相對于當(dāng)今常見的混凝土結(jié)構(gòu)，鋼結(jié)構(gòu)具備明顯的優(yōu)勢。鋼結(jié)構(gòu)自重輕，抗震性能好，資源回收價值高，被稱為可重復(fù)利用型與環(huán)保型綠色建筑。如今，鋼結(jié)構(gòu)的數(shù)量，更標(biāo)志著一個國家或地區(qū)的經(jīng)濟(jì)實(shí)力，自我國提出在建筑中“積極、合理的用鋼”后，我國鋼結(jié)構(gòu)的數(shù)量也在逐年呈上升趨勢。
與混凝土結(jié)構(gòu)類似，鋼結(jié)構(gòu)在外界環(huán)境與荷載的長期作用下，同樣會不可避免的出現(xiàn)各種損傷與缺陷。鋼結(jié)構(gòu)損傷的長期累積，會導(dǎo)致結(jié)構(gòu)力學(xué)性能劣化，甚至導(dǎo)致結(jié)構(gòu)失效，為保證結(jié)構(gòu)安全與節(jié)約資源就必須對鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)行加固處理。
鋼結(jié)構(gòu)傳統(tǒng)加固方法
鋼結(jié)構(gòu)加固中，傳統(tǒng)的方式要屬焊接加固。焊接加固即在結(jié)構(gòu)受損部位焊接金屬蓋板或型鋼，對鋼結(jié)構(gòu)起到加固補(bǔ)強(qiáng)的作用。焊接加固應(yīng)用時間長，技術(shù)成熟度高，但存在焊接后材料性能變差、受操作人員影響程度高的風(fēng)險。
既然鋼結(jié)構(gòu)可以像混凝土結(jié)構(gòu)一樣采用碳纖維布進(jìn)行加固，是否意味著二者對于材料有著相同的需求呢？我們都知道，碳纖維布加固是通過配套浸漬膠，將碳纖維布與基材形成整體來共同受力，也就是說，碳纖維布與基材之間，能否形成整體將是影響加固效果的重要因素。而鋼結(jié)構(gòu)與混凝土結(jié)構(gòu)屬于不同種類基材，對材料的要求，自然會存在不同。
在GB 50728-2011安全性鑒定中，對鋼結(jié)構(gòu)中用到的浸漬膠進(jìn)行了特殊的要求。相對于混凝土結(jié)構(gòu)，鋼結(jié)構(gòu)對浸漬膠的各項指標(biāo)要求有很大的提升。鋼結(jié)構(gòu)對膠體的高要求，導(dǎo)致大量在混凝土結(jié)構(gòu)加固中采用的浸漬膠，在鋼結(jié)構(gòu)中變?yōu)椴缓细癞a(chǎn)品，在選擇碳纖維布對鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)行加固時，應(yīng)當(dāng)尤為注意。
截止目前，碳纖維布在鋼結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用，還達(dá)不到混凝土結(jié)構(gòu)加固那樣成熟。由于兩種基材的差異性，導(dǎo)致碳纖維布加固鋼結(jié)構(gòu)的難度要遠(yuǎn)高于混凝土結(jié)構(gòu)?？ū緦⒗^續(xù)帶來更多碳纖維布加固鋼結(jié)構(gòu)的相關(guān)討論，與加固同仁共同進(jìn)步。
碳纖維材料是目前常用的一種加固材料，和其他的加固材料相比，碳纖維材料有多種優(yōu)勢，而且性價比較高，目前被廣泛的應(yīng)用于建筑工程以及其他領(lǐng)域中。碳纖維加固也是一種新型的加固方式，實(shí)際施工時，將碳纖維布用結(jié)構(gòu)膠粘貼在混凝土接觸層表面，提高建筑物的承重能力，從而起到加固維護(hù)的效果，碳纖維材料既然這么好，那么碳纖維加固材料的使用壽命有多長呢？下面的時間施邦小編就來給大家詳細(xì)的介紹下。
