤维材料；复杂环境；混凝土结构；加固设计；施工方法

碳纤维加固材料是一种新兴的高强材料，最早应用于航空航天等高科技领域。近年来在土木工程领域中的研究与应用得到迅速发展，较之传统的结构加固方法，碳纤维加固技术是一种新型高效的加固修复材料，具有高强、高效、施工便捷、使用面广等优点。更主要的特点是耐腐蚀、截面尺寸小(即紧贴构件表面不占用空间)。碳纤维加固技术是利用改性环氧树脂类胶结材料将碳纤维片材粘贴于构件表面，从而达到结构补强及改善结构受力性能的目的。此项技术在美国、日本等发达国家已成熟运用，我国在20世纪90年代后期才开始碳纤维加固技术的研究与应用，近年来我们在许多方面进行过应用，应用效果非常理想，并已取得了一定的成果，且形成了系统的加固理论，现在中国工程建设标准化协会标准：《碳纤维片材加固混凝土结构技术规程》正式出台了，实际应用有章可依，为我们今后的大量使用创造了条件。工程概况

包钢选矿厂再磨车间厂房始建于20世纪9o年代，为多层钢筋混凝土框架结构，主厂房四层，局部五层，建筑面积6 000 m2左右，加固部分结构平面见图1。使用及生产情况与设计相吻合，21303年厂方由于技术改造需要，拟在V21．860 m屋面框架梁上悬挂桥式电葫芦，原屋面梁经可靠性鉴定，现在结构承载能力不满足改造要求，故对v21．860 m屋面框架梁采用碳纤维进行加固，经过加固达到了2003年厂房在v21．860 m屋面框架上悬挂桥式电葫芦的技术改造需求房屋的非破损检测及评定结论

2003年对拟改造加固部分的结构构件和框架梁采用超声—— 回弹综合法进行了框架混凝土梁现有强度的检测，同时对该部分构件和相关构件的外观质量和开裂破损情况进行了全面检测。检测结果：通过对该厂房的全面检查发现，厂房内框架梁有明显斜裂缝，除此以外混凝土外观质量良好，表面平整光洁，棱角齐全，未见其它质量缺陷，D—E列3—7轴框架各主梁，混凝土检测结果均大于25 MPa，根据以上检测结果，对梁的抗弯、抗剪承载力进行计算，抗剪承载力不满足改造要求。加固方案的选择

在加固方案的选择上考虑该厂房环境窄小，车间要求加固施工必须在不停产的情况下进行，而且必须保持生产环境清洁干净，上部绝对不能有粉尘及杂物掉落。经现场考查该厂房的楼层较高，在上面可搭吊架进行操作，只有选择所有加固操作在上面进行，才能保证在不停产的情况下进行，所以首选了碳纤维加固方案，这种方案使用材料较少，设备简单，没有湿作业，施工及防护搭载重量均可满足吊架的负荷要求。而且施工防护工作容易做到，能够满足厂房内正常的生产环境和干净清洁的要求。施工工艺及构造要求 5．1 施工工序

(1)严格按规程要求作好施工准备；

(2)混凝土表面处理要彻底，必须按规程要求露出坚实的基层；(3)按材料使用要求配制并作涂刷底层树脂；(4)配制找平材料并对不平处修复处理；(5)配制并涂刷浸渍树脂或粘贴树脂；(6)粘贴碳纤维；

(7)未粘贴碳纤维的部位，粘贴完碳纤维后，刷两遍聚合物防水涂料对全梁进行耐久性处理。要注意养护，不能损伤碳纤维布及聚合物涂料层。5．2 注意事项

(1)材料要经检验合格；

(2)表面处理要用混凝土角磨机、砂轮等工具将构件基层混凝土表面打磨平整，构件转角粘贴处要打磨成圆弧状，圆弧半径R≥20 mm，表面打磨后应用压力风机清除粉尘，并保持清洁干燥；

（3）涂刷底层树脂厚度均，不能漏刷或有流淌及气泡现象存在；

(4)粘贴碳纤维布时，不得损伤碳纤维布，要使粘结剂充分浸透粘贴碳纤维中，粘贴时要使其平整无气泡，粘贴碳纤维接头搭接长度为150 mm，各层粘贴碳纤维布之间的搭接位置要相互错开。结束语

