衡水专业碳纤维加固

碳纤维布轻质高强、适用面广、施工方便快捷等优点不言而喻，因而碳纤维布加固法作为一种新型的、技术含量高的结构加固技术，在加固领域得到广泛应用，具有很大的推广价值和社会经济效益。本文将碳纤维布加固技术与传统的几种加固技术进行了分析，并且全面阐述了碳纤维加固的优点和在工程应用中需注意的几点不足。另外，本文还将碳纤维布加固与粘钢加固进行对比换算，并提出在不同条件下选用不同加固方案。
目前，钢筋混凝土结构己成为现代建筑、构筑物常用的结构形式，成为我国乃至**占主导地位的建筑结构，在我国经济建设中发挥着不可代替的作用。因此，确保钢筋混凝土结构的安全使用具有重大的现实意义。但是由于自然灾害、年久失修以及人为因素、荷载等级提高和设计规范修订等原因导致建筑结构承载力不足，影响正常使用和安全运行，须对其进行加固处理；加之一些结构工程中混凝土的质量不尽理想，致使加固维修问题更为**，己成为经济建设的沉重负担并制约了进一步的发展。
加固改造具有三个**的优点：投资少、工期短、省空间，这些都会带来显著的经济效益，特别是时间和空间的节省，对工业生产和商业活动来讲，在效益方面往往起着决定性的作用。对承载力不足的工程结构进行修复加固，不仅可以使的生命及财产得到**，还可以尽可能地发挥既有结构的作用，缓解人力、物力、资金紧张的情况，使资金投到需要的地方。
碳纤维增强塑料（Carbon Fiber Reinforced Plastics，下称CFRP,常以碳纤维布的形式出现），具有优异的物理力学性能、耐久性及抗腐蚀性等特点。该材料是在日本发明的，早应用于航空航天，国外早对纤维加固修复混凝土结构技术进行研究的是德国IBMB研究院和瑞士的EMPA实验室，日本、韩国和美国紧随其后，碳纤维塑料对钢筋混凝土进行修复加固在发达国家已成为一项成熟技术②。
与传统加固方法比较，碳纤维增强塑料具有明显的技术优势，主要体现在③：
1）强度高、延性好
碳纤维布具有优异的物理力学性质，抗拉强度2500-4500MPa（是普通钢材的10倍左右），弹性模量是普通钢材的1-2倍。以其强度来提高承载力，以其高弹性模量来改善结构的延展性，从而达到加固的目的。
2）耐久性和耐腐蚀性好
由于其固有的化学特性，致使碳纤维布能够抵抗一般酸碱盐的腐蚀，有良好的耐腐蚀性和耐久性，而且其本身还可以起到对内部混凝土结构的保护作用，间接增加了混凝土保护层，从而达到双重效果。
3）不增加构件的自重及体积
碳纤维布质量轻，厚度薄，粘贴后基本不增加结构自重和尺寸，不影响建筑物的有效使用空间和外观。
4）适用面广
碳纤维布是一种柔性材料，可以方便地裁剪，所以这种加固技术可以广泛适用于各种结构类型（如桥梁、隧道、涵洞、烟囱等）、各种结构形状（如矩形、圆形、曲面结构等）、各种结构部位（梁、板、柱、节点、拱、壳等），且不改变结构形状及不影响结构外观，这是传统加固方法所不具有的。
5）施工便捷高效
碳纤维布加固，无大型机具，没有湿作业，占用场地少。施工工效高，粘贴碳纤维法是粘贴钢板施工工效的4-5倍。施工质量易保证，碳纤维预浸料轻质柔软，易贴附，即使被加固的结构表面不是非常平整，也可以保证很高的粘贴率。
碳纤维布的这些特点，为建筑结构的加固提供了技术支持，决定了碳纤维加固技术具有很大的经济价值和社会效益。
现代建筑中，粘钢加固和碳纤维加固应用较多，此处将两种加固方法进行对比：
