碳纖維布等加固材料在有水環(huán)境下測試加固效果
我國擁有內海和領海面積達38萬平方公里，內河也有七大水系。如此龐雜的水域系統(tǒng)，必然擁有數量巨大的橋梁、碼頭等相關設施但是隨著時間的推移，加之潮濕環(huán)境的作用，這些設施會比普通鋼筋混凝土結構更易產生病害。對它們的加固必不可少也關系重大！
本文以橋梁的水中橋墩為例，簡要介紹幾種不同情況下，對已腐蝕橋墩的加固保護方法
一、水中橋墩混凝土腐蝕用碳纖維布加固
①基面處理
根據要求確定需要修補混凝土的位置，后用高壓水沖洗青苔及污泥再用氣動打磨機磨掉混凝土表面酥松層，直至露出堅實基層。
②基面找平
將水下找平膠按照A組份：B組份=2：1的重量比攪拌至完全均勻，將找平膠用劈刀刮抹到混凝土表面即可，每次修補厚度不宜超過10毫米，如需修補較厚層可分批涂抹找平膠，待24小時后再涂抹下一層。
③下料
根據圖紙要求把所需粘貼的碳布按尺寸裁好，平鋪到雙層塑料薄膜上，薄膜厚度約10絲。
④混合
將水下碳纖維浸漬膠按A：B=2：1的重量比稱量A/B組份到開口容器里，以不超過300轉的低速攪拌，直至色澤、形態(tài)完全均勻為止，在攪拌過程中確保所有部位接觸到，以便得到混合效果。
⑤預浸碳布
把調好的浸漬膠用刮板沿纖維方向反復碾壓至浸透到碳布里，需保證碳布其中一面的保障膠層稍厚，把雙層薄膜的另一層鋪展到碳布上，再把碳布按碳絲走向裹成小卷備用.
⑥粘貼碳纖維布
施工人員潛水到粘貼位置把卷好的碳布展開，撕開膠層稍厚的那面薄膜，將碳布從一端到另一端的粘貼方式粘貼到加固基面上，邊貼邊用刮板按照碳絲方向反復刮壓，促使碳纖維布平直、延展、無水泡，浸漬膠充分滲透到混凝土表層。貼完布后24小時再撕下另一面薄膜即可。
B、水上高濕施工
①基面處理
基材表面應全面打磨，無任何附著物，粘貼部位有尖銳棱角的需要打磨成圓角，小內徑為20㎜。
②基面找平
將水下找平膠按照A組份：B組份=2：1的重量比攪拌均勻，將找平膠用劈刀刮抹到混凝土表面即可，每次修補厚度不宜超過10毫米，如需修補較厚層可分批涂抹找平膠，待12小時后再涂抹下一層。
③下料
根據圖紙要求把所需粘貼的碳布按尺寸裁好，再把碳布按碳絲走向裹成小卷備用。
④混合浸漬膠
按A：B=3：1的重量比稱量A/B組份到開口容器里，以不超過300轉的低速攪拌，直至色澤、形態(tài)完全均勻為止，在攪拌過程中確保所有部位接觸到，以便得到混合效果。
⑤上膠
用塑料刮板將浸漬膠涂抹到需貼碳纖維的基面上。
⑥貼布
將裁剪好的碳纖維布貼于混凝土涂膠面，碳纖維布要平直、延展。（碳纖維布如有接頭，搭接長度應為20mm，且接頭應在基材全長的1/3處，不得在基材的中間），再用刮板反復刮刷碳纖維表面，確保浸漬膠浸透到混凝土與碳纖維布中并脫泡；后用刮板在布的外表面刮涂一層浸漬膠，反復刮壓使之充分浸透到碳纖維布的纖維中，促使碳纖維布平直、延展、無氣泡，浸漬膠充分滲透。
⑦噴砂
后用3~6mm的沙石（石英砂）灑在涂有膠的施工面上，確保粉刷層的粘結性。
二、水中橋墩混凝土腐蝕用鋼板加固
A、粘貼面處理
①混凝土粘貼面應鑿除苔蘚，油垢、污物，然后用角磨機打磨除去混凝土面1-2mm厚表層，打磨完畢用高壓水沖洗干凈。
②鋼板粘貼面應首先除銹除油，然后用角磨機進行粗糙處理，直至打磨出現金屬光澤，備用。
B、加壓固定系統(tǒng)準備
加壓固定可采用螺栓、角鋼、墊板所組成的系統(tǒng)，該系統(tǒng)在被粘貼的環(huán)形鋼板兩端合適位置鉆孔臨時固定螺栓、角鋼，供壓緊鋼板使用。
C、配制水下粘鋼膠