碳纤维加固技术对混凝土结构及构件的补强加固效果是十分理想的，在基本不增加构件截面尺寸及自重的前提下，该技术在施工工期、施工质量方面均能达到预期的目的，而且不受场地大小、构件形状的影响，适应面非常广泛；同时通过表面粘贴碳纤维补强加固，也可使混凝土表面起到防潮防腐的作用，既可起到补强加固作用又提高耐久性，一举两得；加固后的框架梁，经一年多生产运行和春夏秋冬四季环境的更替，未见任何异常现象，结构完好无损。目前在旧厂房技术改造项目多，厂房钢筋混凝土结构多数需要补强的情况下，碳纤维加固技术具有较大的推广应用价值。

第二篇：碳纤维加固分析

碳纤维加固混凝土的弹塑性分析 黄兴 王国体

摘要：

1.碳纤维复合材料是航空、汽车、运动器材等众多领域广泛应用的材料之一。由于具有优异性能。碳纤维单向布与配套树脂材料已是加固钢筋混凝土结构的新材料、新工艺。本文简单介绍了钢筋混凝土有限元分析的研究现状，碳纤维加固混凝土技术的发展概况，讨论了混凝土材料的弹塑性本构关系，介绍了常见的可以用来模拟混凝土的几种模型。2.在确定有限元模型的基础上，详细介绍了ANSYS中专门用于模拟混凝土或钢筋棍凝土结构的Solid65单元以及钢筋单元LINK8。

3.在对钢筋混凝土梁的有限元分析中，通过对碳纤维布的添加和消去，用ANSYS进行模拟并对试验结果进行比较，验证碳纤维对混凝土的加固作用。关键词：混凝土 加固 有限元

Carbon fiber reinforcement concrete ball plasticity analysis Abstract：

1.The carbon fiber is compound with the aviation, the automobile，the movement equipment and so on one of multitudinous domain widespread application materials.Because has the outstanding performance.The carbon fiber unidirectional cloth and the necessary resin material already were reinforces the reinforced concrete structure the new material, the new craft.This article simply introduced the present situation of the reinforced concrete finite element analysis research, the carbon fiber reinforcement concrete technology development survey;discussed the coagulation of the material ball plasticity and the construction relations.Introduced several kinds of common useful models to simulate the concrete.2.In the determination finite element, in the model foundation, in detail introduced in ANSYS specially uses in to simulate the concrete or the steel bar stick congeals the texture of soil Solid65 unit as well as steel bar unit LINK8

3.In infinite element analysis which puts up the main beam to the steel bar coagulation, through eliminates or add the carbon fiber ,carries on the simulation with ANSYS, thus carries on the comparison to the test result, the confirmation carbon fiber to the concrete reinforcement function Key word: Concrete reinforcement finite element 钢筋混凝土有限元分析的意义

钢筋混凝土是由钢筋和混凝土两种物理—力学完全不同的材料所组成的结构材料。钢筋混凝土结构由于强度高、可模性好、造价低等优点，在我国建筑业中被广泛使用，公共建筑及绝大部分高层建筑均为钢筋混凝上结构。

由于钢筋混凝土材料性能的特殊性和复杂性，对于钢筋混凝土的试验研究存在着许多复杂的因素，主要包括:(1)钢筋混凝土结构是由两种材料组成:钢筋和混凝土。

(2)混凝土本身主要是由山水、砂石骨料和水泥复合而成。在混凝土硬化以后，在混凝土中仍然有自由水和孔隙，甚至还有未水化的水泥粒，并不可避免的形成数条多微裂缝。混凝土的应力应变关系是非线性的，且受很多因素影响。在复杂应力条件下，混凝土本构方程仍然是一个需要深入研究的问题。

(3)在荷载作用下，一般钢筋混凝土结构是带裂缝工作的。混凝土的裂缝随荷载的增加而不断发展。

(4)混凝土的变形是与时间有关的，如收缩和徐变。

(5)钢筋和混凝土之间的粘结关系非常复杂，如何模拟粘结关系也需进一步研究。

(6)钢筋本的非弹性性能。

考虑到这些复杂因素，要精确分析一个钢筋混凝土结构从加载到破坏的全过程是十分困难的。长期以来，钢筋混凝土结构的分析主要靠试验和经验公式，而且主要是针对杆件结构。对于复杂的混凝土结构要么用模型试验，要么用弹性理论，对某些结构一般是用极限平衡理论求得其承载力。

随着电了计算机的出现和混凝土本构关系研究的深入，钢筋混凝土结构有限元分析方法得到了迅速的发展。在钢筋混凝土结构的分析中运用有限元分析可以提供大量结构反应信息，诸如结构位移、应力、应变的变化，混凝土压屈，钢筋流动，粘结滑移，破坏荷载等等，这对研究钢筋混凝土结构的性能，改进工程设计都有重要的意义。

