1、碳纖維片材加固施工質量現場檢測2.8.1碳纖維拉拔儀原理目前，碳纖維片材施工質量現場檢測方法國內主要為中國工程建設標準化協會標準碳纖維片材加固混凝土結構技術規程 (CECS 146 2003)附 錄B和混凝土結構加固設計規范(GB 50367)附錄E的拉拔法檢測碳 纖維施工質量。拉拔法所采用的儀器由兩部分構成，一部分為手持水鉆構成的切 割裝輅，另一部分為液壓拉拔裝輅及壓力傳感器組成的拉拔儀，典型的拉 拔檢測儀構造如圖2.8.1 1所示，典型的拉拔儀器見圖2.8.1 2。1.標準塊；2.聯接螺母；3.萬向結；4.大活塞；5.傳感器；6.壓 簧；7.小活塞；8.蝸桿；9.絲杠；10.搖把；11.注

2、油口； 12.碳纖 維片材。當順時針搖動手柄時，與其同軸的蝸桿隨之轉動，并帶動蝸輪旋轉，由 于蝸輪中心孔內有反扣螺紋，在其旋轉的同時也就帶動絲杠及小活塞向下 移動，將泵體內液壓油推向工作油缸內的大活塞， 活塞上移又通過萬向結帶 動聯接螺母及標準塊，對被檢測的碳纖維片材施加正向拉力。液壓油的工作壓力可通過壓力傳感器測得，檢測中隨著手柄的轉動，油壓增高被驗拉力 數值不斷增加，當標準塊脫落時.檢測儀表可自動記錄下此時的拉力值。手柄反搖時，油泵將油吸回小油缸內，為保證大活塞順利回位專門設計了回位彈簧，活塞向上移動時彈簧壓縮，回程時彈簧推動活塞起到復位 作用。檢測前碳纖維片材粘結強度，需在混凝土表面加工

3、出預切縫，深度應從加固表面切割至混凝土基體內部， 切入混凝土深度為210mm縫寬2mm 為保證預切縫的順利進行，應采用與檢測儀器相配套的切縫機。按規范要 求，標準塊直徑為40mm材質為45號鋼。圖2.8.1 -2典型碳纖維粘結強度檢測儀2.8.2碳纖維片材施工質量現場拉拔檢驗(1)檢測儀器對粘結強度檢測儀的要求，可參照現行行業標準數顯式粘結強度檢測儀(JG 3056)的規定。粘結強度檢測儀應每年檢定一次，發現異常時應隨時維修、檢定 （ 2）檢驗時間和抽樣規則現場檢驗應在已完成碳纖維片材粘貼并固化7d 的結構表面上進行，現場檢驗的布點應在膠粘劑固化已達到可以進入下一工序之日進行。當因故需推遲布點

4、日期時，不得超過3d。梁、柱類構件以同規格、同型號的構件為一檢驗批，每批構件隨機抽取的受檢構件應按該批構件總數的10確定，但不得少于3 根； 以每根受檢構件為一檢驗組；每組3 個檢驗點。板、墻類構件應以同種類、同規格的構件為一檢驗批，每批按實際粘貼的表面積（ 不論粘貼的層數）均勻劃分為若干區，每區100m（不足loom,按100m計），且每一樓層不得少于i區；以每區為一檢驗組，每組3 個檢驗點。檢驗點的間距不應小于500mm，且有一塊應粘貼在加固構件的端部。（ 3）現場檢驗程序1 ）表面處理：被測部位的加固表面應清除污漬并保持干燥。2 ） 切割預切縫：從加固表面向混凝土基體內部切割預切縫，切入

5、混凝土深度10 15mm寬度約2mm預切縫形狀為直徑50mnm勺圓形或邊長40mm x 40mmi勺正方形。3） 粘貼鋼標準塊：采用高強、快固化的膠粘劑（ 取樣膠粘劑）粘貼鋼標準塊（ 圖 2 8 2） 。取樣粘結劑的正拉粘結強度應大于粘貼碳纖維片材的結構膠粘劑正拉粘結強度。鋼標準塊粘貼后應立即固定。4）按照粘結強度檢測儀生產廠提供的使用說明書，連接鋼標準塊。5）以15002000Nmin勻速加載，記錄破壞時的荷載值，并觀察破壞形碳并維布圖2. 8. 2碳纖維片材粘結質量現場檢驗（4）試驗結果計算及破壞形式判斷現場檢驗正拉粘結強度應按下式計算:(2.8.2)式中f 正拉米吉強度（MPa）;P 試

6、樣破壞時的荷載值（N）;A鋼標準塊的粘結面面積（mn2i）試樣破壞形式及其正常性判別:1）試樣破壞形式應按下列規定劃分: 內聚破壞：應分為基材混凝土內聚破壞和受檢膠粘劑的內聚破壞；后者可見于使用低性能、低質量膠粘劑的工程。 粘附破壞：應分為膠層與基材之間的粘附破壞及膠層與纖維復合材或鋼標準塊之間的粘附破壞。 混合破壞：粘合面出現兩種或兩種以上的破壞形式。2）破壞形式正常性判別，應符合下列規定： 當破壞形式為基材混凝土內聚破壞，或雖出現兩種或兩種以上的破壞形式，但基材混凝土聚破壞面積占粘合面積85%以上，均可判為正常破壞。 當破壞形式為粘附破壞、膠層內聚破壞或基材混凝土內聚破壞面積少于85%的混

