碳纖維布加固技術(shù)的優(yōu)勢在哪？
碳纖維布加固技術(shù)的優(yōu)勢
在我國，各類橋梁及房屋建筑結(jié)構(gòu)的維修、加固、改造已經(jīng)成為建設(shè)工程的側(cè)重點。目前國內(nèi)常用的加固方法主要有纖維布復(fù)合材料加固、粘鋼板、擴大截面等方法，其中FRP復(fù)合材料加固法具有非常明顯的優(yōu)勢，并且具有良好的經(jīng)濟效益，在結(jié)構(gòu)工程中得到了廣泛的應(yīng)用。在目前的FRP材料加固市場中，碳纖維占的比例多。
碳纖維布纖維方向分為單向和雙向2種，其中以單向布應(yīng)用為主。碳纖維布具有高的強度重量比和剛度重量比率、良好的抗疲勞性及高的耐久性、耐腐蝕、熱膨脹系數(shù)低等特點。碳纖維布加固技術(shù)的優(yōu)勢主要體現(xiàn)在：高強高效，可設(shè)計性強；基本不改變原結(jié)構(gòu)外觀，不會對原結(jié)構(gòu)造成損害；運輸儲存、施工更方便、快捷，容易保證施工質(zhì)量而且后期維護費用低；其化學結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，在耐候性、腐蝕性以及抗疲勞性能等方面更加突出。但應(yīng)用此法進行加固時，應(yīng)充分考慮纖維的方向布置，合理的材料連接方式、連接尺寸、連接位置粘結(jié)材料的性能指標。尤其是施工過程的質(zhì)量控制，一定要按正常的施工程序進行，否則會影響加固效果。
碳纖維布施工中應(yīng)注意的事項：
1.施工宜在5℃以上環(huán)境溫度條件下進行，并應(yīng)符合配套樹脂的施工使用溫度。當環(huán)境溫度低于5℃時，應(yīng)使用適用于低溫的配套樹脂或采用升溫處理措施。
2.在表面處理和粘貼碳纖維布前，應(yīng)按加固設(shè)計部位放線定位。
3.樹脂配制時應(yīng)按產(chǎn)品使用說明規(guī)定的配比稱量置于容器中，用攪拌器均勻攪拌至色澤均勻。攪拌所用的容器內(nèi)不得有油污及雜質(zhì)。宜根據(jù)現(xiàn)場實際溫度決定樹脂的每次拌合量，并嚴格控制使用時間。
4.粘貼前板底首先要打磨平整，除去表層浮漿、油污等雜質(zhì)，直至完全露出結(jié)構(gòu)新面，混凝土表面應(yīng)清理干凈并保持干燥；鋼筋露出部位須做防銹處理，如損壞程度嚴重，須采取其它措施，以確保安全；轉(zhuǎn)角粘貼處要進行倒角處理打磨成圓弧狀，圓弧半徑不應(yīng)小于20mm。
5.按比例準確配制好底膠并攪拌均勻，注意一次調(diào)和量在可使用時間內(nèi)用完，超過時間的不能使用，以確保粘接質(zhì)量；底膠硬化后，在表面有凸起部分時，要用磨光機或砂紙打光。
6.粘貼碳纖維布時要從中間向兩側(cè)進行粘貼，可避免施工時產(chǎn)生氣泡影響加固效果。
7.碳纖維布配套樹脂的原料應(yīng)密封儲存，遠離火源，避免陽光直接照射。
8.樹脂的配置和使用場所，應(yīng)保持通風良好，現(xiàn)場施工人員應(yīng)根據(jù)使用樹脂材料采取相應(yīng)的勞動保護措施。
9.涂刷碳纖維漆必須等樹脂初期硬化后再施做，如表面上仍有不平，用環(huán)氧樹脂砂漿作細部找平后再涂刷碳纖維漆。
10.碳纖維布的施工應(yīng)由熟悉施工工藝的專業(yè)施工隊伍完成，并應(yīng)精心組織、精心施工。

我們知道碳纖維布分為單向布和雙向布，用在建筑加固上的為單向布，那么，單向碳纖維布是如何成型的？
將大量的破纖維長絲沿一個主方向(通常是經(jīng)向)均勻平鋪,用較少的破纖維絲將主方向上的碳纖維絲編織在一起,形成較薄的、以主方向上纖維受力的碳纖維織物。碳纖維單向織物的織造方法有多種,常見的有3種,即機織單向織物、無緯單向織物和整編單向織物。
機織單向織物是用徳國織機織造的,一般為徑向單向織物。無緯單向織物,即一般認為的單向織物,例如UD織物實際是一種預(yù)浸片材,是用特殊設(shè)備將碳纖維垂直交又鋪放為西層或多層,再用樹脂粘合,或者復(fù)合成一層薄膜、離型紙、纖維網(wǎng)格等?？p編單向織物是用徳國的縫編設(shè)備將纖維紗線按一個方向排列,用聚酯紗線縫編而成的織物。
單向碳纖維布經(jīng)常被用來對混凝土、鋼或其它材料構(gòu)件進行修復(fù)、加固和翻新。其抗拉強度可以達到3500MPa以上,為普通建筑用鋼材的十幾倍,而比重為1.8kg/m3,僅為鋼材比重的四分之一。