2钢筋混凝土有限元分析的研究现状

最早用有限元法分析钢筋混凝上梁的学者是 Ngo和Scordelis。他们于1967年在ACI杂志上发表了一篇有关这一内容的论文们在研究中，主要还是基于线弹性理论，但是他们根据试验结果，将钢筋和混凝土划分为三角形单元，按平面 应力问题和线弹性理论分析钢筋和混凝土应力，针对钢筋混凝土结构的特点，在钢筋和混凝土之间附加了一种沿钢筋径向和切向都有一定刚度的粘结弹簧，从而可以分析粘结应力的变化情况：反映混凝土的开裂特性，提出了离散裂缝(discrete cracks)形式，即在梁中预先设置裂缝，裂缝的两边用不同的节点，裂缝间也附加了特殊的无几何尺寸的连接弹簧，以模拟混凝土裂缝间的骨料咬合力和钢筋的销栓作用。这一研究获得了很大的成功，引起了巨大的反响。自此以后，许多学者在这一领域研究，发表了大量研究成果。

1968年Nilsson发展了Ngo等人的工作，将钢筋与混凝土非线性粘结关系和混凝土本身的非线性应力应变关系引入有限元分析，当钢筋开裂后就重新划分网格，把裂缝置于单元边界处Frankin于1970年首先引入“弥散裂缝”的方法，将钢筋分布在混凝土单元中，假定钢筋与混凝土间有效连接并可以自动跟踪裂缝的发展。这一方法为有限元分析实际钢筋混凝土结构提供了有力工具，获得了广泛应用。有些研究中还用拉伸强化(tension stiffening)概念，以考虑裂缝之间混凝土对受拉的贡献。由于弥散裂缝模式计算相对简单并具有较好的精度，这一模式己被应用于平面应力、平面应变、板弯曲、壳体、轴对称和三维实体问题之中。1969年已有学者用分层法来建立钢筋混凝土梁的弯曲单元稍后Lin和Scordelis将分层法用于板壳单元等弯曲构件，假定每一个混凝土堆安全壳、存储容器和海洋石油平台等大型混凝土结构的非线性分析中。这一阶段的研究和应用都取得了很大的进展，但总的来说，不管是理论研究还是工程应用，都比较粗糙，处于探索阶段。

1977-1985年，在这个阶段中，研究工作主要可分为两个方面。一方面是继续在单元模式的选取、混凝土的本构关系和破坏理论、裂缝的模拟和拉伸强度、骨料咬合和销栓作用以及粘结方面进行深入的研究。另一方面是系统性的总结和交流工作，美国土木工程协会组织了一个20人的委员会，花了八年时间，总结和分析了钢筋混凝土结构有限元结构分析领域的大量研究资料和信息，在 1982午 5月发表了长达 545页的综述报告，内容涉及本构关系和破坏理论、钢筋模拟及粘结的表示、混凝土开裂、剪力传递、时间效应、动力分析、数值算例和应用;还在附录中发表了钢筋混凝土结构非线性的有限元程序。在这一时期，欧洲和亚洲的一些学者也在钢筋混凝土结构的有限元分析方面进行了大量的研究工作，1987年7月在联邦德国召开了“钢筋混凝土空间结构非线性性能”的国际会议;1981年，国际桥梁与结构工程协会在荷兰召开了 “高等混凝土力学”的国际会议;1984年，在前南斯拉夫召开了 “混凝土结构的计算机辅助分析与设计”国际会议。同时，日本学者的研究工作在起步较晚的情况下很快的发展到了应用阶段，并且与试验的结合方面取得了很大的进展。

1985年到现在，处在混凝土的本构关系的表达和试验研究方面继续进行更深入的研究之外，钢筋混凝土结构非线性有限元分析进一步向实用方向发展，努力把现有的分析方法和工程设计结合起来。同时，研究的领域也进一步扩展到动力、冲击荷载下的非线性分析，分析模型和材料参数成为预测钢筋混凝土结构在动力和冲击荷载下性能的研究热点;高强混凝土和受约束混凝土结构的非线性有限元分析也受到了重视;材料非线性、几何非线性以及时间因素的综合考虑也融入了钢筋混凝土结构非线性有限元分析。在混凝土结构中，与时间因素有关的效应包括荷载、预应力、环境因素以及随时间推移而变化的徐变、收缩、老化、热效应和预应力筋的松弛等。在这一时期中，我国在钢筋混凝土结构非线性有限 元分析的大部分领域开展了研究工作，取得了很大发展。我国虽然没有专门召开过钢筋混凝土非线性有限元分析方面的会议，但这方面的研究工作在计算力学、结构工程、地震工程等全国性的学术会议中有所反映，也出版了钢筋混凝土结构非线性有限元分析方面的专著，反映了我国在这一方面的研究成果。