和其他的加固材料比較后會發(fā)現(xiàn)，碳纖維材料的耐久性非常強(qiáng)，國家規(guī)范中對碳纖維材料的使用年限設(shè)定的是50年，不過在實(shí)際施工的過程中會發(fā)現(xiàn)，碳纖維材料的使用壽命不止50年，即使在惡劣的環(huán)境中施工，碳纖維材料的使用性能也不會受到干擾，不過這里所說的是優(yōu)質(zhì)的碳纖維材料，有些劣質(zhì)的碳纖維材料，雖然市場售價較低，但是存在的質(zhì)量瑕疵問題嚴(yán)重，使用這類劣質(zhì)的碳纖維材料進(jìn)行加固維修，不僅達(dá)不到預(yù)期的加固效果，反而會降低建筑物的使用壽命，另外，還會帶來嚴(yán)重的安全隱患。
碳纖維加固方法雖然是目前常用的加固方法，不過碳纖維加固方法也存在一些弊端，對于碳纖維加固技術(shù)的局限性方面，并不是所有的加固工程都適合采用該種加固方法的，對此我們要明確，另外，隨著建筑行業(yè)的發(fā)展，碳纖維加固技術(shù)在我國已經(jīng)趨于成熟，碳纖維加固過程中存在的諸多難點(diǎn)都已經(jīng)被攻克，而且碳纖維材料也在不斷更新?lián)Q代，現(xiàn)在市場上銷售的碳纖維材料，更適合在加固工程中使用。

碳纖維布加固法是將碳纖維布采用與之配套的碳纖維布浸漬膠粘貼于結(jié)構(gòu)構(gòu)件的表面，使得碳纖維復(fù)合材料與結(jié)構(gòu)共同受力，利用碳纖維布自身的抗拉強(qiáng)度大、自重輕等優(yōu)點(diǎn)來提高構(gòu)件承載能力，使結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度、抗裂性和延長性等性能得到提升。
2000年，河南省建筑科學(xué)研究院率先把碳纖維加固技術(shù)引入我省，并成功地完成了洛三高速某公路橋50米預(yù)應(yīng)力大梁的加固設(shè)計和施工，填補(bǔ)了我省在該項加固技術(shù)方面的空白。
粘貼碳纖維布加固法常用于加固現(xiàn)澆板、梁和柱等混凝土構(gòu)件，現(xiàn)在我們根據(jù)不同的受力特性，介紹相應(yīng)的加固技術(shù)要點(diǎn)。
受彎構(gòu)件加固可分為正彎矩區(qū)域加固以及負(fù)彎矩區(qū)域，正彎矩區(qū)主要表現(xiàn)為底部受力鋼筋不足以抵抗受力產(chǎn)生的跨中正彎矩，從而導(dǎo)致承載能力不足，負(fù)彎矩不足主要表現(xiàn)為構(gòu)件上部兩端或約束端受拉鋼筋不足以抵抗因受力產(chǎn)生的負(fù)彎矩，從而使得承載能力不足。
受彎構(gòu)件正截面加固常見于梁、板構(gòu)件，當(dāng)梁、板構(gòu)件使用荷載增加導(dǎo)致受彎承載能力不足時，可對其進(jìn)行加固。可在受彎構(gòu)件的受拉邊混凝土表面上粘貼纖維復(fù)合材料進(jìn)行加固，以此提高受拉區(qū)的抗拉強(qiáng)度，從而提高結(jié)構(gòu)構(gòu)件的承載能力。
當(dāng)受彎構(gòu)件的斜截面受剪承載力不足時，應(yīng)將碳纖維布粘貼成垂直于構(gòu)件軸線方向的環(huán)形箍或其他有效的U型箍，不得采用斜向粘貼方式。