簡單一句話概括就是,碳纖維材料是一種高強輕質(zhì)的高性能材料。
在加固鋼筋混凝土技術(shù)所涉及的材料主要有兩種:一是碳纖維布,二是粘貼材料，如悍馬碳纖維布，悍馬碳纖維膠。這門技術(shù)是將碳纖維布粘貼在鋼筋混凝土構(gòu)件受拉表面,使強度非常高的破纖維布和結(jié)構(gòu)構(gòu)件有機結(jié)合形成整體,共同受力,從而達到修補裂縫或提高構(gòu)件承裁力的目的。常用規(guī)格是12k 200g/m2和12k 300g/m2。
據(jù)了解碳纖維布加固技術(shù)在90年代在我國建筑工程和橋梁隧道工程領(lǐng)域中開始被應(yīng)用，在早期其加固費用昂貴，碳纖維布加固技術(shù)的發(fā)展被限制，隨著我國科技實力的不斷發(fā)展，碳纖維布加固的造價不斷降低，使的碳纖維布加固技術(shù)日益成熟，其應(yīng)用領(lǐng)域不斷增大，讓碳纖維材料在工程應(yīng)用領(lǐng)域中得到了全面推廣。
碳纖維布加固混凝土柱：
采用碳纖維布對混凝土進行加固，其原理是利用了碳纖維的高抗拉強度和對混凝土的約束作用，使得混凝土處于三向受壓狀態(tài)，從而提高混凝土柱的極限承載力和壓縮能力。
碳纖維布加固混凝土梁：
根據(jù)實驗研究成果，碳纖維布加固梁的破壞形式有以下幾種：
1、界限破壞，當碳纖維和鋼筋的配置率適當，在受壓混凝土達到極限應(yīng)變的時候，受拉區(qū)纖維剛好達到極限強度，此時材料的強度得到充分發(fā)揮，截面的延性也達值；
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；
3、少筋破壞，受拉鋼筋先達到屈服，然后碳纖維片材超過極限拉應(yīng)變，并達到極限狀態(tài)而被拉壞，而此時受壓區(qū)混凝土尚未破壞；
4、超筋破壞，加固量過大，受拉鋼筋屈服前，受壓區(qū)混凝土被壓壞；
5、粘接破壞，在達到正截面極限承載力前，碳纖維片材與混凝土產(chǎn)生剝離破壞。
與此同時，碳纖維布加固在工程中已經(jīng)有了很多的應(yīng)用，卡本碳纖維布在上海證券交易所加固工程以及清華附屬中學等加固改造工程中得到了大范圍使用。在這些工程中它們所有的一個共同病害就是混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫，為了防止裂縫處鋼筋與空氣接觸產(chǎn)生氧化，從而導致銹蝕，應(yīng)對裂縫進行修補。對裂縫進行修補過后，在采用碳纖維布進行加固，大致過程如下：
1、首先按照圖紙要求進行定位放線；
2、采用硬毛刷對混凝土表面進行清理并將轉(zhuǎn)角處打磨成圓弧狀；
3、按設(shè)計要求裁剪碳纖維布；
4、涂抹底膠，粘貼碳纖維布，并沿著單向多次刮壓，涂刷面膠，并對碳纖維布進行防護；
5、待膠固化后，對粘貼碳纖維布進行驗收。
總而言之，碳纖維布加固技術(shù)與傳統(tǒng)的增大截面加固法、粘鋼加固法等相比，碳纖維布加固法具有抗拉強度高，耐腐蝕性好、自重輕、施工便捷等優(yōu)點，為結(jié)構(gòu)安全保駕護航。與此同時，碳纖維布加固除了對開裂的梁板進行加固處理之外，還可在戶型改造工程、房屋加層工程、地下室改造工程以及古建筑的修復(fù)工程中應(yīng)用。

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(zhì)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(shù)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(jié)構(gòu)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(shù)的優(yōu)點
