碳纖維布結構加固技術的應用之淺談

1、<p>　　碳纖維布結構加固技術的應用之淺談</p><p>　　【摘要】本文通過對碳纖維布結構加固技術的分析闡述其在加固工程中的重要性及使用 </p><p>　　【關鍵詞】碳纖維布結構加固 應用前景 </p><p>　　中圖分類號：TU528.582文獻標識碼： A </p><p>　　在日益發(fā)展的現(xiàn)代建筑中,過去的一些已建

2、成建筑由于當時設計師未能考慮較大的荷載或較朝前的使用功能或由于時間,環(huán)境等的影響導致某些結構構件(梁,板,柱)出現(xiàn)不同程度的損傷,損壞或部分實效,但要重新拆掉另行建設則代價較大,故加固該類建筑勢在必行,加固方法很多,本文僅介紹一種碳纖維布加固技術. </p><p>　　1、碳纖維布加固技術簡介 </p><p>　　粘貼纖維復合材加固修復混凝土結構技術是采用配套粘結樹脂將碳纖維布粘貼于混

3、凝土表面，使碳纖維片材承受拉應力，并與混凝土變形協(xié)調，共同受力，達到提高構件承載能力的目的，起到結構補強和抗震加固的作用。廣泛適用于建筑梁、板、柱、墻等的加固，以及橋梁、隧道、煙囪、筒倉等其它土木工程的加固補強。 </p><p>　　2、碳纖維布加固的原理 </p><p>　　用于建筑結構加固的碳纖維材料具有優(yōu)良的力學性能，其抗拉強度一般為建筑用鋼材的十幾倍；但是，碳纖維材料織成碳纖維

4、布后，其中的各碳纖維絲很難完全共同工作，在承受較低的荷載時，一部分應力水平較高的碳纖維絲首先達到其抗拉強度并退出工作狀態(tài)，以此類推，各碳纖維絲逐漸斷裂，直至整體破壞。而使用粘結劑后，各碳纖維絲能很好地共同工作，大大提高碳纖維布的抗拉強度，故碳纖維加固首先必須使碳纖維布中的碳纖維絲能共同工作，因此粘結劑對碳纖維布的加固起著關鍵的作用，它既要確保各碳纖維絲共同工作，同時又確保碳纖維布與結構共同工作，從而達到加固的目的。 </p>

5、<p>　　3、碳纖維布加固技術特點 </p><p>　　1）高強高效：碳纖維布拉伸強度一般均超過3000MPa，拉伸彈性模量超過2.1×10^5MPa，與鋼筋的彈性模量相近，適合于混凝土結構的加固修復。 </p><p>　　2）施工便捷：碳纖維材料輕質、柔軟、易粘貼，比重只有鋼鐵的1/4， 厚度小于0.5mm。故可以在基本不增加原結構自重及截面尺寸的情況下，發(fā)

6、揮強大的補強效果。 </p><p>　　3）養(yǎng)護時間短：常溫下加固完工后72小時可以受力。 </p><p><b>　　4、適用范圍 </b></p><p>　　1）適用于房屋建筑、鐵路工程、公路工程、港口工程和水利水電等工程中混凝土結構的加固和砌體結構、木結構加固中的共性技術。 </p><p>　　2）梁板受拉

7、受彎加固、柱的抗震加固、構件抗剪加固。 </p><p>　　3）采用碳纖維加固的混凝土結構，長期使用的環(huán)境溫度不應高于60℃。處于特殊環(huán)境（腐蝕、放射、高溫等）下的混凝土結構進行加固時，尚應遵守國家現(xiàn)行有關標準的規(guī)定，并采取相應的防護措施。 </p><p>　　4）施工宜在環(huán)境溫度為5℃以上的條件下進行，并應符合配套樹脂膠要求的施工使用溫度。當環(huán)境溫度低于5℃時，應采用適用于低溫環(huán)境的

8、配套樹脂或采取升溫措施。 </p><p>　　5）被加固混凝土結構構件的現(xiàn)場實測混凝土強度等級不應低于C15。 </p><p>　　碳纖維片材的主要力學指標 </p><p>　　性能項目 碳纖維布 碳纖維板 </p><p>　　抗拉強度標準值Fcfk ≥3000Mpa ≥2000Mpa </p><p>　　彈

9、性模量Ecf ≥2.1x10^5Mpa ≥1.4x10^5Mpa </p><p>　　伸長率 ≥1.5% ≥1.5% </p><p>　　說明：1、單層碳纖維布的單位面積碳纖維質量不宜低于150g/㎡，且不宜高于450g/㎡。 </p><p>　　2、碳纖維板的厚度不宜大于2.0mm，寬度不宜大于200mm，纖維體積含量不宜小于60%。 </p>

10、<p><b>　　5、施工工藝流程 </b></p><p>　　1）放線定位 ：首先熟悉施工圖紙，明確加固部位及范圍，然后在構件上彈線（其輪廓線要大于實貼尺寸20mm以便打磨）； </p><p>　　2） 混凝土表面處理：為了保證粘貼密實，在不影響原結構的基礎上，采用先人工后機械打磨的方法，剔除表面灰層與混凝土的接觸面，混凝土面平整度每米不大于4mm

11、，同時要剔除粘貼面上的木屑、油污等雜物，磨去混凝土表面的附著物，露出混凝土新面。再用脫脂棉絲擦拭混凝土粘貼面，去除表面浮灰，然后用脫脂棉絲沾丙酮（純度80%以上），擦拭2-3遍，最后在粘貼前再清洗一次混凝土表面，處理結果以表面無灰塵、油污為準。 </p><p>　　3）裁剪下料：按照設計尺寸并結合實際情況將碳纖維布準確下料，要求不亂絲、不斷絲。 </p><p>　　4）涂刷底層樹脂 ：

12、按照產(chǎn)品工藝規(guī)定配制底層樹脂，表面指觸干燥后立即進行下道工序。 </p><p>　　5）找平處理：混凝土表面凹陷部位用專用找平材料填補平整，且不應有棱角，纖維布通過的轉角處，用找平材料修復成光滑的圓弧，半徑不應小于20mm。表面指觸干燥后立即進行下道工序。 </p><p>　　6）粘貼：按照產(chǎn)品工藝規(guī)定配制粘貼樹脂，將纖維布表面擦拭干凈無粉塵后立即涂刷粘貼樹脂，膠層應呈凸起狀，平均厚度

13、不小于2mm，將涂有粘貼樹脂的纖維布固定在需要粘貼的位置，用橡皮滾筒順纖維方向平穩(wěn)壓實，使樹脂從兩邊溢出，保證密實無空鼓。當平行粘貼多層纖維布時，其間距應大于5mm。粘貼兩層纖維布時，應連續(xù)粘貼，如不能立即粘貼，需在粘貼前對底層纖維布做好清潔工作。粘貼碳纖維后需對粘貼層進行防火處理。 </p><p><b>　　6、檢驗與驗收 </b></p><p>　　碳纖維布

14、與混凝土之間的粘貼質量必須保證其有效粘貼面積大于95%，施工質量滿足《碳纖維片材加固混凝土結構技術規(guī)程》 </p><p><b>　　7、結語： </b></p><p>　　通過對碳纖維加固的實際應用，可以看到，碳纖維加固技術具有施工便捷、功效高、噪音小、現(xiàn)場整潔等優(yōu)點，對于混凝土結構及構件的補強加固效果十分理想，在對新舊工程加固方面有著極大的適應性和經(jīng)濟性，在各