碳纤维布加固方案的选用及施工

文章编号:1008 - 5769 (2002) 01 - 0060 - 03 碳纤维布加固方案的选用及施工 何　玲,徐　燃 (神马集团尼龙66 盐技改工程筹建处,河南平顶山467001) 摘　要: 　碳纤维布简称(CFS) ,由于其抗拉强度高,耐久性好等特点在66 盐氧化反应器加固梁中应用, 提高了梁的承载能力,但在施工各环节质量均应按要求严格把关,才能保证加固效果。 关键词: 　碳纤维布;混凝土;加固;要求 中图分类号: 　TU74 文献标识码:A 　　中国神马集团尼龙66 盐公司是引进20 世纪90 年代初世界先进尼龙66 盐生产技术装备,根据公司扩大再生产、深 挖副产品的发展要求,必须扩大已二酸装置生产能力,而已二酸又是通过环己醇和硝酸氧化反应生成,因此决定增加一 台氧化反应器(B - R160E) 与原4 台反应器串联运行。因受工艺条件限制,须在原有氧化器框架上新增一台氧化反应 器,经过计算后,原氧化反应器框架梁受力不能满足,必须进行加固。 1 方案的选择 1. 1 　改造前、后情况改造前结构平面图见图1 ,改造后结构平面图见图2 。 图1 　改造前结构平面图图2 　改造后结构平面图 经核算后,需要加固的梁有J GL - 1 ,J GL - 2 。 1. 2 　包钢加固补强法 以J GL - 1 加固为例(见图3) 。此方案根据现场的实际情况在施工过程中梁与框架柱连接点施工非常困难,而且J GL - 1 、J GL - 2 周围的工艺管线 等需全部拆除,梁下部通长角钢L100 ×6 要多处折断,否则难以通过,这样角钢对梁的加固作用就减少了许多,最不利的 是此方案施工中要求原有反应器停车后方可施工,这对连续生产的工艺线,就意味着整体停车,对企业就是损失。

1. 3 　粘贴碳纤维布加固补强法以J GL - 1 加固为例(见图4) 。 此方案中,碳纤维布(Carbon Fibre Sheet) 加固结构技术是一种新型的结构加固技术,它是利用树脂类粘结材料将碳 纤维布粘贴于混凝土表面,以达到对结构及构件加固补强的目的。根本上解决了包钢加固施工中对加固梁周围原工艺 收稿日期:2001 - 09 - 02 第一作者简介:何　玲(1966 - ) ,女,浙江诸暨人,神马集团尼龙66 盐集团工程师。 第11 卷第1 期 2002 年3 月 河南城建高等专科学校学报 Journal of Henan Urban Construction J unior College 　 Vol. 11 No. 1 Mar. 2002 管线的拆除、装置停车问题,从而保证了生产装置的连续运行生产。 图3 　J GL - 1 包钢加固补强方案 图4 　J GL - 1 粘贴碳纤维布加固方案 　　根据以上特点及公司的实际生产情况,技术人员进行全面、综合分析后,决定采用碳纤维布加固方案。 2 　粘贴碳纤维布的施工工艺和要求 2. 1 　工艺原理 　　加固机理是将碳纤维布采用高性能的环氧类粘结剂粘结于混凝土构件的表面,利用碳纤维布良好的抗拉强度达到 增强构件承载力及刚度的目的。 2. 2 　工艺流程及操作要求 　　表面处理涂刷底胶找平处理粘贴碳纤维布保护。

