江苏省加固公司|碳纤维布加固|

碳纤维加固是利用碳素纤维布和专用结构胶对建筑构件进行加固处理，该技术采用的碳素纤维布强度是普通二级钢的15倍左右。具有强度高、重量轻、耐腐蚀性和耐久性强等优点。厚度仅为2mm左右，基本上不增加构件截面，能保证碳素纤维布与原构件共同工作碳纤维布加固技术：粘贴碳纤维结构加固技术是指采用高性能粘结剂将碳纤维布粘贴在建筑结构构件表面，使两者共同工作，提高结构构件的（抗弯、抗剪）承载能力，由此而达到对建筑物进行加固、补强的目的。

碳纤维加固特点
1.材料轻质高强
碳纤维片的抗拉强度比同截面钢材高 7～10 倍,将它用环氧树脂与钢筋混凝土构件粘贴后,能可靠地与构件形成一体,共同工作,具有优异的补强效果,而结构自重的增加几乎可以忽略。
2.抗腐蚀
能有效地防护构件的混凝土和钢筋免受酸,碱,盐,水等介质的腐蚀。
3.耐老化
碳纤维片与环氧树脂胶结材料本身及经其补强的混凝土构件可以长期承受紫外线,核辐射。长期在 – 54～82℃温度下使用,强度不会降低。经加速暴露老化试验验证可历时 40 年性能不变。 且在表面涂装后,耐久性将更加突出。
4.高温性能
碳纤维本身具有非常高的耐热性,但碳纤维增强复合材料与混凝土粘贴后的耐热性由 环氧树脂决定。 因为环氧树脂在接近 80℃时发生软化, 所以碳纤维增强复合材料的耐热温度为 80℃的强度保持率为 80％, 从设计强度的安全率考虑, 80℃应视作使用的上限温度。 另外, 当温度达到 260℃并持续该温度两小时后降至室温,碳纤维复合材料的抗拉强度不发生任何变化。
5.保持结构原状,外形美观
碳纤维片便于随构件原形裁剪,贴附。修复补强不增加构件高宽尺寸及体积,且表面可以涂刷,粘贴饰面材料,防火材料。
6．施工简便,快捷
传统加固补强施工工艺如粘钢,外包混凝土方法必须进行大量混凝土剔凿,钢 筋绑扎,焊接,浇筑混凝土以及大型机械设备吊装等作业,而碳纤维片加固补强施工却不需要。因此它对施工空间要求很低,便于在狭窄空间作业,施工快捷,对生产,使用的干扰很小。

一般规定
1.1碳纤维片材可采用下列方式对混凝土结构构件进行加固：
1）． 在梁、板构件的受拉区粘贴碳纤维片材进行受弯加固，纤维方向与加固处的受拉方向一致。
2）．采用封闭式粘贴、u 形粘贴或侧面粘贴对梁、柱构件进行受剪加固，纤维方向宜与受拉方向一致。
3）． 采用封闭式粘贴对柱进行杭震加固，纤细方向与柱轴向垂直。
4）． 当有可靠依据时，碳纤维片材也可用于其它形式和其它受力状况的混凝土结构构件的加固。

1.3碳纤维片材应取生产厂提供的不小于95%保证率的极限抗拉强度作为搞拉强度标准值，碳纤维片材的极度限拉应变，应取其抗拉强度标准值，除以弹性模量。
1.5采用粘贴碳纤维片材进行结构加固时，宜卸除作用在结构上的活荷载。如不能在完全卸载条件下进行加固，应考虑二次受力的影响。
1.7二、当碳纤维布沿其纤维方向需绕构件转角粘贴时，构件转角处外表面的曲率半径不应小于20mm。
2.2为保证碳纤维片材可靠地与混凝土共同工作，必要时应采取附加锚固措施。
 受弯加固　　其详细计算请参见《碳纤维片材加固混凝土结构技术规程》 CECS146：2003；

3.1 ）. 受压区高度x不宜大于0。8ξbh0，其中界限相对受压区高度ξb按现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB50010的规定确定；
2）. 加固后在荷载效应标准组合下受拉钢筋的拉应力不宜超过钢筋抗拉强度标准值。　　当有工程经验和依据时，上述规定可适当放宽。
3.2对受弯加固的构件尚应验算构件的受剪承载力，避免受剪破坏先于受弯破坏发生。
3.4当碳纤维片材延伸至支座边缘仍不满足规程规定时，应采取下列锚固措施。
1）． 对于板，在碳纤维片材延伸长度范围内应通长设置垂直于受力碳纤维方向的压条（图3.3.9b）。压条宜在延伸锚固长度范围内均匀布置。且在延伸长度端部必须设置一道。每道压条的宽度不宜小于受弯加固碳纤维布宽度的1/2，压条的厚度不宜小于受弯加固碳纤维布厚度的1/2。
3）． 当采用碳纤维板时，应在其延长度端部采取可靠的机械锚固措施。
3.6当采用碳纤维片材对框架梁负弯矩区进行受弯加固时，应采取可靠锚固措施与支座连接。当碳纤维片材需绕过柱时，宜在梁侧4h′f范围内粘贴（图3.3.10），当有可靠依据和经验时，此限制可适当放宽。
3.8当沿柱轴向粘贴碳纤维片材对柱的正截面承载力进行加固时，碳纤维片材应有可靠的锚固措施。

