碳素纤维布施工工法

1、碳素纤维布 施工工法（用碳素纤维布、混凝土结构物修补加固方法）（平成 10 年 1 月修订）辰日株式会社北京办事处2002年8月8日目录1.概要1.1 使用材料 -11.2 补修、加固位置 -12.施工顺序 -23 施工要领3.1事前准备 -33.2底面处理 -33.3涂预涂胶 -43.4粘脂处理 -53.5底涂树脂 -63.6碳素纤维布粘贴 -83.7涂表涂树脂 -93.8保养 -103.9浮起、膨起检查 -103.10加工作业 -103.11安全管理 -113.12工具 -113.13施工检验 -12资 料1-13资 料2-131. 概要本标准施工要领书，是混凝土结构物损坏修补，改修及加固

2、方法之一；采用碳素纤维布高性能环氧树脂，适用于混凝土结构物整体化修补、加固工程的施工。1.1 使用材料碳素纤维布日石三菱 (株 ) TU 布：ST 系列HT 系列HM 系列预涂胶 (代表例 )醇酸树脂 CF 预涂 ( 液态环氧树脂 )底面调整材料(代表例 )醇酸树脂 CF 粘脂 ( 粘脂状环氧树脂)浸渍用环氧树脂粘贴剂(代表例 ).醇酸树脂 CF 层 (液状环氧树脂)按施工温度，可分夏用(S)、春秋用 (一般 ) 、冬用 (W) 。1.2 修补、加固位置建筑：梁、柱、石板(混凝土 )(上、下面 ) 、壁、其他；土木工程：桥脚、横梁、底板、高栏、燧道、U 字槽、混凝土管、其他；其他：墩座、机械基

3、础、烟囱、电柱、其他。施工剖面、代表性修补、加固图参照另页。2. 施工顺序施工顺序依照下面流程图进行：混凝土面前处理预涂胶底涂调整底涂碳素纤维粘贴面涂干化 (保养 )加工材料涂装干化 (养护 )对混凝土表面进行清洗、研磨处理；阶差、缺损部修补；裂缝、缺损(大 )的，应提前处理。用罗啦预涂 ( 醇酸树脂CF 预涂 )。用刮刀等涂付底面调整材料 (醇酸树脂 CF 粘脂 )，进行底面处理。用罗啦涂付环氧树脂粘贴剂(醇酸树脂CF 层 )。用橡皮刀等粘贴碳素纤维布，用脱泡罗啦浸渍树脂、脱泡。用罗啦涂付环氧树脂粘贴剂(醇酸树脂CF 层 )；需多层时，反复涂13 层。干化 (保养 )。按需进行保护涂装。干化

4、 (养护 )。3. 施工要领3.1 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。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 。材料准备按加固结 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。依碳素纤维 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。使用原材料确认使用数量、 规格。根据所需，在现场评定制作的 试验物。碳素纤维 布拉伸 试验 (以 JISK7073 为准 )。碳素纤维 布的粘 贴试验 (以 JISK5400 为准

5、 )。脚手架搭设根据加固结 构物高度、周 围状况，搭 设安全脚手架。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。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。3.2 底面处 理用碳素纤维布获得充分的加固效果，必须将主体和碳素对混凝土主体的剖面、表面等进行底面 处理。纤维 布牢固的粘贴 ，应除去水泥浆(层 )使加固结 构物的混凝土主体露出，去除水泥浆等装饰层 。主体剖面修复严重老化剖面缺 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

6、强 度水泥 浆等， 进行剖面 修补。混凝土形框的缺损处及阶差，按需修 补 (树脂浆等 )。有裂缝时 根据状 态，研究修 补方法，注入 树脂等补修。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。阳角、阴 角处为防止碳素 纤维 布剥落和降低 强度，用粘脂等涂在R 上。 (参照图柱角 ( 阳角 ) 要达到R=20mm 以3)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。R 的确认 (R=20mm) ，可在成形后检查 。R 在规格书等有规定，按规定做。日本道路公司R=50mm 以上，住宅、都市配备公司： 为R=30mm

