淺談碳纖維結構加固施工技術

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 碳纖維增強材料，簡稱碳纖維，是近十年來在發(fā)達國家新興的一種加固混凝土結構的新材料，以其優(yōu)異的力學性能在工程領域日漸受寵，被人們稱為“結構加固的新星”。

一、采用碳纖維加固技術具有如下幾個特點：
1、強度高。碳纖維片材的抗拉強度一般都在3500MPa以上，遠高于鋼材；抗拉彈性模量為230000～430000MPa，亦高于鋼材。因此它的比強度（即材料的強度與其密度之比）可達到2000MPa/g/cm3以上，而Q235鋼的比強度僅為59MPa/g/cm3左右，比模量也比鋼材高。
2、施工簡便、快捷。使用碳纖維加固構件不需大型施工機構及周轉材料，易于操作，施工周期短，經濟性好。
3、抗酸堿鹽類介質的腐蝕，應用面廣。加固后能大大提高結構的耐腐蝕性及耐久性，可以應用于各種工作環(huán)境的構件加固。
4、可以有效的封閉混凝土結構的裂縫，延長結構的使用壽命。
5、易于保持結構原狀，基本不增加結構自重及截面尺寸。
    二、適用范圍
    1、適用于各種結構類型、各種結構部位的加固修補，如梁、板、柱、屋架、橋墩、橋梁、筒體、殼體等結構。
    2、基層混凝土的強度等級不低于C15。
    三、碳纖維的補強、加固原理
　 粘貼碳纖維結構加固技術是指采用高性能粘結將碳纖維布粘貼在建筑結構構件表面，使兩者共同工作，提高結構構件的（抗彎、抗剪）承載能力。
用于建筑結構加固的碳纖維材料具有優(yōu)良的力學性能，其抗拉強度約為普通鋼材的10倍；但是，碳纖維材料織成碳纖維布后，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，從而達到補強、加固的目的。值得注意的是，使用碳纖維進行加固時，具體粘貼層數要通過計算確定，考慮到各層的共同工作系數，抗疲勞的能力和避免脆性破壞，一般不宜超過5層。另外，從受力性能角度而言，單層優(yōu)于多層，窄幅優(yōu)于寬幅；必要時縱向可以搭接，搭接長度不能少于100mm，而且要保證碳纖維端部有可靠的錨固，除計算要求外，還應有必要的構造措施。
    四、工藝流程及操作要求
    工藝流程為卸荷→基底處理→涂底膠→找平→粘貼→保護。
    1、卸荷
    加固前應對所加固的構件盡可能卸荷。
    2、基底處理
    2.1、混凝土表層出現(xiàn)剝落、空鼓、蜂窩、腐蝕等劣化現(xiàn)象的部位應予以鑿除，對于較大面積的劣質層在鑿除后應用環(huán)氧砂漿進行修復。