[发明专利]一种输水管道内壁复式碳纤维加固方法

权利要求书

1.一种输水管道内壁复式碳纤维加固方法，其包括：

步骤1，对输水管道的待加固段的内壁环周进行基础处理，形成洁净、干燥和平整的粘贴面；

步骤2，在所述粘贴面上滚涂或喷涂底涂剂，底涂剂的用量不低于0.3kg/㎡，底涂剂施工完毕后进行缺陷检查并修补；

步骤3，在底涂剂固化之前，在底涂剂表面涂刷1～1.5mm厚的第一层垫层胶，并在第一层垫层胶固化前将多片高压缩弹性垫层通过平铺拼接的方式粘贴到第一垫层胶上，粘贴高压缩弹性垫层的施工时间不超过30分钟，顶部粘贴高压缩弹性垫层需要保持1分钟的加压，并使用橡皮锤振捣，所述高压缩弹性垫层的厚度为5～15mm；

步骤4，在所述第一层垫层胶固化前在所述高压缩弹性垫层表面刮涂第二层垫层胶，且第二层垫层胶充满高压缩弹性垫层之间的接缝，待第二层垫层胶固化后，在第二层垫层胶表面刮涂第三层垫层胶作为找平层；

步骤5，待找平层固化以后，在找平层表面循环执行涂刷环氧树脂粘胶剂及在环氧树脂粘胶剂未固化时，在其上粘贴碳纤维布的操作，直至碳纤维布的层数满足设计要求；

步骤6，在环氧树脂粘胶剂固化以后的8～24小时之间于碳纤维布的表面施工柔性防渗涂层，在最外层碳纤维布的表面刮涂柔性防渗涂层，所述柔性防渗涂层的总厚度为1～2mm，所述柔性防渗涂层覆盖所述碳纤维布且沿所述碳纤维布轴向两端分别延伸至少20mm。

2.根据权利要求1所述的输水管道内壁复式碳纤维加固方法，其特征在于，步骤1中所述基础处理包括使用机械打磨或机械抛丸去掉输水管道内壁松散的表层，再使用压缩空气去除粉尘或用清水清洗，待完全干燥后使用丙酮或工业酒精擦拭。

3.根据权利要求1所述的输水管道内壁复式碳纤维加固方法，其特征在于，所述高压缩弹性垫层材料的原料组分包括单组分聚脲、可挥发溶剂与聚苯颗粒；所述高压缩弹性垫层材料由所述原料组分经混合、挥发溶剂、固化后形成层状多孔结构；其中，所述可挥发溶剂用量为单组分聚脲与可挥发溶剂混合液总质量的8～13％，所述聚苯颗粒用量为单组分聚脲与可挥发溶剂混合液总质量的2～5％。

4.根据权利要求3所述的输水管道内壁复式碳纤维加固方法，其特征在于，所述高压缩弹性垫层材料的压缩变形大于50％，断裂拉伸强度大于2.0MPa，断裂伸长率大于80％，与混凝土的粘接强度大于1.2MPa，弹性模量为2.0～5.0MPa。

5.根据权利要求1所述的输水管道内壁复式碳纤维加固方法，其特征在于，所述垫层胶的制作方法包括：

将质量比为2:1的环氧树脂和固化剂混合均匀后倒入容器中，然后添加轻质钙粉及硅粉填料后通过机械充分搅拌使其混合均匀，轻质钙粉与硅粉的质量比为1:1，轻质钙粉与环氧树脂的质量比为1:3，搅拌时间3～5分钟，搅拌转速为200～300r/min，搅拌时不能加水。

6.根据权利要求1所述的输水管道内壁复式碳纤维加固方法，其特征在于，所述步骤5中粘贴碳纤维布的方法为：

当碳纤维布的层数≤2层时，第一层碳纤维布和第二层碳纤维布均沿环向粘贴，第二层碳纤维布覆盖第一层碳纤维布的拼接接缝；

当碳纤维层数≥3层时，第一层碳纤维布沿环向粘贴，第二层碳纤维布沿轴向粘贴，第三层碳纤维布及之后的所有碳纤维布层均沿环向粘贴。

7.根据权利要求6所述的输水管道内壁复式碳纤维加固方法，其特征在于，每层沿环向粘贴的碳纤维布均包括若干沿轴向并排粘贴的单环碳纤维布，所述单环碳纤维布从输水管道的出水口往上游方向依次粘贴，单环碳纤维布的环向连接处相互错开；每层碳纤维布粘贴以后使用滚筒顺纤维方向多次滚压，使环氧树脂粘胶剂充分浸透碳纤维布。

8.根据权利要求1所述的输水管道内壁复式碳纤维加固方法，其特征在于，所述柔性防渗涂层的材质为单组份聚脲，其施工环境温度为5～35℃且相对湿度小于75％。