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碳纖維布加固怎么樣？ 

隨著建筑老齡化及土地資源日益稀少，建筑結(jié)構(gòu)加固行業(yè)也越發(fā)引起人們的關(guān)注。目前碳纖維布加固在建筑加固工程中已被廣泛應(yīng)用，碳纖維布加固是一種較為新型的加固方法，即應(yīng)用環(huán)氧樹脂粘結(jié)碳纖維布沿一定方向粘貼在需加固補強的結(jié)構(gòu)構(gòu)件上，使其結(jié)合并共同受力以達到提高被加固結(jié)構(gòu)構(gòu)件的強度、剛度、抗裂性和延伸性等。在做拉拔時由于需要實驗人員到現(xiàn)場進行試驗，需要施工單位提前與實驗室人員定好時間，并且在試驗期間，需要監(jiān)理在旁邊進行見證。但也有不少人疑薄薄一層的碳纖維布，加固真的能達到預(yù)期的效果嗎？

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首先了解下應(yīng)用碳纖維布加固與傳統(tǒng)的混凝土結(jié)構(gòu)加固技術(shù)相比有哪些優(yōu)勢？

1.碳纖維布的自重僅為200～300克／平方米，設(shè)計厚度為0.111—0.167mm，加上環(huán)氧樹脂系列的粘結(jié)材料的自重也很輕，所以應(yīng)用碳纖維布加固基本不增加建筑結(jié)構(gòu)自重及截面尺寸，加固后對建筑負荷及凈空的影響是的，同時也不會影響到建筑原結(jié)構(gòu)的外觀。在使用碳纖維膠時主要需要注意以下幾個方面：1、為了給碳纖維膠的風化創(chuàng)造條件，碳纖維膠的施工環(huán)境要求通風、干燥，作業(yè)的粘貼面潔凈、不能出現(xiàn)油污。

2.碳纖維材料具有優(yōu)異的物理力學(xué)性能，如柔和性好，能靈活地用于抗彎、封閉箍和抗剪等加固；答：按照《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》，在截面和受壓鋼筋一定的情況下，隨著增加受拉鋼筋，構(gòu)件受壓區(qū)高度不斷增加，但不允許超過ξbh0（ξb：所相對界限受壓區(qū)高度）?？估瓘姸雀?，是普通鋼材的4-8倍，極適合于鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的加固補強；同時具有抗高溫、抗磨蝕、抗震、耐化學(xué)藥品性，耐熱，耐低溫等性能，這就意味著建筑結(jié)構(gòu)的耐腐蝕性及耐久性大大提高。

3、碳纖維布加固的施工簡便、已操作，不需大型施工機構(gòu)及周轉(zhuǎn)材料等，在一定程度上縮短了加固施工工期。

碳纖維布加固在實際工程是如何應(yīng)用的？碳纖維布加固在混凝土結(jié)構(gòu)受彎構(gòu)件的受彎加固、受剪加固和抗震加固等應(yīng)用多，廣泛用于各類工業(yè)與民用建筑物、構(gòu)造物的防震、防裂、防腐的加固補強。

構(gòu)件受彎加固時，應(yīng)用碳纖維加固時應(yīng)使碳纖維的纖維方向與受拉區(qū)的拉應(yīng)力方向一致；構(gòu)件受剪加固時，應(yīng)用碳纖維布加固時應(yīng)使碳纖維的纖維方向與混凝土中主拉應(yīng)力方向一致。但實際加固施工中為了方便施工，一般采用纖維方向與構(gòu)件縱軸垂直的方法進行加固處理。相較于其他的加固方式，利用環(huán)氧樹脂玄武巖纖維板加固有顯而易見的優(yōu)勢，并作為一種新興技術(shù)，得到愈來愈多的青睞與肯定。