①粘鋼膠為A、B兩組份，配比為A：B=2：1。配膠宜用機械攪拌，攪拌器可由電錘和攪拌齒組成，攪拌齒可用電錘鉆頭端部焊接十字形Φ14鋼筋制成。少量(指0.5公斤以內)也可用Φ6、Φ8細鋼筋棍人工攪拌。(注意：僅用膩刀拌和，不能保證攪拌均勻)。
②取潔凈容器（塑料或金屬盆，不得有油污、雜質）和稱重衡器按配合比混合，并用攪拌器攪拌5分鐘左右至A、B組份混合均勻為止。攪拌時沿同一方向攪拌，盡量避免混入空氣形成氣泡。每次配膠量不宜過多，現配現用。
D、涂膠和粘貼
膠粘劑配制好后，用膩刀涂抹在已處理好的鋼板表面上(或混凝土表面)，膠斷面宜略成三角形，中間厚3毫米左右，邊緣厚1毫米左右，然后將鋼板粘貼在構件上，用準備好的固定加壓系統(tǒng)固定，并適當擰緊螺栓加壓，以膠液剛從鋼板邊擠出為度。
E、維護
粘貼后，鋼板涂水下防銹漆3道。
三、水下植筋加固
①打孔
按照設計圖紙要求的尺寸鉆孔。
②清孔
三吹三刷，打好孔后用高壓水吹掉孔內泥灰，再用毛刷刷掉孔壁表面松動的混凝土，后用高壓水清孔干凈，保持待用。
③注膠
將混合器裝上，檢查混合器必須有螺旋管否則不可以用，嚴禁現場拔去注膠嘴里的螺旋管；將膠裝上膠，勻速擠出膠液，前三的膠液應舍去，把注膠嘴插入孔底，邊打膠邊緩慢外提式注膠，正常注膠量為孔體積的2/3，膠打完后換新的膠瓶注膠嘴也應更換新的，沒有打完的膠液把注膠嘴去除，出膠口擦干凈，螺帽擰緊可下次再用。
④植筋
注完膠后將螺紋鋼或帶肋鋼筋按順時針方向緩慢旋轉插入孔底，有少許膠液溢出為好，擦掉溢出的多余膠液。
⑤養(yǎng)護
靜置讓錨固膠自然固化，養(yǎng)護時間根據溫度而定，養(yǎng)護期間不得旋轉、敲擊螺桿。

碳纖維加固相信大家都不會陌生，作為一種新型的加固方法，碳纖維布輕質高強，施工簡便的特性。在建筑加固行業(yè)中，碳纖維加固技術越來越火，
其在混凝土加固中，在混凝土梁、板、柱、橋墩等工程結構中都能看到碳纖維的身影。作為一種新型的加固方法，與傳統(tǒng)加固方法相比，原來還有這么多的優(yōu)勢。
下面恒固就中肯的為大家介紹一下碳纖維布加固的優(yōu)勢和局限性。
碳纖維布加固技術的優(yōu)點
碳纖維布加固技術這幾年在建筑加固業(yè)內躥紅，正是由于它有以下優(yōu)點。
1、采購成本低廉，也能從根本上降低工程造價；
2、因為產品質量輕，密度比較低，在重量上所占不大比重，碳纖維布方便簡潔，可以像布一樣被裁剪，從而提高施工的效率；
3、碳纖維布可以根據需求進行多層粘貼，但不可超過4層; 養(yǎng)護十分簡單，一般情況下只需要加固一次，后期建筑不會產生任何問題。
4、在使用的過程當中基本上不會讓原來的固件尺寸發(fā)生明顯的改變，同時又不會影響到原來產品尺寸大小的材料。
5、碳纖維布加固時不需要動用大型機器。
6、碳纖維布是綠色、環(huán)保型的材料，具有耐腐蝕、耐久、耐濕熱老化、耐儲存等性能。
碳纖維的優(yōu)質性能，在鋼結構加固中得到了應用，而且它的應用很廣泛。碳纖維加固分為碳纖維布加固和碳纖維板加固，無論是布還是板加固也好，都能發(fā)揮出碳纖維材料的優(yōu)勢。
碳纖維布加固優(yōu)勢明顯，局限性也要知道。
碳纖維布加固的局限性
碳纖維布加固技術也一樣，有它的局限性。但是碳纖維復合材的性能還在不斷的提升中。
1、施工環(huán)境溫度在5～35℃范圍內，相對濕度不大于70%。
2、碳纖維的抗拉彈性模量相對其強度過低，其與鋼筋共同工作時，當鋼筋完全發(fā)揮強度時CFRP才發(fā)揮出不到20%的強度，從而在結構的適用荷載內無法充分利用碳纖維的強度。
3、目前碳纖維布市場魚龍混雜，普通難以辨別優(yōu)劣，還需要專業(yè)人士區(qū)分。