目前可以说钢筋混凝土的有限元分析己经到了相当实用的阶段。欧洲混凝土委员会 1990年的混凝土模式规范已经将混凝土有限元方法纳入其有关条文。我国钢筋混凝土结构也在附录中写入了有关有限元分析的条文。其主要用途如下：

a)用于重大结构，如核电站的安全壳、海上采油平台、大型水利工程结构的静力分析，尤其是动力分析，具有及其重要的意义。既可以检验设计，又可以优化设计;既有经济价值，又有研究价值。

b)用于结构或构件的全过程分析，对结构或构件的性能及其实际的极限荷载有更深入、正确的了解，能揭示出结构的薄弱环节，能对其可靠性做出正确的评价。

c)辅助试验进行参数设计。

3.ANSYS在钢筋混凝土有限元分析中的运用

ANSYS软件是美国ANSYS公司开发的融结构、热、流体、电磁、声学于一体的新一代大型有限元分析程序，它拥有丰富和完善的单元库、材料模型库和求解器，能高效的求解各类结构的静力、动力、振动、线性和非线性、模态分析、谐波响应分析、瞬态动力分析、断裂力学等问题。它拥有完善的前后处理和强大的数据接口，因而是计算机辅助设计(CAE)和工程数值分析和模拟最有效的软件之一。

4碳纤维加固技术的发展概况。

碳纤维材料用于混凝土结构补强加固的研究下作开始于80年代的美、日等发达国家。自80年代末至今，日本、美国、新加坡以及欧洲的部分国家和地区的众多大学、研究机构、材料生产厂家等都相继进行了大量碳纤维材料用于混凝土结构补强加固的研究开发，并在此基础上己编制形成了自己国家的行业标准和规范。日本的阪神大地震后，很多工程就是用碳纤维材料加固修补的。建筑物的抗震加固技术在日本、韩国、美国、欧洲、台湾等国家和地区得到了迅速的发展和广泛的应用。碳纤维材料在土木工程领域的应用已非常广泛，概括起来主要有以下几种途径：

(1)在搅拌混凝土的同时加入短纤维制成碳纤维混凝土，用于新建结构。(2)长丝制成束状(棒材)在现浇混凝土中代替钢筋用土新建结构。

(3)将碳纤维制成织物(片材)>VI贴到混凝土表面用于结构的补强和加固。从目前国内外的发展情况看，碳纤维材料应用于建筑业的研究开发活动正 呈积极活跃的态势。中国拥有巨大的建筑市场，大量的钢筋混凝土结构急需补强以优化设计；既有经济价值，又有研究价值。

5今后的研究内容

1.讨论了混凝土材料的弹塑性本构关系，介绍了常见的可以用来模拟混凝土的几种模型。

2.在确定有限元模型的基础上，详细介绍了ANSYS中专门用于模拟混凝土或钢筋棍凝土结构的Solid65单元以及钢筋单元Link8。

3.在对钢筋混凝土梁的有限元分析中，通过对碳纤维布的添加和消去用ANSYS进行模拟，从而对试验结果进行比较，验证碳纤维对混凝土的加固作用。

钢筋混凝土材料的性质非常复杂:(1)在多轴应力状态下的非线性应力—应变特性;(2)应力软化和各向异性弹性劣化:(3)拉伸应力或应变引起的逐步开裂;(4)钢筋和混凝土的粘结滑移，骨料的连锁作用，钢筋的铆合作用;5)有如徐变、收缩与时间相关的特性。因此，如何提出一个能描述在所有情况下混凝土特性都合适的本构模型是非常困难的一项工作。本章将简要介绍混凝土材料的本构关系。

参考书目：

1.王勖成 有限单元法 清华大学出版社 2003.7 2.祝效华 余志祥 ANSYS高级工程有限元分析范例精选 电子工业出版社 2004.10 3.小飒工作室 最新经典ANSYS及Workbench教程 电子工业出版社 2004.6 4.ANSYS理论手册