構(gòu)件抗震加固時，應(yīng)用碳纖維布加固應(yīng)使碳纖維布封閉纏繞在柱上，這樣可以較好地提高其構(gòu)件的抗震性能，也可使碳纖維沿構(gòu)件軸向粘貼用于受拉構(gòu)件的加固、沿環(huán)向粘貼用于軸心受壓構(gòu)件的加固，在受彎加固時，也可采用對碳纖維施加預(yù)應(yīng)力的方法以提高加固效果。市場上碳纖維布種類眾多，品質(zhì)良莠不齊，怎么判斷碳纖維布品質(zhì)的優(yōu)劣呢。除此之外，碳纖維應(yīng)用與剪力墻、筒倉、煙囪等特種結(jié)構(gòu)的加固，也是具有顯著的加固效果。

預(yù)應(yīng)力加固技術(shù)與碳纖維復(fù)合材料的性能與介紹

預(yù)應(yīng)力加固結(jié)構(gòu)的技術(shù)是自20世紀末開始研究的一項新型補強技術(shù)，在傳統(tǒng)粘貼加固技術(shù)上取得了重大突破，它能充分利用碳纖維復(fù)合材料的高抗拉強度，避免碳纖維過早剝離的現(xiàn)象，有效地提高結(jié)構(gòu)的強度與剛度，達到減小結(jié)構(gòu)原有裂縫寬度和限制裂縫的形成與發(fā)展的效果，顯著提高結(jié)構(gòu)的工作性能。5、養(yǎng)護粘貼碳纖維片后，需自然養(yǎng)護24h達到初期固化，并保證固化期間不受干擾。其原理與粘貼鋼板加固相似，均是在結(jié)構(gòu)的受拉側(cè)粘貼抗拉材料，以起到與結(jié)構(gòu)共同受力，增強配筋的作用。

預(yù)應(yīng)力加固法是采用外加預(yù)應(yīng)力鋼拉桿或型鋼撐桿對結(jié)構(gòu)構(gòu)件或整體進行加固的方法，特點是通過預(yù)應(yīng)力手段強迫后加部分一拉桿或撐桿受力，改變原結(jié)構(gòu)內(nèi)力分布并降低原結(jié)構(gòu)應(yīng)力水平，致使一般加固結(jié)構(gòu)中所特有的應(yīng)力應(yīng)變滯后現(xiàn)象得以完全消除，因此后加部分與原結(jié)構(gòu)能較好地共同工作，結(jié)構(gòu)的總體承載能力可顯著提高。2、適筋破壞，鋼筋受拉屈服，受壓區(qū)混凝土被壓壞，碳纖維未達到極限應(yīng)變。

1、預(yù)應(yīng)力加固碳纖維復(fù)合材料

預(yù)應(yīng)力碳纖維板彈性模量低而拉伸強度高，充分發(fā)揮需要1.5%以上的拉伸變形，而通常構(gòu)件的變形限制所允許的表面應(yīng)變遠遠小于這一變形，當加固鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)時這一缺陷更加明顯，鋼筋的屈服變形僅為0.18%，即使在不考慮鋼筋初始變形的條件下鋼筋屈服時碳纖維所發(fā)揮的強度也不到12%，因此采用傳統(tǒng)粘貼方式進行碳纖維加固時，碳纖維的高強度性能僅能被利用到很少的一部分，大部分的材料強度在結(jié)構(gòu)的正常使用極限狀態(tài)內(nèi)都無法正常發(fā)揮，預(yù)應(yīng)力加固技術(shù)可使碳纖維板在承擔結(jié)構(gòu)傳遞的荷載應(yīng)力之前就已經(jīng)處于較高的應(yīng)力水平，預(yù)先發(fā)揮了一定的強度，從而實現(xiàn)了其高強性能的充分利用。碳纖維加固預(yù)應(yīng)力碳纖維板即碳纖維加固補強單向板材，采用碳纖維原料與良好基本樹脂，碳纖維板材具有拉伸強度高、耐腐蝕性、抗震性、抗沖擊性等良好性能，預(yù)應(yīng)力碳纖維板在前者已有特性上提高了結(jié)構(gòu)構(gòu)件的開裂荷載、屈服荷載。碳纖維布與混凝土之間的粘結(jié)量可以用錘擊法或者其他方法進行檢查，確認有效粘結(jié)面積不應(yīng)小于總粘結(jié)面積的95%。改善使用荷載下的性能。

