碳纖維加固工程

碳纖維加固被使用在混凝土結(jié)構(gòu)加固修補中源于20世紀(jì)80年代的日、美發(fā)達國家。這項技術(shù)出現(xiàn)在我國比較晚，直到90年代有關(guān)部門才開始碳纖維加固技術(shù)的研究和使用。但就目前來說的話，隨著我國的交通事業(yè)和經(jīng)濟建設(shè)飛速發(fā)展，加固技術(shù)也是飛速發(fā)展并且日趨的走向成熟，這其中除了碳纖維加固還有粘鋼加固、玻璃加固等一系列加固技術(shù)。碳纖維加固和粘鋼加固在工程中都是比較重要的加固施工方案，兩者各有其優(yōu)點，在很多的工程中都要用到這兩種方案。

碳纖維加固其原理用專業(yè)術(shù)語講就是將抗拉強度極高的碳纖維用環(huán)氧樹脂預(yù)浸成為復(fù)合增強材料，用環(huán)氧樹脂粘結(jié)劑沿受拉方向或垂直于裂縫方向粘貼在要補強的結(jié)構(gòu)上，形成一個新的復(fù)合體，使增強粘貼材料與原有鋼筋混凝土共同受力增大結(jié)構(gòu)的抗裂或抗剪能力，提高結(jié)構(gòu)的強度、剛度、抗裂性和延伸性。

簡單點說就是用同一方向排列的纖織物，在常溫狹隘用環(huán)氧樹脂膠粘貼于混泥土結(jié)構(gòu)表面，使二者作為一個新的整體，共同受力，是一種非常簡單且優(yōu)良的加固補強方法。

隨著材料科學(xué)的發(fā)展，纖維材料于土木工程中的應(yīng)用成為國內(nèi)外研究的熱點，纖維材料中的碳纖維用于加固補強混凝土結(jié)構(gòu)有著其自身的技術(shù)優(yōu)勢：

1、高強（可以充分的利用其高強度、高模量的特點來提高結(jié)構(gòu)及構(gòu)件的承載力和延性，改善受力性能，達到加固的目的）。

2、耐腐蝕性及耐久性（碳纖維材料化學(xué)性質(zhì)十分穩(wěn)定，不與酸堿鹽等化學(xué)物質(zhì)反應(yīng)）。

3、基本不增加結(jié)構(gòu)尺寸及自重（與傳統(tǒng)的粘鋼加固不同，碳纖維質(zhì)輕而薄，所以碳纖維加固可以在不增加構(gòu)件荷載前提下完成設(shè)計及使用的需要）。

4、使用面廣（碳纖維是一種柔性材料，質(zhì)輕而薄，且可以任意裁剪）。

5、便于施工（節(jié)省空間，施工簡便，不需要現(xiàn)場固定設(shè)施，主要機具只需要砂輪切割機、角磨機、滾刷等，一般在2～4臺即可滿足工程要求）。

6、不受原結(jié)構(gòu)形狀限制

因為以上特點，碳素纖維作為劃時代的補強材料，而備受青睞和關(guān)注。

材料特點

碳纖維與傳統(tǒng)的加大混凝土截面或粘鋼混凝土補強相比，具有節(jié)省空間，施工簡便，不需要現(xiàn)場固定設(shè)施，施工質(zhì)量易保證，基本不增加結(jié)構(gòu)尺寸及自重，耐腐蝕、耐久性能好等特點。另外，采用該工法，可大大提高建筑物的使用壽命，降低加固成本。因此，碳素纖維作為劃時代的補強材料，而備受青睞和關(guān)注。

(1)抗拉強度高，是同等截面鋼材的7-10倍。(2)重量輕，密度只有普通鋼材的1/4。(3)耐久性好，可阻抗化學(xué)腐蝕和惡劣環(huán)境、氣候變化的破壞。(4)施工方便快捷、省力節(jié)時、施工質(zhì)量易于保證。(5)適用范圍廣，混凝土構(gòu)件、鋼結(jié)構(gòu)、木結(jié)構(gòu)均可進行加固。可大幅度提高構(gòu)件的承載能力、抗震性能和耐久性能。

碳纖維加固的操作要點：

1． 混凝土表面處理1 將混凝土構(gòu)件表面的殘缺、破損部分清除干凈。2 對經(jīng)過剔鑿、清理和露筋的構(gòu)件殘缺部分，進行修補、復(fù)原。3 裂縫修補：縫寬小于0.2mm的裂縫，用環(huán)氧樹脂進行表面涂刷密封；大于0.2mm的裂縫用環(huán)氧樹脂灌縫。4 打磨：將構(gòu)件表面凸出部分（混凝土構(gòu)件交接部位、模板的接槎等）打磨平整，修復(fù)后的構(gòu)件表面盡量平順。5 清洗打磨過的構(gòu)件表面，并使其充分干燥。

碳纖維布又稱碳素纖維布、碳纖布、碳纖維編織布、碳纖維預(yù)浸布、碳纖維加固布、碳布、碳纖維織物、碳纖維帶、碳纖維片材（預(yù)浸布）等 。碳纖維加固布是一種單向碳纖維加固產(chǎn)品，通常采用12K碳纖維絲織造。 [1] 可提供兩種厚度：0.111mm（200g）和0.167mm（300g）。多種寬度：100mm、150mm、200mm、300mm、500mm及其他工程所需的特殊寬度。隨著碳纖維布行業(yè)的不斷發(fā)展，越來越多的行業(yè)和企業(yè)運用到了碳纖維布，也有部門企業(yè)進入到了碳纖維布行業(yè)并發(fā)展。碳纖維布用于結(jié)構(gòu)構(gòu)件的抗拉、抗剪和抗震加固，該材料與配套浸漬膠共同使用成為碳纖維復(fù)合材料，可構(gòu)成完整的性能的碳纖維布片材增強體系，適用于處理建筑物使用荷載增加、工程使用功能改變、材料老化、混凝土強度等級低于設(shè)計值、結(jié)構(gòu)裂縫處理、惡劣環(huán)境服役構(gòu)件修繕、防護的加固工程。