4、目前的加固手段是將CFRP非常緊密地粘貼到試件的表面，當試件的表面有一定的曲率時，CFRP在受拉的同時還將受到一個由曲率引起的剝離應力。
5、粘貼碳纖維布的時候，如果收到的力超過了極限值會出現斷裂。
碳纖維布加固能這么火，就說明了它在很多方面已經勝過傳統(tǒng)加固方式。
在建筑加固時，要選擇合適的加固方法，選加固材料的時候要看它適不適合目前工程，還要看材料的質量如何，這些都是會影響到建筑加固的質量。

碳纖維布加固施工方案及流程
碳纖維材料用于混凝土結構加固修補的研究始于80年代美、日等發(fā)達國家。我國的這項技術起步很晚，但隨著我國經濟建設和交通事業(yè)的飛速發(fā)展，現有建筑中有相當一部分由于當時設計荷載標準低造成歷史遺留問題，一些建筑由于使用功能的改變，難以滿足當前規(guī)范使用的需求，亟需進行維修、加固。目前常用的加固方法有很多，如：加大截面法、外包鋼加固法、粘鋼加固法、碳纖維加固法等。碳纖維加固修補結構技術是繼加大混凝土截面、粘鋼之后的又一種新型的結構加固技術,譽為:加固補強新斗士。
<br />
<br />
碳纖維加固與傳統(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，不需要現場固定設施，施工質量易保證，基本不增加結構尺寸及自重，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、施工質量易于保證。
(5)適用范圍廣，混凝土構件、鋼結構、木結構均可進行加固?？纱蠓忍岣邩嫾某休d能力、抗震性能和耐久性能。
用途：
·混凝土結構物、橋梁及建筑物的梁、柱、面板加固。
·隧道、港灣設施、煙囪、倉庫、廠房的加固。
·受鹽害的混凝土、橋梁以及河川構造物的防護和加固。
碳纖維加固法可用于混凝土結構抗彎、抗剪加固，同時廣泛用于各類工業(yè)與民用建筑物、構造物的防震、防裂、防腐的補強。
將抗拉強度極高的碳纖維用環(huán)氧樹脂預浸成為復合增強材料(單向連續(xù)纖維);用環(huán)氧樹脂粘結劑沿受拉方向或垂直于裂縫方向粘貼在要補強的結構上，形成一個新的復合體，使增強粘貼材料與原有鋼筋混凝同受力增大結構的抗裂或抗剪能力，提高結構的強度、剛度、抗裂性和延伸性。
工藝流程可以歸納為：施工準備→放設施工線→基面處理→刷抹漆底膠→刮膩子→粘貼碳纖維布→表面養(yǎng)護→涂刷碳纖維膠。
1.混凝土表面處理
①、將混凝土構件表面的殘缺、破損部分清除干凈。
②、對經過剔鑿、清理和露筋的構件殘缺部分，進行修補、復原。
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：將構件表面凸出部分(混凝土構件交接部位、模板的接槎等)打磨平整，修復后的構件表面盡量平順。
⑤、清洗打磨過的構件表面，并使其充分干燥。
2.缺陷部位涂刷底膠將配好的底膠(粘結劑)，用涂刷均勻于缺陷部位的砼表面。
3.構件表面殘缺面的修補。用環(huán)氧膩子對構件表面殘缺面的修補是十分重要的一步，要點如下：
①、膩子主劑、固化催進劑、固化劑按規(guī)定比例稱量準確，裝入容器，用攪拌器攪拌均勻。
②、構件表面凹陷部位用環(huán)氧膩子填平，修復至表面平整。在殘缺修補中使用環(huán)氧膩子時，要在氣溫-5℃以上，相對濕度小于85%的條件下施工。膩子涂刮后，表面仍存在的凹凸糙紋，應再用砂紙打磨平整。
4.涂刷底膠：將配好的底膠(粘結劑)，用滾筒均勻涂刷于需要粘結的砼表面。