5.ANSYS非线性分析指南

6.卢哲安 陈涛 弹纤维加固钢筋混凝土板非线形有限元分析 中国科技论文在线 7．江见鲸 陆新征 钢筋混凝土有限元 清华大学研究生精品课程

8．周岑 孙利民 钢筋混凝土结构弹塑性分析在 ANSYS中的实现 同济大学土木工程防灾国家重点实验室 2000.9.2

第三篇：钢结构厂房加固措施技术

钢结构厂房加固措施技术

钢结构厂房的网先容钢结构损坏的主要因素有:构件因为各种意外产生变形、扭曲、伤残、凹陷等，致使构件截面削弱，杆件翘曲，钢结构连接开裂等；因为化学物质的腐蚀而产生侵蚀以及电化学侵蚀致使钢结构构件截面削弱,钢结构；由荷载变化，超期服役，钢结构规范和规程改变导致结构承载力不足；温差作用下引起构件或连接变形、开裂和翘曲；其它包括设计、出产、施工中的失误及服役期中的违规使用和操纵等。

钢结构厂房的恬静性,轻钢墙体采用高效节能体系，钢结构具有呼吸功能，可调节室内空气干湿度；屋顶具有透风功能，可以使屋内部上空形成活动的空气间，钢结构保证屋顶内部的透风及散热需求。改变计算简图：增设附加支承，调整荷载分布情况，降低内力水平，对超静定结构支座进行强迫位移，降低应力峰值.以上是简析钢结构厂房进行加固的过程.也可以从其它不同的角度进行理解。

钢结构厂房具有耐久性轻钢结构住宅结构全部采用冷弯薄壁钢构件体系组成，钢结构钢骨采用超级防腐高强冷轧镀锌板制造，有效避免钢板在施工和使用过程中的锈蚀的影响，增加了轻钢构件的使用寿命。钢结构的加固技术措檀越要有三种：截面补强法：在局部或沿构件全长以钢材补强，连成整体使之共同受力；预应力拉索法：钢结构利用高强拉索加固结构薄弱环节或进步结构整体承载力、刚度和稳度。

钢结构厂房重要相关特性

跟着现代化的一个发展，越来越多的钢结构厂房不断泛起在人们的糊口中,钢结构，并随处可以见到，钢结构那么对于钢结构厂房它毕竟具有什么重要相关特性？

钢结构厂房钢骨采用超级防腐高强冷轧镀锌板制造，有效避免钢板在施工和使用过程中的锈蚀的影响，钢结构增加了轻钢构件的使用寿命。钢结构建筑施工工期短，相应降低投资本钱。钢结构厂房不仅具有以上这样的一种特点，同时更重要的一点是：钢结构厂房特别主要是钢结构厂房建筑质量轻，强度高，跨度大。钢结构厂房特别广泛应用于厂房，仓库，餐厅，体育馆，大型市场等。

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第四篇：多层厂房结构综合加固技术

多层厂房结构综合加固技术

哈尔滨市某厂总装车间，建筑面积3716.71m2，长102m，宽16.20m，2层（局部3层）。

二、三层间设沉降缝一道，三层屋面板标高12.30m，二层为内框架结构，三层为混合结构，承重外墙厚49cm，内墙厚24cm，毛石条基，设有基础圈梁。竣工不久发现三层12~20轴间的36.54m区段内承重墙体严重裂缝、窗间墙开裂错位、墙体倾斜、梁板及楼梯开裂并倾斜、外墙钢窗变形、圈梁裂缝，已不能安全使用，须及时加固处理。

第1章 结构加固前状况

承重墙体裂缝。内外墙体裂缝264道，裂缝宽度1~28mm，裂缝长度600~2800mm，均为45斜裂缝。6个承重窗间墙（厚49cm）裂缝，其中2个窗间墙裂透失稳。

内外墙各l处 倾斜，墙体沿裂缝方向错位20~30mm。梁板、楼梯、圈梁共有裂缝41道，裂缝宽度0.1~0.3mm。

楼板倾斜，倾斜后高差120mm，由于楼板倾斜，大部分内门不能开关。外侧钢窗变形后成为平行四边形，窗户不能开启。底层室内水泥地面下沉，室外散水坡下沉塌陷。

经基础开挖后详细观察，地基持力层下陷，严重处基础悬空，其下出现距离基底148cm的坑穴。

该区段建筑处于危险状态，厂方已作出拆除重建的决定。

第2章 产生问题的原因

经全面调查，该厂房12~20轴区间内有一丁字形防空通道，通道顶标高距自然地面9m，在离12~20轴外墙3m附近有一防空洞入口，由于整个建筑物坐落在地势最低洼处，雨后地表水聚集流入防空洞内，其土质具有湿陷性，长期受水浸后逐层塌落而沉陷，致使上部结构遭到严重破坏。-第3章 补强加固措施

