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構構件的表面,使得碳纖維復合材料與結構共同受力,利用碳纖維布自身的抗拉強度大、自重輕等優(yōu)點來提高構件承載能力,使結構的強度、抗裂性和延長性等性能得到提升。
2000年,河南省建筑科學研究院率先把碳纖維加固技術引入我省,并成功地完成了洛三高速某公路橋50米預應力大梁的加固設計和施工,填補了我省在該項加固技術方面的空白。
粘貼碳纖維布加固法常用于加固現(xiàn)澆板、梁和柱等混凝土構件,現(xiàn)在我們根據(jù)不同的受力特性,介紹相應的加固技術要點。
受彎構件加固可分為正彎矩區(qū)域加固以及負彎矩區(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生的跨中正彎矩,從而導致承載能力不足,負彎矩不足主要表現(xiàn)為構件上部兩端或約束端受拉鋼筋不足以抵抗因受力產生的負彎矩,從而使得承載能力不足。
受彎構件正截面加固常見于梁、板構件,當梁、板構件使用荷載增加導致受彎承載能力不足時,可對其進行加固。可在受彎構件的受拉邊混凝土表面上粘貼纖維復合材料進行加固,以此提高受拉區(qū)的抗拉強度,從而提高結構構件的承載能力。
當受彎構件的斜截面受剪承載力不足時,應將碳纖維布粘貼成垂直于構件軸線方向的環(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,對軸心受壓構件正截面承載力進行間接加固,其原理與配置螺旋箍筋的軸心受壓構件相同,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,且纖維方向應與柱的縱軸心垂直。
大偏心受壓構件加固
受壓構件為大偏心受壓鋼筋混凝土柱時,當受拉區(qū)抗拉承載力不足時,可將碳纖維布粘貼于構件受拉區(qū)邊緣混凝土表面,且纖維方向應與柱的縱軸心方向一致。
受拉構件正截面加固
環(huán)形或其他封閉式鋼筋混凝土受拉構件受拉承載能力不足時,可采用外粘碳纖維布法進行加固,設計時應按原構件縱向受拉鋼筋的配置方式,將纖維布粘貼于相應位置的混凝土表面上,且纖維方向應與構件受拉方向一致,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,在震后的修復加固工程中應用較多。
裂縫修補加固
當混凝土構件出現(xiàn)裂縫且需要對裂縫進行修復時,可先對裂縫進行灌注結構膠或其他材料進行裂縫修復后,再進行碳纖維布粘貼。用這種方法能夠有效進行裂縫的封閉處理,抑制裂縫擴展且同時達到結構補強的目的。
粘貼碳纖維布加固法注意事項
1、《混凝土結構加固設計規(guī)范》GB50367-2013第10.1.2條規(guī)定被加固的混凝土結構構件,其現(xiàn)場實測混凝土強度等級不低于C15,且混凝土表面的正拉粘接強度不得低于1.5MPa。在實際工程中,經(jīng)常會遇到原結構的混凝土強度低于現(xiàn)行設計規(guī)范規(guī)定的強度等級的情況。如果原結構混凝土強度過低,它與纖維復合材的粘接強度也必然會很低,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度等級不低于C15以及基材混凝土表面的正拉粘接強度不得低于1.5MPa兩個指標的要求。
2、粘貼碳纖維布加固混凝土構件時,應將纖維受力方式設計成僅承受拉應力作用。
3、本方法不適用于素混凝土構件,包括配筋率不符合現(xiàn)行設計規(guī)范小配筋率構造要求的構件的加固。
4、當受彎構件粘貼的多層纖維布允許截斷時,相鄰兩處纖維布宜按內短外長的原則分層截斷,外層纖維織物的截斷點宜越過內層截斷點200mm以上,并應在截斷點加U型箍。
5、當加固的受彎構件為板、殼、墻和筒體時,纖維復合材應選擇多條密布的方式進行粘貼,每一條帶的寬度不應大于200mm,不得使用未經(jīng)裁剪成條的整幅織物滿貼。
6、當采用纖維復合材環(huán)向圍束對鋼筋混凝土柱進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),對圓截面不應少于2層,對正方形和矩形截面柱不應少于3層,環(huán)向圍束上下層之間的搭接寬度不應小于50mm,纖維織物環(huán)向截斷點的延伸長度不應小于200mm,且各條帶搭接位置應相互錯開。