5.粘貼碳纖維：粘貼碳纖維材料之前，首先應確認粘貼表面干燥。氣溫在-10℃以上，相對濕度RH>85%時，如無有效措施不得施工。為防止碳纖維受損，在碳纖維材料運輸、儲存、裁切和粘貼過程中。應用鋼直尺與壁紙刀按規(guī)定尺寸切斷碳纖維材料，每段長度一般以不超過6m為宜。為防止材料在保管過程中損壞，材料的裁切數量應按當天的用量裁切為準。碳纖維接頭必須搭接100mm以上。該部位應多涂樹脂，其施工工藝要點如下：
①、粘貼樹脂的主劑、固化催促劑和固化劑應按規(guī)定的比例稱量準確，裝入容器，用攪拌器攪拌均勻。一次調和量應以在可使用時間內用完為準。
②、粘貼時，在碳纖維和樹脂之間盡量不要有空氣?？捎霉ぞ哐刂w維方向在碳纖維材料上滾壓多次，使樹脂滲浸入碳纖維中。
6.養(yǎng)護粘貼碳纖維材料后，需自然養(yǎng)護1-2小時達到初期固化，應保證固化期間不受外界干擾和碰撞。
7、涂裝。若加固補強構件需要防火時，可在樹脂固化后涂刷耐火涂層。涂裝應在樹脂初期固化后進行，并應遵守所用涂料的相關標準和施工規(guī)定。
1)碳纖維單向織物布復合材,200克,250克,300克,以及碳纖維條形板
2)S玻璃布,(玄武巖布),單向織物(布)復合材,300克--450克
3)E玻璃纖維單向織物(布)300克--450克
4)改性環(huán)氧樹脂,用于粘貼纖維布碳素纖維加固材料是高強度碳纖維單向排列,用微量的樹脂浸滲后作為混凝土的修復補強材料，其抗拉強度大約是鋼筋的10倍，并且具有重量輕、高彈性、高強度、高耐久性等特性。目前常用的碳纖維加固材料有國產的上海悍馬,進口的有日本東麗,臺灣重億,美國赫氏Hexcel,新日本石油等
主要機具有砂輪切割機、角磨機、滾刷等，一般在2～4臺即可滿足工程要求。
每100平米面積碳纖維加固安排4名技術工人、6名普工。碳纖維布的施工應由具過硬施工工藝技術的專業(yè)施工隊伍完成，并應精心組織、精心施工.
1.所有進場材料，包括悍馬碳纖維材料和膠粘劑材料，必須符合質量標準，并具有出廠產品合格證，符合工程加固補強設計要求。
2.碳纖維材料在運輸、儲存中不得受擠壓，以免碳纖維受損，也不得直接日曬和雨淋，膠結材料應陰涼密閉儲存。
3.各工序的施工質量，由技術人員負責指導、監(jiān)督，每一道工序完成后提請技術員檢查、認可后，才能進行下道工序。
4.涂底層涂料應涂刷均勻、不得漏涂，嚴禁在不適合氣溫條件下施工，添加溶劑稀釋后的涂料應在規(guī)定時間內用完。溫度低于7℃，相對濕度RH<85%，混凝土表面含水率在8%以下，無結露現象時，必須使用改性環(huán)氧樹脂。
5.構件表面殘缺修補構造物表面小孔、內角必須用環(huán)氧膩子修補平整，膩子涂刮后，表面仍存在的不平糙紋，應再用砂紙磨平。
6.粘貼碳纖維
①貼碳悍馬碳纖維材料時須符合下述條件：a、碳纖維材料應按規(guī)定裁切。b、氣溫、空氣濕度、構件表面含水率等符合要求。c、底層涂料及膩子達到指觸干燥(樹脂表面達到固化硬結)。d、粘結樹脂的類型與施工時的氣溫適合，主劑和固化劑、固化促進劑應按規(guī)定的比例稱量準確，裝入容器，用攪拌器攪拌均勻，一次調和量應在規(guī)定時間內用完。
②碳纖維粘貼的質量檢驗標準：a、下涂和上涂滲浸入碳纖維束良好。b、碳纖維粘結嚴實。c、對于直徑在10mm以上30mm以下的空鼓，每平方米少于10個可認為合格;若每平方米在10個以上，則認為不合格，需進行補修。對于直徑在30mm以上的空鼓，只要出現，即認為不合格，需進行補修。d、順纖維方向搭接長度不小于100mm,各層之間的搭接部位不得位于同一條直線上，層間必須錯開至少250mm。e、碳纖維材料規(guī)格，粘貼位置、長度、寬度、纖維方向、層數符合規(guī)定。