厂房的补强加固共分两部分，基础部分采用钢筋混凝土灌注桩加承台梁的方法，并采用了石灰挤密桩进行地基加固。上部结构的补强加固是在基础部分加固10个月后，确认基础沉降基本稳定的情况下进行的，为加强结构的整体性，采用了拉杆加固法；开裂失稳的窗间墙则采用先包后灌加固法；混凝土构件裂缝、墙体裂缝采用化学灌浆补强法；最后进行侧窗整形、楼板提升找平及重新装修。为减少经济损失，加固工作是在不停产的情况下进行的，现就上部结构综合加固法作一简要介绍。

9-20-3-1拉杆加固

为加强结构的整体性，在厂房的12~17轴，沿横墙在每层楼板面层标高处设置φ20预应力拉杆（图9-20-1），螺杆为φ22（d=22mm螺母），采用千斤顶施加预应力，预应力拉杆穿墙钻孔必须使用冲击钻，禁止人工凿孔，拉杆垫板采用∟75×10角钢，以使拉杆与墙体共同工作。，9-20-3-2钢筋混凝土短梁加固

承重砖墙裂缝宽度超过5mm以上，或开裂后错位的墙体，在进行楼面支顶后，采用钢筋混凝土短梁进行加固。即每隔50cm，以裂缝处为中点向两边各延伸50~75cm，将高50cm范围内的墙体拆除，配主筋4￠12，箍筋￠6@200，支模后，灌注C15号混凝土，捣制混凝土短梁，见图9-20-2。

9-20-3-3化学灌浆补强加固

对混凝土构件（楼板、圈梁、楼梯）裂缝及承重砖砌体裂缝宽度大于0.1mm、小于0.5mm的墙体，采用建筑结构化学灌浆法进行补强，该方法是将一定的化学灌浆材料配制成浆液，用压送设备将其灌入缝隙内，使其充分扩散，经凝结固化，达到补强目的。

环氧树脂具有强度高，粘结力强，收缩小，化学稳定性好，可在室温条件下固化等优点。采用环氧树脂作为建筑结构灌浆材料进行补强，可以收到下列技术经济效果：能有效地恢复结构的整体性，而且具有封闭防渗作用，补强后结构外观好；补强时一般不需要停产，不影响建筑物的正常使用；与其他方法相比施工简便，速度快，能使建筑物很快恢复使用，可用这种加固方法修复其他方法很难处理的混凝土裂缝，施工费用低，综合经济效果好。

化学灌浆补强中采用的灌浆材料由下列多种材料配制而成。

1.主剂。以环氧树脂作主剂，采用双酸A型环氧树脂，它是由环氧氯丙烧与双酚A在苛性钠作用下缩聚而成的。平均分子量为300~700，软化点小于50℃，为珑泊色或淡黄色的粘稠液体。双酸A型环氧树脂的主要性能：

（1）粘结力强。环氧树脂分子中所含的极性基团，容易使其分子与和它接触的界面产生极性相互作用，使它具有独特的粘结能力。

（2）稳定性高。环氧树脂在未固化前是热塑性的，受空气、光、热等影响较小，稳定性好。（3）收缩小。因其在液态时就有高度缔合，固化过程中没有副产物生成，所以固化收缩小。（4）化学稳定性好。固化后的环氧树脂有稳定的分子结构，可耐侵蚀。（5）电绝缘性及物理力学性能优良。常用的国产环氧树脂有E51（618号）、E44（6101号）、E42（634号）、E33、E28等。

2.固化剂。固化剂是一种使未固化的环氧树脂呈热塑性的线结构进行交联固化反应的化学掺剂。固化剂的种类很多，常用的多为多元胺类。胺类固化剂的特征是在常温下使环氧树脂凝结、固化，反应时放出热量多，放出来的热量能加速环氧树脂的固化。胺类固化剂的用量可按下式计算：

胺类固化剂用量（g/100g树脂）=

常用的胺类固化剂有乙二胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺等。

3.稀释剂。稀释剂主要用来降低环氧材料的粘度，使之在灌浆时有很好的可灌性，粘结时有较好的浸润力。稀释剂的另外一个作用是控制环氧树脂与固化剂的反应热，延长使用时间，可以增加较多的填充料而降低成本。稀释剂分活性稀释剂和非活性稀释剂两种，该工程结构化学灌浆补强中采用非活性稀释剂。非活性稀释剂不参与环氧材料固化过程中的反应。常用非活性稀释剂有丙酮、甲苯、二甲苯等。