混凝土軸心受壓構(gòu)件可采用沿全長無間隔地環(huán)向粘貼碳纖維布的方法，即環(huán)向圍束法，對軸心受壓構(gòu)件正截面承載力進(jìn)行間接加固，其原理與配置螺旋箍筋的軸心受壓構(gòu)件相同，通過環(huán)向約束力作用間接提高正截面抗壓承載能力。
當(dāng)框架柱斜截面受剪承載力不足時，可將碳纖維布粘貼成環(huán)形箍，且纖維方向應(yīng)與柱的縱軸心垂直。
大偏心受壓構(gòu)件加固
受壓構(gòu)件為大偏心受壓鋼筋混凝土柱時，當(dāng)受拉區(qū)抗拉承載力不足時，可將碳纖維布粘貼于構(gòu)件受拉區(qū)邊緣混凝土表面，且纖維方向應(yīng)與柱的縱軸心方向一致。
受拉構(gòu)件正截面加固
環(huán)形或其他封閉式鋼筋混凝土受拉構(gòu)件受拉承載能力不足時，可采用外粘碳纖維布法進(jìn)行加固，設(shè)計時應(yīng)按原構(gòu)件縱向受拉鋼筋的配置方式，將纖維布粘貼于相應(yīng)位置的混凝土表面上，且纖維方向應(yīng)與構(gòu)件受拉方向一致，并處理好圍攏部位的搭接和錨固問題。
提高柱延性的加固
鋼筋混凝土柱因延性不足而進(jìn)行抗震加固時，可采用環(huán)向粘貼碳纖維布形成的環(huán)向圍束作為附加箍筋，從而達(dá)到提高抗震性能得目的。碳纖維布環(huán)向圍束作為柱的附加箍筋來防止柱的塑鉸區(qū)搭接破壞或提高柱的延性，在震后的修復(fù)加固工程中應(yīng)用較多。
裂縫修補(bǔ)加固
當(dāng)混凝土構(gòu)件出現(xiàn)裂縫且需要對裂縫進(jìn)行修復(fù)時，可先對裂縫進(jìn)行灌注結(jié)構(gòu)膠或其他材料進(jìn)行裂縫修復(fù)后，再進(jìn)行碳纖維布粘貼。用這種方法能夠有效進(jìn)行裂縫的封閉處理，抑制裂縫擴(kuò)展且同時達(dá)到結(jié)構(gòu)補(bǔ)強(qiáng)的目的。
粘貼碳纖維布加固法注意事項
1、《混凝土結(jié)構(gòu)加固設(shè)計規(guī)范》GB50367-2013第10.1.2條規(guī)定被加固的混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件，其現(xiàn)場實(shí)測混凝土強(qiáng)度等級不低于C15，且混凝土表面的正拉粘接強(qiáng)度不得低于1.5MPa。在實(shí)際工程中，經(jīng)常會遇到原結(jié)構(gòu)的混凝土強(qiáng)度低于現(xiàn)行設(shè)計規(guī)范規(guī)定的強(qiáng)度等級的情況。如果原結(jié)構(gòu)混凝土強(qiáng)度過低，它與纖維復(fù)合材的粘接強(qiáng)度也必然會很低，容易發(fā)生脆性的剝離破壞。因此需同時滿足基材混凝土強(qiáng)度等級不低于C15以及基材混凝土表面的正拉粘接強(qiáng)度不得低于1.5MPa兩個指標(biāo)的要求。
2、粘貼碳纖維布加固混凝土構(gòu)件時，應(yīng)將纖維受力方式設(shè)計成僅承受拉應(yīng)力作用。
3、本方法不適用于素混凝土構(gòu)件，包括配筋率不符合現(xiàn)行設(shè)計規(guī)范小配筋率構(gòu)造要求的構(gòu)件的加固。
4、當(dāng)受彎構(gòu)件粘貼的多層纖維布允許截斷時，相鄰兩處纖維布宜按內(nèi)短外長的原則分層截斷，外層纖維織物的截斷點(diǎn)宜越過內(nèi)層截斷點(diǎn)200mm以上，并應(yīng)在截斷點(diǎn)加U型箍。