碳纖維布加固技術(shù)這幾年在建筑加固業(yè)內(nèi)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(chǎn)品質(zhì)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(jù)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(chǎn)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(chǎn)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(zhì)性能，在鋼結(jié)構(gòu)加固中得到了應(yīng)用，而且它的應(yīng)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(shù)也一樣，有它的局限性。但是碳纖維復(fù)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(nèi)，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(jié)構(gòu)的適用荷載內(nèi)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(yīng)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(xiàn)斷裂。
碳纖維布加固能這么火，就說明了它在很多方面已經(jīng)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(zhì)量如何，這些都是會影響到建筑加固的質(zhì)量。

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 。碳纖維布用于結(jié)構(gòu)構(gòu)件的抗拉、抗剪和抗震加固。
碳纖維板加固法是用粘結(jié)劑把碳纖維板粘貼在混凝土構(gòu)件受力部位，和基體疊合為一體，從而達到加固目的的一種施工方法。通常用在混凝土橋面板、橋墩、梁、柱、煙囪以及隧道襯砌等構(gòu)件的抗彎補強、抗剪補強以及防止混凝土開裂、剝落等工程中。
和大家一起了解碳纖維布與碳纖維版的不同：
1、性能區(qū)分
碳纖維布強度高，密度小，厚度薄，基本不增加加固構(gòu)件自重及截面尺寸。適用面廣。
碳纖維板加固具有強度高、重量輕、易于施工、耐久性好等優(yōu)良特性。
2、使用范圍區(qū)分
碳纖維布廣泛適用于建筑物橋梁隧道等各種結(jié)構(gòu)類型、結(jié)構(gòu)形狀的加固修復(fù)和抗震加固及節(jié)點的結(jié)構(gòu)加固。碳纖維板可用于條件嚴酷、場地狹窄混凝土結(jié)構(gòu)的維修、加固工程中。
3、加固方法區(qū)分
碳纖維板加固法
a、施工準備，清理障礙物；
b、清理粘碳纖維板混凝土結(jié)構(gòu)面；
c、配制粘鋼膠，嚴格按照配套樹脂的主劑、固化劑所規(guī)定的比例稱量準確，裝入容器，用攪拌器攪拌均勻，一次調(diào)和量不應(yīng)過多，以在可使用時間內(nèi)用完為準；
d、粘貼碳纖維板，洗干凈碳纖維板前后面，均勻的涂抹于混凝土表面和碳板表面，粘貼后用手捶沿粘貼表面輕輕敲擊，如無空洞聲則表明粘接密實，否則應(yīng)取下碳板重新補膠進行粘貼；
e、固定碳纖維板，若發(fā)現(xiàn)有縫隙或缺膠，應(yīng)補膠填滿；
f、表面防護處理，；
g、報驗；
碳纖維布加固法
a、施工準備：擬定施工方案和施工計劃，應(yīng)對所使用的碳纖維片材、配套樹脂、機具等作好施工前的準備工作。
b、混凝土表面處理：清除被加固構(gòu)件表面的剝落、疏松、蜂窩、腐蝕等劣化混凝土，露出混凝土結(jié)構(gòu)層，并用修復(fù)材料將表面修復(fù)平整。按設(shè)計要求對裂縫進行灌縫或封閉處理。
c、涂刷底膠：按供應(yīng)商提供的工藝規(guī)定配制底層樹脂，將底層樹脂均勻涂抹于混凝土表面。在樹脂表面指觸干燥后立即進行下一步工序施工。配制找平材料并對不平整處修復(fù)，對混凝土表面凹陷部位用找平材料填補平整，轉(zhuǎn)角處應(yīng)用找平材料修復(fù)為光滑的圓弧。
d、找平處理：進行混凝土表面處理和粘貼碳纖維片材前，要按照設(shè)計圖紙進行放線定位;
e、配制并涂刷結(jié)構(gòu)膠粘劑：
用攪拌器攪拌至色澤均勻。在攪拌容器內(nèi)及攪拌器上不得有油污和雜質(zhì)。應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場實際溫度確定膠粘劑的拌合量，并按要求嚴格控制使用時間。
f、粘貼碳纖維片材。