7、 以上 )。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。图 3 阳角、阴 角部处理3.3 预涂胶用预 涂胶提高混凝土表面强度，提高混凝土主体和环氧树脂粘 贴性。预 涂前确 认施工 处环 境 (温度、湿度等)和混凝土表面干燥情况。气温不到5，预 涂胶干燥不良要中止施工，不得不施工时，要采取保温、加温措施。雨天用布等保养，不可 进入雨水。确认 施工面有无露水。有露水用围丝 等擦去，或 暂时 放置，确 认是否 还有露水，有可能积露水， 应中止施工。湿度在 85时 ，会造成 预涂不良，要采取换气 ( 通风 )等措施，降低湿度。混凝土表面干燥状态，用泥 浆水分 测量仪，

8、确 认表面水分是否达到10以下。能简单地用透明胶判别 能否粘 贴于混凝土上。 (如果透明胶能够 粘贴，·便可施工 ) 确认 混凝土表面有无灰 尘和积露水。有灰 尘时，用吹 风机、 围丝等除去。预 涂胶混合使用计 量混合容 器，确认 有无赃物 和内容物 (树脂、溶 剂、灰尘 等 )。一次使用量要考虑 可使用 时间 和涂装面 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 搅拌达到均匀。 (3 分钟左右 ) 混合容器下部角，很难搅 拌， 搅拌要特 别注意。( 表 1)预涂性状 态及指触干化 时间 醇酶树 脂 CF 预涂项目主剂固化剂主要成分环氧树脂变性聚酰氨外 观无色透明

9、液状淡褐色透明液状配 比主剂：固化 剂 =100： 50 (重量比 )粘 度100mPa· S30mPa·S(100cP)(30cP)(20 )60mPa· S (混合比 )(60cP)试验 方法-JIS K6833JISK6833比 重1.010.90JISK6833(20 )1.10(固化物 )JISK7112可用时间8 小时(20)JISK5400指触干燥1 小时以内(20 )JISK5400时间加热 剩余物5025JISK5407预涂胶预涂用毛刷、罗 啦等、均匀涂在混凝土表面，涂付量根据混凝土表面状态而有差 别，但是，醇酸 树脂 CF 预涂胶 标准量 为

10、0.15 0.25kg m2。涂装次数： 12 次左右。涂付后，预 涂胶吸收量大 时，需要增加涂装次数。涂付、干燥保养 条件因 预涂胶 种类 及施工 环境而不一 样 。但是指触干燥的确认 (参照表1)，可移到下道工序。 (保养 一般为一天 )3.4 粘脂处 理为了防止混凝土表面和碳素纤维 布间留有空气和膨起，主体表面必须平滑， 轻微凹凸和阶差、 针孔 (汽泡 )等，要用粘脂材料等，进 行平整 处理。粘脂处 理前，确 认施工 环境、施工面 积，露水及有无 预涂胶指触固化等。气温不足5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

11、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。检查预 涂胶指触固化。从施工前到施工10 天以上间 隔，施工面要用砂纸打毛表面。确认 施工面有无泥土、灰尘 等。 如果有， 用吹风机、围丝 等除去。 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

12、部很难搅拌，要特别 注意。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。2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。(表 2)环氧粘脂性 质 (代表例：醇酸树脂 CF 粘贴 )项目主剂固化剂混合物主要成分环氧树脂变性脂肪族聚 酰氨外观白色粘脂状灰色粘脂状配比主剂 ：固化 剂 =100：50 (重量比 )比重1.601.60JISK6833(20 )1.6

13、0( 固化物 )JISK7112可用时间40 分 (20， 1kg)加温法5.树脂底涂装底涂树 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。气温5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。雨天用布等保养，不可 进入雨水。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。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。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。气温不到10，混合树 脂前，可用