2. 2. 1 　表面处理 ①清除被加固构件表面的剥落、疏松、蜂窝腐蚀等劣化混凝土; ②构件表面要求将凸面打磨平,露出砂、石、水泥(这 是保证碳纤维布与混凝土共同作用的关键处理) ; ③将混凝土表面清除干净,并保持干燥; ④用修复材料将表面修复磨 第11 卷第1 期　何玲等:碳纤维布加固方案的选用及施工61 平。 2. 2. 2 　涂刷底胶①配制底胶; ②用滚筒刷将底胶均匀涂刷于混凝土表面,要求浸透于混凝土孔隙内,待胶固化后,再进行下一工序施 工。 2. 2. 3 　找平处理 　　①配制找平材料; ②混凝土表面凹陷部位用找平材料填补平整,且不应有棱角; ③转角处应用找平材料修复为光滑 的圆弧,半径不小于20 mm; ④待找平材料表面指触干燥时即进行下一步工序施工。 2. 2. 4 　粘贴碳纤维布 　　①按设计要求的尺寸裁剪碳纤维布,尺寸偏差不应大于20 mm; ②配制浸渍树脂胶并均匀涂抹于所要粘贴的部位; ③用特制的滚筒沿纤维方向多次滚压,挤除气泡,并使浸渍树脂胶充分浸透碳纤维布,若发现空气,采取措施排除空气, 要求滚压之后碳纤维布平直; ④多层粘贴重复上述步骤,待纤维布表面指触干燥时即进行下一层的粘贴; ⑤在最后一层 碳纤维布的表面均匀涂抹浸渍树脂胶。 2. 2. 5 　保护 　　加固后的碳纤维布表面应采取抹灰或喷防火涂料进行保护。

2. 3 　材料碳纤维布加固修补混凝土构件所用材料主要为碳纤维布与粘贴用树脂胶,材料及性能指标见表1 、表2 。 表1 　碳纤维布性能表 设计厚度(mm) 极限抗拉强度(MPa) 弹性模量(MPa) 0. 12 、0. 167 > 3 800 2. 35 ×105 表2 　粘结树脂性能表 树脂胶种类粘结强度(MPa) 抗拉剪切(MPa) 抗压强度(MPa) 低层胶> 3 > 13 — 找平胶— > 15 > 70 浸渍胶— > 12 > 60 2. 4 施工安全及注意事项①碳纤维布为导电材料,使用碳纤维布时应尽量远离电气设备及电源; ②使用中应避免碳纤维布的弯折; ③碳纤维 布配套树脂胶的原料应密封储存,远离火源,避免阳光直接照射; ④树脂胶的配制和使用场所应保持通风良好; ⑤与施工 配套的脚手架要有足够的安全性,高空作业须佩戴安全带。 3 质量要求①在开始施工之前,应确认碳纤维布及配套树脂类粘结材料的产品合格证,应有许可证,产品质量出厂检验报告; ② 严格按照施工工序,做好隐蔽工程验收; ③碳纤维布与混凝土之间的粘结质量可用锤轻轻敲击检查,总有效面积不应低 于95 %。若低于应采用补救措施或返工; ④大面积粘贴前需做样板,待有关方面验收后,再大面积施工。

4 结束语碳纤维布加固技术始于20 世纪80 年代美、日等发达国家,我国起步较晚,目前国内尚无标准规范,检查验收以企业 标准为依据。碳纤维布为进口产品,66 盐氧化反应器加固梁用的碳纤维布是美国赫氏复合材料,型号为C300 - C(0. 167 mm) 。由于碳纤维布加固具有施工简便、快速、防火、耐酸碱性,构件加固后自重增加少等优点。相信碳纤维布加固技术 定能在我国得到广泛的应用。 Optional plan of carbon f ibre sheet reinforcement and construction He Ling ,XU Ran ( China S henma Group Nylon 66 S alt Technique improcement project , Department of Const ruction preparation , Pingdingshan 467013 , China) Abstract :Carbon Fibre Sheet is abbreviated as CFS. Due to characteristic of it s high st rength of pulling re2 sistance and good durability ,CFS was used in reinforcement beam for Nylon 66 Salt Oxidation reactor , then ,the loading capacity of this beam was increased. However ,the only const ruction quality of each section is in st rict accordance with the requirement ,the good reinforcement result can be guaranteed. Key words :carbon fibre sheet ;concrete ;reinforcement ;requirement 62

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