黔东南专业碳纤维布加固公司 结构补强材料

碳纤维布加固技术于国内早通过的规范是《碳纤维布片加固混凝土结构技术规程》CECS146：2003，现已经被新的国家标准规范《混凝土结构加固设计规范》GB50367-2013代替,使用碳纤维加固技术是采用配套粘结树脂将碳纤维布粘贴于混凝土表面，形成一个新的复合体使增强贴片与原有钢筋混凝同受力。增大结构的抗拉或抗剪能力，提高强度、抗裂性、结构的延性和抗震加固的作用。
（一）碳纤维加固适用范围
纤维类材料加固修复混凝土结构技术是采用配套粘结树脂将碳纤维布粘贴于混凝土表面，起到结构补强和抗震加固的作用。适用于建筑梁、板、柱、墙等的加固，以及桥梁、隧道、烟囱、筒仓等其它土木工程的加固补强。加固方法普遍适用于房屋建筑和一般构筑物中承受静力作用的一般受弯及受拉构件，对于受压构件、刚度不足构件、承受动荷载的结构构件均不适合使用。对砌体结构、木结构和钢结构构件加固中也可以应用。采用碳纤维布材加固的混凝土结构，长期使用环境温度一般不能大于60°C，特殊环境下采用此技术，必须采取相应的防护措施。
（二）碳纤维布材加固混凝土结构原理
构件外部粘贴碳纤维布材加固法是根据结构构件受力分析计算结果和受力特征，应用配套树脂将碳纤维布材粘贴于强度不满足受力要求的混凝土构件外部相应部位，以达到构件满足承载力要求的一种补强加固方法。
外部粘贴碳纤维加固法的加固原理与粘贴钢板加固基本相同，是利用其配套树脂的抗剪切强度将混凝土构件承担的荷载传递给碳纤维布材，使后粘贴碳纤维布材和原钢筋混凝土构件共同承受外部荷载作用力的一种加固方法。
因同属构件外部粘贴加固，碳纤维加固混凝土结构也存在应力滞后、应变**前和卸荷的问题。设计施工时可根据直接卸荷和间接卸荷的适用范围来确定采取不同的卸荷方式。
（三）外部粘贴碳纤维加固与外部粘贴钢板加固优缺点分析比较：
碳纤维材料本身相对比强度高、重量轻，加固施工后基本不改变原结构的外型尺寸，同时基本不增加原结构自重；碳纤维加固施工工艺流程简单，施工工期短、效率高；碳纤维自身弹性模量高，加固后对温度裂缝、锈胀裂缝等细微变形控制效果较好；碳纤维加固几乎不用栓锚固定和外物加压，对混凝土原结构几乎没有破坏；采用碳纤维加固法加固施工后，装饰施工时无须处理界面，只在碳纤维布材施工后工序时洒砂粘贴即可；碳纤维加固双层或三层粘贴时，因自身厚度较薄，几乎没有因厚度增加的剪力力矩影响，所以加固效果较好；碳纤维布材因其材料自身的柔韧性、可缠绕性，对狭窄工作面的加固施工加固效果*特；碳纤维布材为各向异性材料，加固设计时一般只是利用其纵向的高强来补强钢筋混凝土构件的拉弯强度，对于抗压构件和受力复杂的构件加固效果较差；碳纤维加固一般不能补强构件的刚度，用板材补强造价较高，其综合效果不如粘贴钢板或型钢加固。

碳纤维加固工程常见问题列举：
1、碳纤维布以及与其配套使用的结构胶质量不合格；
2、在结构胶配比、搅拌等使用方法不符合结构胶使用规范，或者粘贴碳纤维布的施工方法不符合施工规范要求；
3、在施工时混凝土结构表面打磨处理不符合要求；
由于这些问题的存在，导致混凝土的总有效粘贴面积小于总粘贴面积的95%，碳纤维布表面存在小气泡。
问题的解决方法：
一、材料选择采购
应按照设计院设计和规范要求选择质量符合要求的材料，并且材料的采购计划需经过技术负责人审核过后在进行采购；采购的时候采购人员必须严格按照图纸设计要求选择技术成熟，信誉良好且加固材料通过国检安全性鉴定的企业进行采购，并且在施工之前应选择具有的单位将所选材料进行抽样检测，保证材料的质量和品质符合设计要求。
二、针对施工工艺不符合规范的时候，需由专业人员进行技术交底：
在施工现场技术人员应根据设计图纸要求，施工规范以及所选用材料的使用说明书针对结构胶的使用方法及碳纤维布的粘贴方法编织技术交底，并且对施工人员进行结构胶以及碳纤维布粘贴方法进行培训，在大面积粘贴之前先小面积进行粘贴试验，待施工人员都熟练掌握施工方法之后再进行大面积粘贴施工。
三、混凝土结构基面打磨处理
首先清理掉疏松的混凝土，如露出钢筋，需要将钢筋表面受侵蚀的部位清理干净，用修补砂浆进行修补过后，在进行施工。须注意的是，在进行本过程的时候，需等修补砂浆干燥后方可进行下一步施工。
四、粘贴碳纤维布需注意的事项
1、粘贴碳纤维材料部位的混凝土应保持干燥，其表层含水率不宜大于4%，且不**过6%，对含水率**限的混凝土需进行人工干燥或者选用耐潮湿的结构胶进行粘贴；
2、在进行完粘贴碳纤维布的前期准备之后，粘贴碳纤维布时一定要用配套结构胶浸润，尽可能让结构胶充分渗入碳纤维单丝之间的空隙中，提高各单丝之间共同工作的性能。浸润后的碳纤维布用手轻压贴于加固部位，用橡皮滚筒顺纤维方向均匀平稳压实，使结构胶从两边溢出，保证碳纤维布与结构之间密实无空洞；
3、粘贴施工时所用结构胶自搅拌完成时应在说明书规定的时间内使用完，否则也会影响加固质量。
4、碳纤维为导电纤维，施工过程中应避免与电源接触，以免发生触电事故。