14、 预加温到15的方法。应充分注意，碳素纤维 布树脂浸渍 好时，可使用 的时间较 短。确认施工面有无土和灰尘 等， 如果有 ，用吹 风机、围丝 等抹去。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。底涂树 脂用罗啦等将 树脂均匀涂刷在混凝土表面。根据混凝土表面状态，碳素 纤维 布的用

15、量而不同，树脂标准涂量 为 0.4 0.6kg m2 左右，参照表 3。表 3碳素纤维 布及 树脂涂装量 (醇酸树 脂 CF 层)项目ST200HT300HT400碳素纤维 量(g/ m 2)200300400涂装量 (kg m2)0.40.50.6表 4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 =100： 50 (重量比 )粘度11,000mPa·S800mPa· S(11,000cP)(800cP)JISK6833(20 )14,000mPa·S (混合比 )(14,0

16、00cP)比重 (20)1.201.05JISK6833可用时间40 分 (20, 1kg)加温法3.6 碳素纤维布粘贴在底涂树 脂上粘 贴碳素 纤维 布，加固混凝主体。注意碳素 纤维 布的粘 贴方向， 树脂完全浸渍 充分脱泡 。准备 碳素纤维 布确认所用碳素 纤维 布的量。HT300 布头 的玻璃 纤维 上着有 兰色。用秤确认 量。 (参照表 5)表5TU布重量型号ST200HT300HT400宽 (cm)255025502550重量 (kg本 )2.5 以上5.0 以上3.75 以上7.5 以上5.0 以上10 以上裁剪碳素纤维 布裁剪：丈量叠合部分尺寸，用剪刀或割刀裁剪所需片数。裁剪布卷

17、起后，保管在没有灰尘和阳光直射、有水分处。.碳素纤维 布裁剪另 头，能使用于 开口部等叠 贴，应妥善保管。碳素纤维 布的废布，作为工业废物进行废弃处理。粘贴底涂树 脂涂装后，迅速确认碳素纤维 布的粘贴 方向，粘 贴于树脂涂付面。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。TU 布粘贴 无正反面 规定。检查 粘贴位置，迅速判断碳素 纤维 布端， 对准粘贴位置 (参照图 4)。如果剥下已粘贴碳素纤维 布，纤维会零乱，叠 贴很难，要对准划线位置粘贴。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 。 (参照图 4)图 4 碳

18、素纤维 布的粘 贴方法碳素纤维布叠合部涂树脂后，对准粘贴；用脱泡罗啦，沿纤维方向抹，使碳素纤维完全浸渍于树脂里。粘贴作业重要的是使碳素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。开口部和设备箱、地脚等的碳素纤维布的粘贴，要事前决定粘贴部位。加固方法按规格书规定做。 (有规定按规定做 )叠粘贴接缝粘贴碳素纤维布时，布太长很难操作，要裁剪成适当长度，叠缝粘贴。纵方向要叠贴l00mm 以上，但是，规格书上有规定按规定做。(住宅都市配备公司及日本道路公司为200mm 以上 )横方向无叠贴缝必要时，规格书有规定按规定做。( 住宅、都市配备公司在30mm上 )。以图 5 纵向叠接

19、缝例图 6 横向叠接缝施工剖面图及粘贴方法碳素纤维布施工断面和粘贴方向，例如资料1。3.7 表涂树脂涂付碳素纤维布上表涂，使碳素纤维布和环树脂一体化。表涂树脂涂付：碳素纤维布粘贴平滑，确认树脂有无渗出 (粘贴后 30 分钟左右 )，用罗啦等表涂树脂，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 0.4kg m2。 (参照表 6) 碳素纤维布的施工，标准为一天一层，一天工作结束后，碳素纤维布粘贴不可结束，一定要表涂树脂。(表 6)按碳素纤维的面积，而确定表涂树脂量。表涂后到树 脂固化，用眼 检查 碳素 纤维 布的浮起 、膨起 、剥落有无， 发生浮起