 受剪加固

4.1采用碳纤维片材对钢筋混凝土梁、柱构件进行受剪加固时，应符合下列规定：
1）. 应优先采用封闭粘贴开式，也可采用U形粘贴，侧面粘贴（图3.4.3a）。对碳纤维板，可采用双L形板形成U形粘贴；
3）. U形粘贴和侧面粘贴的粘贴高度hcf宜取构件截面最大高度。对于U形粘贴形式，宜在上端粘贴纵向碳纤维片材压条；对侧面粘贴形式上，宜在上、下端粘贴纵向碳纤维片材压条。
4.3五、 六、柱的抗震加固应采用封闭式粘贴碳纤维片材的方法。
6.2碳纤维片材在箍筋加密区宜连续布置。碳纤维片材两端应搭接或采取可靠连接措施形成封闭箍。碳纤维片材条带的搭接长度不应小于150mm，各条带搭接位置应相互错开。

施工工艺
工艺流程： 
施工准备→砼表面处理→涂刷底胶→构件表面残缺面修补→粘贴碳纤维→
表面养护→找平材料配置→底层或树脂配制→浸渍树脂配制
操作要点：
（1）一般要求: 
    1）、粘贴碳纤维片材加固修复混凝土结构应由熟悉该技术施工工艺的专业施工队伍完成，并应有加固修复方案和施工技术措施。 
    2）、碳纤维加固施工必须遵循下列工序进行： 
    3）、施工宜在5℃以上环境温度条件下进行，并应符合配套胶粘剂的施工使用温度。当环境温度低于5℃时，应使用适用于低温环境的配套胶粘剂或采用升温处理措施。 
    4）、施工时应考虑环境湿度对胶粘剂固化的不利影响。 
    5）、在表面处理和粘贴碳纤维片材前，应按加固设计部位放线定位。 
    6）、胶粘剂配制时应按产品使用说明中规定的配比称量置于容器中，用搅拌器均匀搅拌至色泽均匀。搅拌用容器内及搅拌器上不得有油污及杂质。应根据现场实际环境温度决定胶粘剂的每次拌合量，并按使用要求严格控制使用时间。 
（2）施工准备: 
    1）、应认真阅读施工图。 
    2）、应根据施工现场和被加固构件混凝土的实际状况，拟定施工方案和施工计划。 
　　3）、应对所使用的碳纤维片材、配套胶粘剂、机具等作好施工前的准备工作。
（3）混凝土表面处理：
　1）将混凝土构件表面的残缺、破损部分清除干净。
　2)对经过剔凿、清理和露筋的构件残缺部分，进行修补、复原。
　3) 裂缝修补：缝宽小于0.2mm的裂缝，用环氧树脂进行表面涂刷密封；大于0.2mm的裂缝用环氧树脂灌缝。
　4)打磨：将构件表面凸出部分（混凝土构件交接部位、模板的接槎等）打磨平整，修复后的构件表面尽量平顺。
　5) 清洗打磨过的构件表面，并使其充分干燥。
 (4)涂刷底胶: 
    1)、应按产品供应商提供的工艺规定配制底层胶粘剂，根据现场实际气温决定胶料用量。并严格控制使用时间，超过适用时间后不得使用。 
    2)、用滚筒或毛刷将底层胶粘剂均匀涂抹于混凝土表面，胶体厚度不超过0.4mm，并不得漏刷、流淌或有气泡产生，在底胶表面指触干燥后立即进行下一步工序施工。 
 (5)找平处理: 
    1)、应按产品供应商提供的工艺规定配制找平材料。 
    2)、应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。 
    3)、转角处应用找平材料修复为光滑的圆弧，半径应不小于20mm。 
　　4)、应在找平材料表面指触干燥后立即进行下一步工序施工。
(6)粘贴碳纤维：
　　粘贴碳纤维材料之前，首先应确认粘贴表面干燥。气温在-10℃以上，相对湿度RH＞85%时，如无有效措施不得施工。为防止碳纤维受损，在碳纤维材料运输、储存、裁切和粘贴过程中。应用钢直尺与壁纸刀按规定尺寸切断碳纤维材料，每段长度一般以不超过6m为宜。为防止材料在保管过程中损坏，材料的裁切数量应按当天的用量裁切为准。碳纤维纵向接头必须搭接20cm以上。该部位应多涂树脂，碳纤维横向不需要搭接。其施工工艺要点如下：
　　1)粘贴树脂的主剂、固化催促剂和固化剂应按规定的比例称量准确，装入容器，用搅拌器搅拌均匀。一次调和量应以在可使用时间内用完为准。
　　2)粘贴时，在碳纤维和树脂之间尽量不要有空气。可用罗拉（专用工具）沿着纤维方向在碳纤维材料上滚压多次，使树脂渗浸入碳纤维中。
(7). 养护：
粘贴碳纤维材料后，需自然养护1-2小时达到初期固化，应保证固化期间不受外界干扰和碰撞。

注意事项

1：碳纤维布应储存在凉爽干燥的处所，保持布面整洁，避免露天日晒雨淋；

2：碳纤维布严禁附着灰尘、扭曲和弯折现象，否则会大大降低强度；

3：碳纤维布为导电材料，施工时应注意用电安全