7.技術標準：《混凝土結構加固設計規(guī)范》GB50367-2011。
碳纖維加固，只要設計合理，與一般的粘貼鋼板法比較費用差不多，但碳纖維加固法施工便捷，工效高，沒有濕作業(yè)，不需現場固定設施，施工占用場地少，在施工工期、施工條件方面具有明顯的優(yōu)勢。碳纖維加固法加固效果好，高強高效，適用面廣，質量易保證，耐腐蝕及耐久性能。采用碳纖維加固修補后，基本不增加原結構自重及原構件尺寸。碳纖維加固具有輕質、高強、抗腐蝕、耐老化、耐久性好、物理性能穩(wěn)定等諸多優(yōu)點。其抗拉強度是同等截面鋼材的7-10倍。用碳纖維加固材料修復補強混凝土結構是近來發(fā)展而成的新型工法，與混凝土結構形成一體共同工作，利用碳纖維材料的抗拉強度達到的增強構件承載能力及剛度的目的。這項技術具有施工簡便快捷、安全可靠、耐久性好，能適應各種復雜的結構外形，不影響原結構的外觀等諸多優(yōu)點。已在混凝土結構抗震修復加固補強工程中得到廣泛的應用。

碳纖維布加固材料的價格會隨著哪些因素而波動？
面會出現問題的建筑物，很多人都會優(yōu)先選擇使用碳纖維材料對這些有問題的建筑物進行加固維修。為什么碳纖維材料如此受歡迎呢？主要是因為和其他的加固材料相比，碳纖維布加固材料具有諸多的優(yōu)勢。比如：價格低廉、負重較低、在惡劣環(huán)境中依然能夠順利施工等。
雖然碳纖維材料的市場價格并不高，不過，也有諸多的因素會影響到碳纖維材料的市場售價，大家知道哪些因素會影響碳纖維材料的價格波動嗎？如果大家不清楚的話，就跟著小編一起來了解下吧。
一、材料的質量
大家在選購碳纖維材料時，會首先考慮到材料的性價比，對于所有的加固材料來講，材料的質量都是要放在位考慮的。不同質量等級的碳纖維材料，其市場價格也是有較大的差異的。我們在選購碳纖維材料時，需要根據現場加固的要求進行針對性的選擇。
二、施工淡旺季
在施工旺季時，各個施工單位對碳纖維材料的需求量也更多。碳纖維材料的市場價格受到供求關系的影響。由于在旺季對碳纖維材料的整體需求量較多，這時供小于求，加固材料的市場價格會有所上漲。在施工淡季時，由于各個施工單位接單量較少，對碳纖維材料的需求量也逐漸減少。這時，很多廠家生產的碳纖維材料都會積壓，大多數的廠家為了盡快銷售完碳纖維材料，都會適當的降低價格，以期有更多的客戶購買。
三、使用壽命
大多數的碳纖維材料使用壽命都能夠超過50年以上，能夠完全滿足客戶的使用需求。我們在選購碳纖維材料時，也要關注到使用壽命這一個特點，有些質量等級較低的碳纖維材料，使用壽命往往達不到50年，這類加固材料的市場售價也會相對較低一些，對于有特殊要求的客戶，也可以選擇這類加固材料。
四、材料的性能優(yōu)劣
不同廠商生產的碳纖維材料，其性能也是存在較大的差異的?，F在客戶在選擇碳纖維材料時，對其的要求也越來越高?？蛻舨粌H會關注加固材料的市場售價，也會關注材料的性能和施工的便利性?？蛻粼谶x購材料時，務必要注意到一點，必須擦亮雙眼，避免選購到假冒偽劣的材料，以免在施工的過程中發(fā)現問題，到時候還需要重新加固。
不同廠商生產的碳纖維材料，市場售價也是完全不同的。小編在上述的內容中介紹的四個方面，都會影響到碳纖維材料的市場價格，客戶在選購加固材料時，在淡季時低價買進，能夠節(jié)省較多的費用。另外，我們在選擇施工單位時，選擇較久的施工單位，如果可行的話，優(yōu)先選擇施工經驗超過十年的施工單位。這類施工單位的施工人員完全掌握了碳纖維加固的施工技巧和精髓，能夠保證施工的質量。