碳纤维加固是一种先进的建筑加固技术，它通过将碳纤维布粘贴在混凝土结构表面，以提供额外的支撑和增强结构的承载能力。施工工艺流程包括准备、定位和固定、涂胶、铺设碳纤维布、固化和检测等步骤。在施工完成后，需要进行维护保养，包括定期检查、清洁和更换受损的碳纤维布。
碳纤维加固施工工艺流程
一、施工准备阶段
- 评估与检测
- 对建筑物进行评估和检测，确定需要加固的部位和程度。需要根据施工现场和被加固构件混凝土的实际状况对照设计图纸，确定施工方案和施工计划。
- 材料与设备准备
- 准备好所需的碳纤维材料，如碳纤维布（根据不同生产工艺有预浸料碳纤维布和干法碳纤维布等，适用于不同加固场合），以及配套的胶粘剂，如环氧树脂胶（包括底胶、浸渍胶等），同时准备好施工设备，如角磨机、滚筒刷等。
- 施工环境温度需符合配套胶粘剂要求，一般为5℃以上。
二、基层处理阶段
- 定位与清理
- 在设计粘贴的部位按设计图纸放样定位。铲除混凝土粉饰层、油污和污物，露出混凝土表面，并用角磨机磨去1 - 2mm厚表层，直至完全露出混凝土结构新面。
- 缺陷处理
- 如有裂缝需对裂缝进行灌浆封闭处理。对混凝土构件转角部位采用角磨机修整R≥20mm的圆弧，并对表面凹凸不平部位进行打磨修平处理。混凝土表面如有较大的剥落、蜂窝、腐蚀等缺点时应进行凿除找平处理方法找平。
- 清洁与干燥
- 采用高压风去除混凝土表面粉尘、砂粒，并采用丙酮拭擦混凝土结构表面。涂刷底层树脂前，处理过的混凝土表面必须干燥干净。最后用1m的直边靠尺检查处理过后表面的平整度差异，任何方向上1m范围的较大允许差异为±5mm。
三、底胶施工阶段
- 底胶配制
- 采用配套底胶按一定比例将主剂与剂放置入容器内，并搅拌均匀，配制底胶。根据现场实际情况确定每次用量，严格控制使用时间。
- 底胶涂刷
- 采用滚筒刷将底胶均匀涂于混凝土表面，厚度不超过0.4mm，并不得漏涂或流淌、气泡。应在底胶指触干后立即进行粘贴碳纤维布。
- 涂底胶时温度低于 - 50°C或湿度为85%RH以上，不能施工。底胶是由树脂和硬化剂在一起混合均匀而成的，特别注意混合容器表面与底部的混合。如果底胶的使用时间过期，底胶必须马上处理掉。涂底胶的容量和环境温度决定修复的效果。底胶混合后，如果修复时涂底胶的温度高、粘性大时必须停止使用。涂底胶时为了防止底胶面的染污，避免带纤维手套。
四、找平处理阶段（若有需要）
- 找平胶配制
- 按配比比例及工艺要求配制搅拌找平胶。
- 表面找平
- 对混凝土表面凹陷部位采用刮刀嵌填整平胶泥，且不应有棱角，修复面与混凝土表面落差不超过1mm。转角处采用找平胶修复为光滑的圆弧，半径不小于20mm。固化养护后在找平胶表面指触干燥后尽快进行下一步工序施工。
五、碳纤维布粘贴阶段
- 浸渍胶配制
- 采用配套浸渍胶（如悍马提供的配套浸渍胶，配比为A料:B料 = 2:1），设专人负责，并用秤进行控制各种材料的数量，偏差在±5%范围。调胶使用低速搅拌器搅拌，搅拌时间约2 - 3分钟，搅拌均匀，无气泡产生，并防止灰尘杂质混入。
- 粘贴碳纤维布
- 在粘贴碳素纤维布之前，要有计划的计算出粘贴范围的大小、表面的形状、施工环境、施工时间、施工人员等。必须调配适当量的浸渍胶，以避免超出可使用的时间之外，配制好浸渍胶后，立即用滚筒刷均匀的涂刷，底层用量为400 - 500g/m2。涂刷浸渍胶后马上粘贴预先剪好的碳素纤维布于施工处，用橡皮或塑料的刮析轻刮数次。粘完后，用力在顺着碳素纤维布方向来回滚动数次让浸渍胶浸透且挤出气泡。在30分钟后、3小时之内，检查底层的浸渍胶是否浸透后，再用力按着碳纤维布的方向滚动，然后按上层涂量的标准涂刷。上层涂量为300 - 400g/m2。多层粘贴时逐层重复上述步骤，但应在碳纤维布表面指触干燥后立即进行下一层的粘贴，如超过60分钟则应等12小时后再进行涂浸碳纤维粘贴下一层。最后的一层碳纤维物表面应均匀涂抹一道粘结剂。
六、表面处理阶段
- 碳纤维布保护
- 对粘贴完碳纤维布后的表面进行处理，对于裸露的碳纤维布，需要进行封护和保护，以避免其受到损坏或污染。对于粘贴不均匀或不平整的部位，需要进行打磨和平整，以确保加固效果的平整度和美观度。
七、固化养护阶段
- 养护要求
- 施工完成后24小时内防止雨淋或受潮，并注意保护，防止硬物碰伤施工表面。平均气温为20 - 25°C时，固化养护时间不得少于3天；平均气温为10°C时，固化养护时间不得少于7天。
八、检验阶段
- 粘贴面积与位置检查
- 碳纤维布的实际粘贴面积不应少于设计面积，位置偏差不应大于10mm。
- 粘接质量检查
- 碳纤维布与混凝土之间的粘接质量，可用小锤轻轻敲击或手压碳纤维布表面的方法检查，总有效粘接面积不应低于95%。当碳纤维布的空鼓面积不大于2500px2时，可采用针管注胶的方法进行修补。当空鼓面积大于2500px2时，宜将空鼓部位的碳纤维布切除，重新搭接粘贴等量的碳纤维片材，搭接长度不应小于100mm。
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