預(yù)應(yīng)力碳纖維布加固原理

1、預(yù)應(yīng)力碳纖維布加固方法

預(yù)應(yīng)力纖維布加固系統(tǒng)由三部分組成：錨具、碳纖維布、碳纖維膠。其工作原理是將纖維布張拉至設(shè)計值，用粘結(jié)材料將其粘貼到混凝土板梁的受拉面，使其與混凝土結(jié)構(gòu)共同受力利用碳纖維材料良好的抗拉強度，達到增強構(gòu)件承載能力及強度的目的。

2、預(yù)應(yīng)力碳纖維布施工工藝

（1）施工準備：在加固表面按照設(shè)計施工放樣，準確確定預(yù)應(yīng)力碳纖維布和兩端錨具位置。放樣采取鋼尺定位，根據(jù)支座位子確定實際鉆孔以及混凝土清理位置。

（2）混凝土粘貼表面處理：橋梁鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)長期直接暴露在頭一定濕度的空氣中，在粘貼碳纖維布加固施工中，需打鑿掉脆化疏松層，提高粘結(jié)力。碳纖維是一種力學(xué)性能十分優(yōu)異的纖維材料，主要體現(xiàn)在其比重不到鋼材的四分之一，拉伸強度在3500Mpa以上。對混凝土粘貼面的脆化疏松層，應(yīng)采用硬質(zhì)金剛石磨輪打磨掉且完全露出新面，并用鋼絲刷清楚輸送浮層。為了保證預(yù)應(yīng)力碳纖維布與混凝土之間的設(shè)計間隙，實現(xiàn)碳纖維布受力張拉時平直均衡無阻礙，對混凝土高凸面應(yīng)采用金剛石打磨片打磨，對混凝土低凹面應(yīng)采用環(huán)氧修補膠修補。假如粘貼時混凝土濕度較大，對混凝土粘貼面尚須進行人工干燥處理。

（3）鉆植膠錨螺栓：施工放線次啊要鋼筋探測儀標定螺栓鉆孔位置，假如遇到鋼筋需移位，應(yīng)通知技術(shù)人員記錄編號，并安排現(xiàn)場修整支座板安裝孔。構(gòu)件受剪加固時，應(yīng)用碳纖維布加固時應(yīng)使碳纖維的纖維方向與混凝土中主拉應(yīng)力方向一致。采用電錘鉆孔時應(yīng)保證鉆孔中心線與混凝土梁面垂直，鉆孔中心位置偏差不超過3mm。采用化學(xué)膠管或植筋膠植入螺栓時，應(yīng)保證孔內(nèi)膠液飽滿且螺栓垂直于梁面。

（4）安裝錨具支座與預(yù)應(yīng)力碳纖維布：將錨固板安裝至張拉板上，調(diào)整張拉鋼板，使碳纖維布的縱向軸線通過錨具中線，以保證碳纖維布截面內(nèi)力分布均勻。碳纖維是含碳量在90%以上的高性能纖維材料，是由有機纖維原絲在1000℃以上的高溫碳化形成。待調(diào)整好平整度后，將碳纖維布的兩端固定在錨固板上，取下另一段的錨固板，放置在干凈的塑料布上，以便于在梁上涂刷浸漬膠。將配置好的浸漬膠均勻涂刷在構(gòu)件的粘貼面，應(yīng)保證涂刷厚度均勻。