碳纤维布轻质高强，厚度为0.111-0.167mm，抗拉强度高，为普通钢材的8-10倍，但各向异性，即抗拉强度高但抗剪强度低；施工更为简便，施工速度为粘钢的2-3倍。
钢板的物理力学性能为各项同性，受力性能好；施工时需夹具和施工机具， 施工工序和施工操作性较碳纤维布复杂。
下表中，我们对碳纤维布与钢板进行换算，通过分析得出：
对于普通小荷载结构或构件，其补强所需面积较小，粘贴碳纤维布1-2层即可满足要求时，**选用粘贴碳纤维布加固，其经济性和施工操作性优势明显：而当结构或构件补强所需面积较大时，即粘贴碳纤维布**过2-3层时，**选用粘钢加固方案，可大幅提高结构的承载力或受力性能，并取得良好的经济性。
随着我国经济建设地迅猛发展，各类建筑结构的适用性和安全性被广泛关注，如何在确保安全的前提下，低投资带来高回报，成为新时代的焦点。以医院等公共建筑为例，新的医疗设备或者结构功能调整，对原有结构提出了需求，如何在短的时间内达到要求，尽可能减少对社会的损失，都值得我们认真思考。
碳纤维布具有强度高、延性好、耐腐蚀和耐久性好、适用面广、施工便捷等优点，在建筑加固中具有广阔的前景。随着科技的不断进步，新的加固材料、新的加固技术，必将为建设注入新的色彩。

我国乃桥梁大国，尤其自**以来，在桥梁建设方面我国取得了巨大的成就。然而伴随着桥梁总数量的不断上升，大部分桥梁正面临技术标准低、通行能力差的问题，以至于无法满足当今日益增长的交通需求，甚至已经威胁到桥梁的行驶安全。
为了保证桥梁的安全以及正常运营，延长桥梁的使用年限，对桥梁检测、养护、维修等是必不可少的。但随着桥梁使用年限的不断增加，易出现承载能力下降、通行能力**限的问题，这时就需要对桥梁采取必要的维修与加固措施以满足新的使用需求。
由于桥梁使用功能的特殊性，并非所有桥梁都适合加固。首先，加固改造后的桥梁，在承载力、耐久性能上都需满足使用上的要求。对桥梁进行加固并非意味着可以无限制的提升桥梁承载力，需要考虑到新的加固体系与旧的混凝土结构的整体性与共同工作。避免出现加固体系受力滞后而混凝土结构**破坏的情况。
在桥梁的主梁加固中，可以将碳纤维布等效为钢筋，沿桥梁主拉应力方向粘贴碳纤维布，同时两端设置锚固段，可有效防止裂缝的生成以及提高主梁的抗弯刚度；也可粘贴在梁的侧面，发挥类似箍筋的作用机理，提高主梁抗剪承载力。碳纤维布也可用于轴心受压的墩柱加固中，可采用环向围束法，在墩柱上缠绕碳纤维布对柱体侧向变形起到约束，进而提高墩柱抗压强度。
在桥梁加固中，必须尽可能地减少对原结构的扰动、损伤以及加固后自重的增加，同时兼顾施工操作的可行性。碳纤维布轻质高强，且施工方便的特性，在桥梁加固中可得到充分的发挥。因此碳纤维布在桥梁中，可用于主梁、墩台等承重构件中，也可在非承重构件中加固使用。
事实上，虽然碳纤维布在桥梁加固中施工方便且对原结构影响小，但碍于其受力滞后的特性，在桥梁加固中难以发挥材料的高强度优势。而预应力碳板，结合预应力技术，能够充分发挥碳纤维复合材高抗拉强度、同时改变梁受力性能，为桥梁加固提供了全新的方法。预应力碳板尤其适用于大跨径桥梁的加固，正逐步得到越来越多的认可。

碳纤维加固是建筑加固中经常用到的加固材料，随着社会的发展及技术的日益提高，碳纤维加固技术也越来越成熟，但是其对于加固用碳纤维胶和碳纤维自身的材料要求始终严格。