5、當(dāng)加固的受彎構(gòu)件為板、殼、墻和筒體時，纖維復(fù)合材應(yīng)選擇多條密布的方式進(jìn)行粘貼，每一條帶的寬度不應(yīng)大于200mm，不得使用未經(jīng)裁剪成條的整幅織物滿貼。
6、當(dāng)采用纖維復(fù)合材環(huán)向圍束對鋼筋混凝土柱進(jìn)行正截面加固或提高延性的抗震加固時，環(huán)向圍束的纖維織物層數(shù)，對圓截面不應(yīng)少于2層，對正方形和矩形截面柱不應(yīng)少于3層，環(huán)向圍束上下層之間的搭接寬度不應(yīng)小于50mm，纖維織物環(huán)向截斷點(diǎn)的延伸長度不應(yīng)小于200mm，且各條帶搭接位置應(yīng)相互錯開。

很多業(yè)主咨詢關(guān)于房屋樓板裂縫、梁柱裂縫修復(fù)方法的時候，往往加固公司會建議他們做碳纖維加固。相信很多業(yè)主聽到這個碳纖維加固會感覺到不知道這是什么東西，大家都知道碳纖維是一種材料，但是竟然能夠用到建筑混凝土構(gòu)件的加固上。下面施邦小編就跟大家說說碳纖維到底是什么?碳纖維加固是怎么回事?
碳纖維加固技術(shù)已成為當(dāng)今主流趨勢，碳纖維加固的場所隨處可見，例如超市纖維加固、銀行柱子、橋梁裂縫修補(bǔ)等，甚至碳纖維也可以用到地暖上?
碳纖維是什么?
1. 碳纖維又稱為碳纖維原料(cf)，碳纖維加固包括：碳纖維布加固、碳纖維加固。是從有機(jī)纖維碳化、石墨化處理后得到的未經(jīng)石墨材質(zhì)(與亂層石墨近似)，一般碳纖維的密度為1750/m3，天然的碳纖維呈黑色。
2. 包含高于90%的無極高分子纖維。對酸、堿、耐腐蝕性能較強(qiáng)，不溶不脹、耐油、抗輻射、抗放射、吸收有毒氣體和減速中子等特性。
3. 碳纖維按原料可分：聚丙烯腈基碳纖維、瀝青基碳纖維等。性能可分：通用型、高強(qiáng)型、中模高強(qiáng)型、高模型、超高模型碳纖維。狀態(tài)可分：長絲、短纖維、短切纖維。
4. 碳纖維應(yīng)用領(lǐng)域：土木建筑、航空航天、汽車材質(zhì)、纖維加固、體育用品、壓力容器、碳纖維布等。
碳纖維的重量不及鋼的四分之一，而他的應(yīng)用領(lǐng)域卻尤為廣泛，所以碳纖維究竟是什么?碳纖維就是我們生活中的一切。
碳纖維加固是什么?
碳纖維加固包括碳纖維布加固和碳纖維板加固兩種。碳纖維材料用于混凝土結(jié)構(gòu)加固修補(bǔ)的研究始于80年代美、日等發(fā)達(dá)國家。
我國的這項技術(shù)起步很晚，但隨著我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)和交通事業(yè)的飛速發(fā)展，現(xiàn)有建筑中有相當(dāng)一部分由于當(dāng)時設(shè)計荷載標(biāo)準(zhǔn)低造成歷史遺留問題，一些建筑由于使用功能的改變，難以滿足當(dāng)前規(guī)范使用的需求，亟需進(jìn)行維修、加固。國內(nèi)早通過的規(guī)范是2003年《碳纖維片材加固混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》，其編號為CECS146：2003,已經(jīng)被的國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范2006《混凝土結(jié)構(gòu)加固設(shè)計規(guī)范》代替,其編號為GB 50367-2006.碳纖維加固近的國標(biāo)是《結(jié)構(gòu)加固修復(fù)用碳纖維片材》GB/T 21490-2008,08年10月1日起執(zhí)行。