4.增塑剂。加入增塑剂的目的，主要是减少环氧树脂硬化后的脆性，由于加入增塑剂，可降低大分子之间的相互作用力，提高材料的韧性、抗冲击强度和耐寒性能，同时还有降低反应放热温度和延长使用时间的作用，但抗拉强度、弹性模量、软化点都相应降低。增

627 塑剂分活性增塑剂与非活性增塑剂两种，该工程结构化学灌浆补强中采用非活性增塑剂。常用的增塑剂有邻苯二甲酸二丁酯、磷酸三乙酯等。

5.填料。环氧材料中加填料，可使固化物的一些性能得到改善，如降低热膨胀系数、收缩率、放热温度，提高粘度，抗冲击性能等。同时还可以减少环氧树脂用量，降低成本。常用的填料有石棉纤维砂、石英粉、瓷粉、小石子等。

6.反应促进剂。由于粘结工艺要求尽快结束固化反应，以缩短操作时间，因此，在配制浆液时需要添加各种促进剂，加速固化剂与环氧基的反应。常用胺类固化剂的促进剂有苯酚、煤焦油、聚酰胺等。

环氧树脂灌浆材料的组成可分为三大类，该工程采用的是非活性稀释剂体系。设计了在常温条件下的环氧基液配合比组分：环氧树脂主剂、增塑剂、稀释剂、固化剂；环氧胶泥配合比组分：环氧树脂主剂、增塑剂、固化剂、促进剂、吡啶、稀释剂、水泥；环氧灌浆浆液配合比组分：环氧树脂主剂、增塑剂、释稀剂、固化剂。经试验浆液凝固后的抗压强度为63.5MPa，粘结强度为l.9MPa。

目前国内尚无定型的专用化学灌浆设备，为此自行设计加工两套压力灌浆罐，并配备空气压缩机（国家定型产品）、管道、灌浆嘴、冲击钻、天平、配浆器具组成灌浆设备。这两套化学灌浆设备具有下列性能：可灌满混凝土构件裂缝宽度在0.1mm以上的裂缝；灌浆压力可达lMPa，一般0.2~0.4MPa即可满足化学灌浆的要求；灌浆设备功能齐全，移动灵活，便于维修保养。

9-20-3-4化学灌浆一般工艺流程

缺陷调查→缺陷部位处理→埋设灌浆嘴→封闭处理→试漏→配浆→灌浆→封口→养护

1.缺陷调查。对混凝土构件及承重砖砌体的裂缝长度、宽度、深度及走向进行调查并作好记录。

2.缺陷部位处理。用钢丝刷等工具将混凝土构件裂缝表面及承重砖砌体裂缝部位表面的灰尘、浮渣等污物清除，沿裂缝两侧2~3cm处涂刷环氧基液，为封闭处理准备好基底。

3.钻孔。在裂缝上钻骑缝孔，以便使灌浆具有较广的通路，而且能使浆液进入裂缝的深部，提高浆液的充盈度，钻孔孔径为机0mm，砖砌体裂缝孔距40~60cm（混凝土结构裂缝孔距应为30~50cm），钻孔后应用压缩空气将孔内粉尘与碎屑吹净。

4.埋设灌浆嘴。灌浆嘴位置设在裂缝较宽处及裂缝端，在贯通裂缝上必须两面交叉设置，并考虑了一定数量的排气孔，灌浆嘴可用普通（I级钢）圆钢或塑料制作，用环氧树脂胶泥封闭。

5.封闭。用环氧树脂胶泥沿裂缝两侧2~3cm的部位刮平进行封闭处理，特别要注意灌浆嘴周围的封闭质量，确保密封效果。

6.试漏。用环氧树脂胶泥封闭1d后，即可进行试漏，试漏前沿封闭部位涂刷一层肥皂水，从灌浆嘴通入压缩空气（压力与灌浆压力相同）。若封闭不严，产生漏气时肥皂水会起泡。如发现漏处则可用环氧树脂胶泥堵漏。

7.配浆。环氧树脂浆液的配制方法是按确定的灌浆配合比，先将环氧树脂加热，使其能较好地与其他外加剂搅拌混合。外加剂的掺加次序是：稀释剂、增塑剂、促进剂，最后加入固化剂，搅拌必须均匀。浆液配制后最好能予以冷却，使其反应速度缓慢，粘度增长不致太快。