《混凝土加固设计规范》GB50367-2011 中规定，对使用胶粘方法或掺有聚合物加固的结构、构件，尚应定期检查其工作状态。且次检查时间定为投入使用后的6~8年。
粘贴碳纤维布施工：
1.碳纤维布采用0.167mm厚，弹性模量不小于230000MPa。结构胶应为A级胶。
2.碳纤维布及碳纤维板材要求有出厂合格证，底胶，找平材料，浸渍树脂必须为同一厂家并按厂家要求配制。
3.施工程序
1）清除被加固梁表面的剥落，疏松，蜂窝，腐蚀等裂化的混凝土，露出结构层。
2）转角粘贴处进行倒角处理，并打磨成圆弧状，圆弧半径不小于20mm。
3）当碳纤维布沿纤维受力方向需要搭接时，其搭接长度不应小于100mm，当采用多层碳纤维布加固时。各条或各层之间的搭接位置宜相互错开。
4）将底层树脂均匀涂抹于粘贴混凝土表面,在树脂表面指触干燥后，立即对混凝土表面凹陷部位用找平，材料填补平整,且不应有棱角；在找平材料指触干燥后，立即涂抹浸渍树脂，用特制滚筒将按设计要求尺寸裁剪的碳纤维布沿纤维方向多次滚压，挤除气泡。使浸渍树脂充分浸透碳纤维布，滚压时不得损伤碳纤维布。
5）检验及验收
a施工前，应确认碳纤维片材及配套粘结材料的产品合格，产品质量出厂检验报告。
b施工过程中应严格按照上述规程有关条款进行各工序隐蔽工程的检验与验收。
c碳纤维片材实际尺寸应不少于设计量，位置偏差不应大于10mm。
d当碳纤维布的空鼓面积小于10000mm2时，可采用针管注胶的方式进行补救。空鼓的面积大于10000mm2 时，应将空鼓处的碳纤维片材切除，重新搭接粘贴上等量的碳纤维。

建筑加固改造是随着建筑业的发展而发展起来的，加固工程领域广泛，涵盖了房屋、桥梁、道路、隧道等各个不同的工程领域，是一个新型的朝阳行业。当然，加固方法也是有很多种，碳纤维加固、粘钢加固、植筋加固法等，其中，以碳纤维布加固居多。
碳纤维结构加固技术是一种新型的加固技术，已经得到较为广泛的应用，并已产生较大的经济效益;在混凝土结构的加固中，碳纤维布主要是分担钢筋的受力，即碳纤维布的主要作用是提高结构构件的抗拉强度。
随着建筑由于各种原因造成承载力降低、混凝土强度降低或需要提高抗震能力和修补建筑裂缝，碳纤维加固法加固效果好，高强高效，适用面广，质量易保证，耐腐蚀及耐久性能，且这项技术具有施工简便快捷、安全可靠、耐久性好，能适应各种复杂的结构外形，不影响原结构的外观等诸多优点，碳纤维布补强技术将有广阔的应用前景。
碳纤维加固修补技术具有如下的优越性：
（1）优异的力学性能，可有效地应用于多种形式的结构补强，包括抗弯、抗剪、抗压、抗疲劳、抗震、抗风、控制裂缝和挠度的扩展、增加结构的延性。
（2）优异的化学稳定性，使经过补强和维修的结构具有较强的抗酸、碱、盐、紫外线侵蚀和防水能力；具有足够的适应气温变化的能力。易子外加防火涂层后有效地防火。可以大大增强结构对恶劣外部环境的适应能力，延长结构寿命，这是包钢方法不可比拟的。
（3）材料的轻质高强，可以不增加结构体积，所增加的结构自重几乎可以不计。这是传统方法做不到的。
（4）施工工序简单，可用小型电动工具操作，不像传统补强方法需要众多工种、大量劳动力、大型施工设备及吊装机械。因而可以在传统技术无法施工的有限作业空间内实施。而且进度快、工期短，更能在持续交通有振动的情况下操作。从而大大缩短工程停工、停止运营或断路施工的时间，较大地降低经济损失和社会影响。