碳纖維與傳統(tǒng)的加大混凝土截面或粘鋼混凝土補(bǔ)強(qiáng)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(diǎn)。
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(bǔ)強(qiáng)材料，而備受青睞和關(guān)注。
碳纖維布在墻體加固的應(yīng)用，首先可以從墻體受力的角度來分析。墻體在服役過程中，主要承受上部荷載傳遞的壓力。而碳纖維布雖說抗拉強(qiáng)度高，但其質(zhì)軟且自身抗剪強(qiáng)度幾乎可以忽略，無法承受壓應(yīng)力的作用，因此碳纖維布適用于受彎與受拉構(gòu)件加固，不適用于墻體受壓加固。
另一方面，不同基材的墻體與碳纖維布的整體工作性能也大不相同。常用墻體包含砌體墻與混凝土墻，碳纖維布與混凝土基材能夠形成整體共同工作，但在砌體墻中由于砌體表面水泥砂漿整體性較差，導(dǎo)致碳纖維布在砌體墻加固中，易發(fā)生水泥砂漿剝離破壞，造成加固失效。
那么，碳纖維布到底能在墻體加固中起到怎樣的作用呢?大量實(shí)驗證明，在保證碳纖維布錨固的情況下，碳纖維布加固墻體能夠有效參與墻體受剪作用，改變破壞形式，提高墻體抗剪承載力與抗震性能。事實(shí)上，在墻體加固中，碳纖維布加固具有很高的局限性。當(dāng)墻體承載力不滿足要求、或墻體配筋率不符合要求時，宜采用增大截面加固法或鋼筋混凝土面層法對墻體進(jìn)行雙面或單面的加固。
利用這兩種方法能夠有效提高墻體抗壓承載力，但需注意植入鋼筋能否保障新舊結(jié)構(gòu)共同工作，因此在增大截面或鋼筋混凝土面層法中，植筋膠將是影響質(zhì)量的重要因素。

碳纖維布加固用在建筑上的案例越來越多，為何大家都傾向于使用碳纖維布加固呢？小小的一塊碳纖維布何以能加固建筑，下面小倍就帶你走進(jìn)碳纖維布加固，我們一起近距離接近真相：
1
碳纖維布優(yōu)勢
1.碳纖維材料本身相對比強(qiáng)度高、重量輕，加固施工后基本不改變原結(jié)構(gòu)的外型尺寸，同時基本不增加原結(jié)構(gòu)自重；
2.碳纖維加固施工工藝流程簡單，施工工期短、效率高；
3.碳纖維自身彈性模量高，加固后對溫度裂縫、銹脹裂縫等細(xì)微變形控制效果較好；
4.碳纖維加固幾乎不用外物加壓，對混凝土原結(jié)構(gòu)幾乎沒有破壞且耐久性能好。
2
應(yīng)用范圍
1、混凝土梁的受彎和受彎加固、板的受彎加固、柱的抗震加固等；
2、廠房、大廈、校舍、醫(yī)院及其他工業(yè)和民用建筑加固補(bǔ)強(qiáng)；
3、路橋、水利、核電和能源等基礎(chǔ)設(shè)施加固補(bǔ)強(qiáng)。
3
碳纖維膠的產(chǎn)品特點(diǎn)
1、與各種纖維片材有很好的適配性；
2、滲透力強(qiáng)，能很好的滲入混凝土表層；
3、固化后的膠層物理機(jī)械性能和強(qiáng)韌性能優(yōu)異；
4、耐老化、耐水性和化學(xué)腐蝕性能優(yōu)
碳纖維布具有強(qiáng)度高、延性好、耐腐蝕和耐久性好、適用面廣、施工便捷等優(yōu)點(diǎn)，在建筑加固中具有廣闊的前景。這就是碳纖維布加固的秘密，只所以憑借小小一塊布就能加固高大的建筑，和碳纖維布與碳纖維膠都有著密不可分的關(guān)系，科技發(fā)展越來越迅速，將來會有越來越多的新材料應(yīng)用于建筑之上，一起守護(hù)建筑的安全與壽命。