碳纤维本身的抗拉强度是很高的，复合后表现的自然是增强效果。碳纤维布加固混凝土结构主要是通过建筑结构胶将两者粘结成一体，保证两者共同受力，而且碳纤维布材料轻且薄，基本不增加结构自重，同时还能提高混凝土结构的承载力和延性，改善受力性能。重要的一点是对于碳纤维布和混凝土结构界面力学性能的研究加快了该加固技术的使用。
像碳纤维布、钢筋、竹子这些材料，很容易弯曲。所以，往往产生疑问，为什么这些东西，能用在很坚固的建筑上面，作为承重呢？
换个角度，你就明白了。比如把这些材料两端拉直，固定好，在上面放东西。即使承拉能力差的几根竹子，在承载几顿的重物下，也不会产生大的形变。碳纤维布，加固钢筋混凝土的原理也是如此。假设对一个楼板进行加固，在楼板底部用工业胶固定好碳纤维布。这时候，把楼板中间钢筋全部切断，那么楼板就相当于重物，而碳纤维布就相当于被拉直，死死固定在两端，支撑住楼板，而自身不会产生大的形变。并且碳纤维同时具有高比强度、高比模量、耐高温、耐腐蚀、耐疲劳、抗蠕变、导电、传热和热膨胀系数小等一系列优异性能。
这个时候，令人担心的，反而是固定住碳纤维布的胶能不能死死的粘住梁、楼板跟碳纤维布，固定时使用的胶的好坏也是非常重要的。

现实生活中我们会碰到很多混凝土层面的问题，有很多情况下，混凝土或多或少会出现一些避免不了的问题，所以我们应该积极的去了解碳纤维布加固碰到实际问题的时候能够产生什么样意想不到的作用，
实际情况当中碳纤维布适用于混泥土结构、木质结构的加固，效果是可观的，不仅仅是能够起到结构补强的效果，还有碳纤维布材料本身具备的属性，故受到广泛**。
但是使用方法不当也会使碳纤维布性能下降，达不到预期的加固效果。尤其是已建成的混凝土结构的加固，更需要注意一些细节，以免造成损失。
此处以曼卡特碳纤维布为例，介绍一般碳纤维布的加固方法：
1、基面处理 ,基材表面应全面打磨，无任何附着物。由于使用碳纤维布材的目的在于改进结构构件，应确定基面的状况，以保证其能够将荷载从布料传递至结构表面。
2、滚涂底层胶，并修正不合处（建议使用曼卡特配套找平胶），上墨线。
3、滚涂浸渍胶（建议使用曼卡特配套浸渍胶）到粘结面上，胶量必须充足饱满。
4、将裁剪好的碳纤维布贴于混凝土涂胶面，碳纤维布要平直、延展。
5、再次在布材面上滚涂浸渍胶（建议使用曼卡特配套浸渍胶），保证充分覆盖布的表面，确保充分浸润碳纤维布的纤维中。
6、使用硬橡胶棍或塑料刮板反复碾压促使碳纤维布平直、延展、无气泡，粘合剂充分渗透。
7、再次涂胶渗透，并使用刮板反复刮压脱泡。
8、后用3—6mm的沙石（石英砂）喷洒在涂有胶的施工面上，确保粉刷层的粘结性。在这里，
实际施工过程中有很多需要注意的事项，能够使得其效果能够更大程度上发挥作用：
1、基面处理时，要确保无任何附着物。尤其是已建成的混凝土结构，表面会有较厚的涂层，贴布前须清理干净，并对表面进行平整。
2、尽量使碳布平直、延展，以发挥碳纤维布的效力。（上墨线等方法）
3、如对混凝土裂缝进行加固，碳布应延裂缝的垂直方向粘贴，裁剪长度应长于裂缝10公分。
4、粘贴部位有尖锐棱角的需要打磨成圆角，小内径为20mm。基面转角处应处理成光滑的圆弧。因为碳纤维布抗折抗弯强度较差。应避免直角弯折。
5、碳纤维布如有接头，搭接长度应为20mm，且接头应在基材全长的1/3处，不得在基材的中间。
6、涂抹浸渍胶，胶量要充足，使碳布充分浸透。