7、合破壞，均應判為不正常破壞。3）試驗結果的表示：每組取 3 個被測試樣，以算術平均值作為該組正拉粘結強度的試驗結果。試驗結果應包括破壞形式、3 個試樣的正拉粘結強度值和該組正拉粘結強度的試驗平均值。（ 4） 碳纖維片材粘貼施工質量的合格評定1） 組檢驗結果的合格評定，應符合下列規定： 當組內每一試樣的正拉粘結強度均達到max1.5, 的要求，且其破壞形式正常時，應評定該組為檢驗合格組： 當一組內僅一個試樣達不到上述要求時，允許以加倍試樣重新做一組檢驗，如檢驗結果全數達到要求，仍可評定該組為檢驗合格組； 在重做試驗中，仍有一個試樣達不到要求，則應評定該組為檢驗不合格組。2）檢驗批的粘貼施工質量的

8、合格評定，應符合下列規定： 當批內各組均為檢驗合格組時，應評定該檢驗批碳纖維片材與基材混凝土粘貼的施工質量合格； 當有一組或一組以上為檢驗不合格組時，應評定該檢驗批構件加固材料與基材混凝土的粘貼施工質量不合格； 當檢驗批由不少于20 組試樣組成，且檢驗結果僅有一組因個別試樣粘結強度低而被評為檢驗不合格組時，仍可評定該檢驗批構件的粘貼施工質量合格。注：ftk 為原構件混凝土實測的抗拉強度標準值。錨固施工質量現場檢驗9.5.1 現場檢驗項目混凝土結構后錨固工程質量應進行抗拔承載力的現場檢驗。后錨固連接抗拔承載力現場檢驗，ETAGf口 CEB等歐洲規范未作規定，西方國家和日本等大多著重原材料和零部件

9、產品質量檢驗和施工過程中的質量控制和程序控制，一般不作現場檢驗；但按我國建筑工程質量評定標準精神，則為必檢項目。然而，破壞性檢驗會造成一定程度難于處理的基材結構的破壞，檢驗項目過多，影響施工進度，以及經濟技術等因素影響，故本規程規定，現場只檢驗錨栓抗拔承載力。錨栓抗拔承載力現場檢驗可分為非破壞性檢驗和破壞性檢驗。對于一般結構及非結構構件，可采用非破壞性檢驗；對于重要結構構件及生命線工程非結構構件，應采用破壞性檢驗，并盡量選在受力較小的次要連接部位，檢驗完成后，破壞的構件要進行修補。9.5.2 試樣選取錨固抗拔承載力現場非破壞性檢驗可采用隨機抽樣辦法取樣。同規格，同型號，基本相同部位的錨栓組成一

10、個檢驗批。抽取數量按每批錨栓總數的1%計算，且不少于3根。9.5.3 檢驗設備現場檢驗用的儀器、設備，如拉拔儀、x-y 記錄儀、電子荷載位移測量儀等，應定期檢定。加荷設備應能按規定的速度加荷，測力系統整機誤差不應超過全量程的± 2%。加荷設備應能保證所施加的拉伸荷載始終與錨栓的軸線一致。位移儀應保證能夠測量出錨栓相對于基材表面的垂直位移，直至錨固破壞。位移測量記錄儀宜能連續記錄。當不能連續記錄荷載位移曲線時，可分階段記錄，在到達荷載峰值前，記錄點應在10 點以上。位移測量誤差不應超過0.02mm。9.5.4 檢驗方法和施加的荷載加荷設備支撐環內徑 DO應滿足下述要求：化學植筋C0&g

11、t; maX12d, 250mm)膨脹型錨栓和擴孔型錨栓 Do>4hef。加荷設備支撐環內徑 D>4hef或D)>ma)(12d, 250mm要求，主要 考慮是基材混凝土破壞圓錐體直徑，即錨栓的臨界間距Scr,N,因為，環徑過小就不可能產生錐體破壞，承載力會顯著偏高。錨栓拉拔檢驗可選用以下兩種加荷制度：a) 連續加載，以勻速加載至設定荷載或錨固破壞，總加荷時間為 2min 3min。b) 分級加載，以預計極限荷載的10%為一級，逐級加荷，每級荷 載保持1min2min,至設定荷載或錨固破壞。非破壞性檢驗，荷載檢驗值應取0.9Asfyk及0.8 NRk,c計算之較小值。 NRk

12、c為非鋼材破壞承載力標準值，可按有關規定計算。非破壞性檢驗 荷載取0.9Asfyk,主要考慮的是鋼材屈服；而取0.8 Nkc,主要在于檢驗錨栓或植筋滑移及混凝土基材破壞前的初裂。9.5.5 檢驗結果評定非破壞性檢驗荷載下，以混凝土基材無裂縫、錨栓或植筋無滑移 等宏觀裂損現象，且2min持荷期間荷載降低w 5%時為合格。根據試 驗及錨固承載力標準值取值，在非破壞檢驗荷載下，一般不應該出現 鋼筋屈服、滑移、基材裂縫及持荷不穩等征兆。然而非破壞性檢驗對錨固承載力畢竟無法量化，為避免誤判，規 定當該檢驗不合格時，則應補作破壞性檢驗判定。當非破壞性檢驗為 不合格時，應另抽不少于3個錨栓做破壞性檢驗判斷。除特殊情況下， 現場破壞性檢查，一般僅檢查錨栓的極限抗拔力。因數量有限，評定 方法采用雙控，即極限抗拔力平均值應滿足公式(9.5.2-1 ),最小值應)標準值(9.5.2-2 )。對于破壞性檢驗，該批錨栓的極限抗拔力滿足下列規定為合格：NRm - uNsd(9.5.2-1)NRmin-NRk,*(9.5.2-