碳素纖維在具有高強度,高彈性率的同時,更擁有自重,輕和耐久性的特征。從早航空、宇宙關聯(lián)器材的應用開始,到體育用品和機械產業(yè)的用途,近年,作為混凝土構造物補強材料的替代品,被廣泛應用在高速公路、鐵道橋和橋的橋墩、隧道、建筑物的抗震補強工事中。
碳纖維加固布是一種單向碳纖維加固產品,通常采用12K碳纖維絲織造。高強度,密度小,厚度薄,基本不增加加固構建自重及截面尺寸。適用面廣,廣泛適用于建筑物橋梁隧道等各種結構形狀的加固修補和抗震加固及節(jié)點的結構加固。施工便捷,無需大型機具設備,沒有濕作業(yè),無需動火,無需現(xiàn)場固定設備,施工占用場地少,施工工效高。高耐久,由于不會生銹,非常適合高酸、堿、鹽及大氣腐蝕環(huán)境中使用。
土木建筑,橋梁、隧道、混凝土結構抗震、加固、補強材料:碳纖維布用于結構構件的抗拉、抗剪和抗震加固,該材料與配套膠粘劑共同使用,可構成完整的性能的同固碳纖維布材增強體系。該體系適用于梁、 柱、板、隧道、圓形、弧等。
眾所周知,建筑加固用的碳纖維布擁有很高的強度,加固效果的好壞與碳纖維布和混凝土基材的粘結性能密切相關。由于各種原因,碳纖維加固常常發(fā)生剝離破壞,此時,碳纖維布的應力并未達到其抗拉強度,甚至還在較低的水平上,因而其高強性能得不到發(fā)揮。這種破壞很突然,屬于脆性破壞,發(fā)生這種破壞導致碳纖維布的加固效果大幅下降。
粘貼碳纖維布時如果不施加錨固措施,通常在集中力作用附近出現(xiàn)裂縫后很快就會產生剝離破壞的發(fā)生,這個時候碳纖維布的應力往往很低。
為此,采用U型錨固的方式來組織結構裂縫的發(fā)展,推遲碳纖維布的剝離破壞,提高碳纖維布的應力。同時,U型錨固還可以提高梁的抗剪能力,在板中,垂直于縱向加固碳纖維布方向的壓條可以分擔荷載,提高抗剝離能力。
注意,密布U型錨固的形式有助于提高碳纖維布的應力位,從而提高構件的加固效果。但如果U型錨固間距過密,則不利于碳纖維布沿長度方向的應力傳遞,會導致局部應力集中,碳纖維布提早破壞。因此,在加固時,建議U型錨固的間距大于300mm。
粘貼碳纖維布用膠粘劑的性能同樣對碳纖維布的應力發(fā)揮起著重要的作用。因此,工程中使用的加固材料通過可靠的安全鑒定和質量認證,是保障加固成功的關鍵問題之一。嚴格遵守國家規(guī)范進行選材和施工也是防止剝離破壞的一個重要方面。
采用U型錨固、纖維鉚釘、改善膠粘劑的性能均可以推遲碳纖維布剝離破壞的發(fā)生,提高碳纖維布應力發(fā)揮程度,從而提高構件的加固效果。除此之外,嚴格控制施工質量、粘貼碳纖維布的層數(shù)及構件表面處理等也是抗拒剝離的可行措施。

當房屋使用多年或改變使用功能時,承載力可能會出現(xiàn)不足,這個時候就需要對房子進行加固。而使用多年的樓板,也往往會出現(xiàn)承重力下降,穩(wěn)固性和安全性達不到標準的狀況,那么這個時候使用碳纖維布對樓板加固不失為一種好的辦法。
什么是碳纖維布加固?
碳纖維布加固也稱為碳纖維布補強,用碳纖維布補強樓板其實很簡單,只要在樓板底及邊梁的內側、梁底,還有外側部位粘貼一層輕質高強的碳纖維布即可,通常來說粘貼在樓板下面比較多,目的是為了改善樓板中間凹陷問題,提高樓板抗彎的能力。
加固后樓板承重能提升多少?
碳纖維布加固后的樓板承重能力能提升多少,這是很多人關心的問題之一。使用優(yōu)質單向碳纖維布加固之后,樓板的承重能力便會增強,可提升達40%。
但是在做碳纖維布加固的時候一定要注意,選擇優(yōu)質的碳纖維布很關鍵?,F(xiàn)在多的是急功近利的商家,生產的產品形似,質量卻堪憂。
倍牢得碳纖維布采用12K小束絲單向編制而成,自重輕,厚度小,高強度,高模量,耐久性能好,通過國家檢測標準值,檢測報告齊全。做碳纖維布加固,就選恒固品牌。

碳纖維加固法是現(xiàn)代新型加固技術的一種,在鋼筋混凝土結構加固中占有很大的比重,而且由于其自身操作的便捷性,碳纖維布越來越盛行。當客戶在選擇碳纖維布時會直接看到碳纖維布本身,會對碳纖維材料的優(yōu)質做出直觀的判斷,那么,碳纖維布有哪些隱藏的性能方面的優(yōu)勢?悍馬加固為您總結了以下八點:
1.碳纖維材料本身相對比強度高、重量輕,加固施工后基本不改變原結構的外型尺寸,同時基本不增加原結構自重;
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,對混凝土原結構幾乎沒有破壞。
5.采用碳纖維加固法加固施工后,裝飾施工時無須處理界面,只在碳纖維片材施工較后工序時灑砂粘貼即可。
6.碳纖維加固雙層或三層粘貼時,因自身厚度較薄,幾乎沒有因厚度增加的剪力力矩影響,所以加固效果較好。
7.碳纖維布材因其材料自身的柔韌性、可纏繞性,對狹窄工作面的加固施工加固效果獨特。
8.碳纖維加固可以減少很多不必要的人力物力跟財力,還能節(jié)省很多一部分的施工時間。
無論是鋼筋混凝土結構、木結構、鋼結構,或是建筑加固、公路橋梁加固,碳纖維布都能夠利用其自身的高強性能為結構本身帶來意想不到的加固效果。悍馬也相信,隨著碳纖維布在工程加固領域的推廣,其會被越來越多的人認識,進而發(fā)揮更大的作用,守護建筑和生命安全。