20、、膨起、剥 落等立即修正。浮起、膨起用脱泡罗啦等，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 。3.8保养到表涂树 脂固化 时，不可着有灰砂和灰尘、雨水等，用 维尼纶布等保 养。表涂树 脂有略微粘脂后，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，保温措施。3.9 浮起、膨起的检查检查 主体和碳素 纤维布的粘 贴是否完全。用眼及滚珠榔头确 认有无施工面的浮起和浸渍 不足等施工不良。不良部要修照图 7)施工面上用滚珠榔头、球珠 滚平浮起、膨起部分。浮起、膨起部分空洞，用滚柱榔头摩擦，会发出“ 咔拉、咔拉”异常音。补。(参图7壳起

21、膨起检查 方法碳素纤维布的浮起，膨起的高度比较低，比较 大的 层小 ， 要用树脂注入等立即修补。用滚珠榔 头检查 浮起、膨起 ，大要进行标记 。浮起、膨起的上部和下部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注入 结束，用木塞等塞住孔，防止注入树脂流出。 碳素纤维 布浮起、膨起高度高、大层大及碳素 纤维 很乱 时，用碳素 纤维 布挡住修布。用滚珠榔头检验 浮起、膨起的大小，打上标记 。用电动 研磨机等切去修补对 象部分。用吹风 机、围丝 等扫去粉 尘等。用环氧树脂粘 贴抹平表面。粘贴 指触干燥后，用醇酸 树脂 CF 层、碳素 纤维布

22、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 片数的碳素纤维 布。3.10 加工作业按规 格加工表面。加工涂装在确认树脂干燥后涂装。树脂的指触固化后，间隔三天以上，用砂皮打毛表面。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、氟系等涂装。有耐火性必要时，用水泥等遮盖涂装。用水泥浆 加工 时，为了提高粘 贴性，在 树脂表面，有 时可喷 34 号硅砂。喷硅砂时，最好在表涂 树脂固化前 实施。)，保护3.11 安全管理注意使用材料太长、施工条件、作业环 境等，确保安全。充分把握使用材料使用方法、保管方法及管理方法，再施工。经 常整理清 扫作业场 ，清

23、 洁作业环 境。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、保护眼镜、防尘口罩、安全带 等 )。使用含有有机溶剂的材料，防止吸入中毒，火花产生火灾，要通风好。预 涂胶、 树脂等粘上皮肤，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。建立紧 急联系体制， 铭记 施工 计划，同 时，为了事故 发生时迅速采取措施，工作人员也要 让他们完全知道。碳素纤维导电，注意 电器火灾，用适当措施。3.12 工具粘贴碳素纤维布，准备所需工具。底面处 理混凝土表面研磨用具(电动 打磨机 )除去灰尘 等用具 (围丝 、吹 风机 )修补 用工具 ( 削刀、铲 具、榔

24、头、地角 销 )混凝土水分计 。涂付用预 涂胶、 树脂涂装用具 (罗啦、毛刷 )计量秤 (台秤 )计量容器混合容器混合设备 (电动搅 拌机 )金属契子清洗溶剂图8 脱泡罗啦粘贴 碳素纤维 布剪刀、切刀介质量具树 脂浸渍工具 (橡皮刀、脱泡罗啦 参照图 8)滚珠榔头全过 程保养板保护 工具 (口罩、眼睛、橡皮手套)换气装置3.13 施工检查碳素纤维 布加固法施工时，按 资料 2 的施工检验项目实施。资料 1：碳素纤维布施工剖面图及粘贴方向实例施工剖面图2.粘贴位置例柱侧面图阳角部详细图梁侧面图片上面修补下面修补壁资料 2：TU布施工检查 ( 确认 ) 清单碳素纤维 布加固、修 补施工工法比较简单 ，但在作业时 ，要 严格按照施工工法作业，并记下各项 目的 检验 (确认 )清单 。 详情请参看下页图表。本作 业 (书 )很完备 ，请务 必阅读 。如果施工有不明白的技术问题，或者产品质量出现问题来函与北京事务所联络，