（5）張拉預(yù)應(yīng)力碳纖維布與壓緊條安裝：將錨固板安裝在構(gòu)件的另一端的張拉板上，軸承壓在錨固板上，安裝千斤頂并調(diào)整處于水平位置，加壓張拉至設(shè)計張拉應(yīng)力值的15%，刻錄錨具張拉移動起始線。短切玄武巖具有突出的耐高溫性，使其可以在為零下269-650℃范圍之間連續(xù)工作。加壓張拉至設(shè)計張拉應(yīng)力值的30%，檢測錨行程位移是否對應(yīng)預(yù)張拉時的刻錄線。分段加壓張拉至設(shè)計張拉應(yīng)力值的50%、70%、90%、100%，檢測錨具行程位移是否滿足理論伸長量的要求，按規(guī)范要求張拉端錨具行程位移與理論伸長量誤差應(yīng)不大于±6%。加壓或減壓時，千斤頂行程速度應(yīng)控制在20mm/分鐘以內(nèi)，嚴禁快速沖、放千斤頂行程。所有張拉都應(yīng)在碳布膠適用期內(nèi)完成。當張拉應(yīng)力值和張拉端錨具行程位移滿足要求后，將拉桿上面的鎖固螺栓扭緊到位，使錨固端的碳纖維布與混凝土梁表面緊密結(jié)合，停頓5分鐘沒有其他異常情況后在碳纖維布表面再刷一層浸漬膠，使碳纖維布完全被樹脂浸潤，并用刷子沿纖維方向擠壓，除去碳纖維下面的水泡。隨后在錨固區(qū)域粘貼附加錨固U型箍或壓條，壓緊條安裝時需與混凝土面保持1cm左右的縫隙以防止剝離破壞，之后拆除千斤頂和錨具張拉支架。

（6）固化養(yǎng)護與拆卸夾具：應(yīng)碳纖維布在施工環(huán)境溫度和材料特性合理控制固化時間，當施工環(huán)境溫度低于25℃時，固化時間相對延長。雙向碳纖維布主要以碳纖維為基體材料，以棉線為輔助材料，經(jīng)引紗、經(jīng)緯線編織、預(yù)成型、裁剪等處理制造而成。在浸漬膠凝固后，檢查碳纖維布的粘貼質(zhì)量，在構(gòu)件上覆蓋一層塑料薄膜，養(yǎng)護后松開張拉機具，裁除多余的碳纖維布，將張拉機具卸除。

碳纖維加固材料的優(yōu)勢

1、疲勞強度

碳纖維材料的疲勞強度較高，是高強鋼絲無法比擬的，即使是普通的芳綸纖維復(fù)合材料的疲勞強度也要遠遠高于高強鋼絲。金屬材料在交變應(yīng)力的影響下，疲勞強度也會降低，另外，雖然復(fù)合材料的疲勞強度相對較高，但是也比不上碳纖維材料的疲勞強度。

2、彈性模量

碳纖維材料的拉伸彈性模量遠遠高于鋼板等加固材料，而我們在加固工程中常用的芳綸的拉伸彈性模量僅為鋼板的50%，玻璃纖維復(fù)合材料的的拉伸彈性模量只有鋼板的25%。

3、抗拉強度

和其他的加固材料相比，碳纖維材料的抗拉強度是Z為的，是鋼材抗拉強度的10倍以上。

4、性能優(yōu)越

碳纖維材料加工制作工藝特殊，也屬于復(fù)合型材料，材料的質(zhì)地較輕，另外，性能優(yōu)越，在加固施工時，裁剪方便，施工便利，能夠縮短工期，同時也能夠節(jié)省施工成本。

5、施工簡單

用碳纖維材料進行加固施工時，沒有施工技巧，只要掌握基本的施工要點，就能保證施工效果。而且施工結(jié)束后，對于建筑物原有的內(nèi)部結(jié)構(gòu)也不會產(chǎn)生影響，屬于對建筑物造成損傷程度Z低的加固施工方式。

6、施工預(yù)算

和碳纖維材料相比，鋼板等加固材料的市場售價較高，同樣的加固工程，使用碳纖維材料進行加固施工，需要的施工預(yù)算更低，能夠為工程項目節(jié)省開支。

7、重量較輕

和鋼材等材料相比，碳纖維材料的重量僅為鋼材的20%，自重還是非常輕的。