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8.灌浆。灌浆前用压缩空气将孔道（通过灌浆嘴）吹干净（达到无水、干净状态），然后进行灌浆。灌浆压力可控制在0.2~0.4MPa，压力升高应缓慢，防止骤升骤降。以下述三方面为进行终止灌浆的控制条件，即压力罐上的压力表稳定2min以上；排气灌浆嘴冒出浆液，从透明压浆管观察到浆液停滞。终止灌浆后立即用木楔将灌浆嘴塞严。

9.养护。养护温度以l5~25℃为宜，夏季养护期为2d，冬期（采暖）则需7d以上。养护期间不应受冲击和振动。

灌浆效果检查。采用压水试验，压力值一般为灌浆压力的70%~80%，压水试验至基本不进水，且不渗漏时，即认为合格。

采用上述化学灌浆补强方法，共加固处理混凝土构件裂缝41条，承重砖砌体裂缝105条，效果良好。其余159条缝宽度小于1mm的裂缝则采用抹刮环氧树脂胶泥进行加固处理。

9-20-3-5窗间墙加固

窗间墙的加固采用“先包后灌”的方法。即在窗间墙四角沿墙高设置4根∟75×10的角钢，角钢四周设￠10@l50mm的套箍，角钢之间配5￠10纵向钢筋，并与套箍点焊形成钢筋网。套箍经预热后焊接，从而使其冷却产生预应力。浇水湿润后抹M10水泥砂浆厚50mm，同时沿裂缝处埋设灌浆嘴。养护7d后，对窗间墙进行环氧树脂压力灌浆加固，灌浆工艺同前述，见图9-20-3。

9-20-3-6楼板提升找平

楼板倾斜后高差120mm，因此门不能正常开启。刨除水泥砂浆面层及预制空心板的灌缝混凝土后，采用千斤顶加横梁的方法，逐块将预制空心板提升到原有位置并找平坐浆后重新灌缝做水泥砂浆面层。

9-20-3-7门窗整形，油漆粉刷

对变形的钢窗及内门进行整形修复，并对整个厂房进行油漆粉刷。经测量，对该厂房四周的排水系统进行设计，使雨水及时排出，厂房基础不再受雨水浸蚀，消除了隐患。

第五篇：顶板碳纤维加固处理方案

桃花源居1#楼302室顶板加固处理方案

一、施工原因：因桃花源居1#楼302室室内内顶板处管线较多且较密，故在顶板砼浇筑过程中，出现蜂窝的质量缺陷，导致局部砼脱落，现提出以下处理方案。

二、工艺过程：基底处理→抹比原砼强度高一等级的水泥砂浆→涂底胶→粘贴碳纤维→保护。

三、施工技术要点：

1、昆凝士表层出现蜂窝劣化现象的部位凿除，用风机将混凝土表面清理干净，冲水湿润。

2、用比原砼强度高一等级的水泥砂浆（内掺108胶）抹压密实。

3、待水泥砂浆干透后，涂刷底胶，按配合比主剂：固化剂=

3：1配置底胶。待胶固化后再进行下一工序施工。

4、粘贴碳纤维布，在确定所粘贴部位无误后，用特制工具反复沿纤维方向滚压，去除气泡，并使粘结胶充分浸透碳纤维布，并用刮板刮涂碳纤维布表面粘结胶，使之均匀。第二层粘贴应重复上述步骤，待碳纤维布表面指触干燥方可进行下一层的粘贴。

5、在碳纤维布的表面均匀涂抹粘结胶。用特制工具反复沿纤维方向滚压，并刮板刮涂碳纤维布表面粘结胶，使之均匀。第二层碳纤维布的表面均匀涂抹粘结胶

用工具反复沿纤维方向滚压，并用刮板刮涂碳纤维布表面粘结胶使之均匀。

6、碳纤维布沿纤维方向的搭接长度不得小于200mm。

7、保护

加固后的碳纤维布表面采用抹灰并批腻子进行保护。

四、检验与验收

施工前应对材料性能进行检验，以保证工程质量。粘贴碳纤维片材的各工序隐蔽工程均应进行检查，合格后方可进行下一道工序的施工以保证工程的安全。施结束后的现场验收以评定碳纤维布与混凝土之间的粘结质量为主，用小锤等工具轻轻敲击碳纤维布表面，以回音判断粘结效果。如出现空鼓等粘贴不密实的现象，应采用针管注粘结胶的方法进行补救。

桃花源居1#楼302室

顶

板

加

固

处

理

方

案

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