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(shí)候，往往加固公司會(huì)建議他們做碳纖維加固。相信很多業(yè)主聽到這個(gè)碳纖維加固會(huì)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(shì)，碳纖維加固的場(chǎng)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(duì)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(zhǎng)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(guó)家。
我國(guó)的這項(xiàng)技術(shù)起步很晚，但隨著我國(guó)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(shí)設(shè)計(jì)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(guó)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(hào)為CECS146：2003,已經(jīng)被的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范2006《混凝土結(jié)構(gòu)加固設(shè)計(jì)規(guī)范》代替,其編號(hào)為GB 50367-2006.碳纖維加固近的國(guó)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(jiǎn)便，不需要現(xiàn)場(chǎng)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(shí)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(yàn)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(shí)，宜采用增大截面加固法或鋼筋混凝土面層法對(duì)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。

眾所周知，建筑物使用年限已久出現(xiàn)安全問題的時(shí)候。就需要進(jìn)行加固修復(fù)，碳纖維布加固是常用的加固方法之一，那么使用碳纖維布加固后該如何養(yǎng)護(hù)呢？
粘貼完碳纖維布后，在碳纖維膠完全固化之前，我們還需要檢查一下碳纖維布是否出現(xiàn)空鼓、起皺等，這個(gè)時(shí)候要根據(jù)實(shí)際情況對(duì)問題進(jìn)行修正，并做后續(xù)養(yǎng)護(hù)。
1、空鼓：
在鼓起部位，用刮板或滾筒在纖維表面沿同一方向涂刮、滾壓，將內(nèi)部的空氣排出去，不得來回運(yùn)動(dòng)；
2、起皺：
纖維起皺會(huì)嚴(yán)重影響拉伸強(qiáng)度，用刮板沿纖維方向捋刮，加以修正，使起皺部分盡可能展平。
3、養(yǎng)護(hù)：
碳纖維布加固時(shí)不許有水，固結(jié)期不許碰動(dòng)，在浸漬粘貼樹脂初期硬化之前，為了防止雨水和塵土等粘附在碳纖維布表面上，養(yǎng)護(hù)期間可根據(jù)需要用塑料薄膜等覆蓋。
4.、涂覆：
粘貼完碳纖維布初期硬化后，在碳纖維布表面撒上黃沙，以便后續(xù)對(duì)施工表面進(jìn)行粉飾層涂抹，對(duì)抗燃性和耐火有要求時(shí)，可用灰漿或不燃燒型板等材料裝飾表面。

相對(duì)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(shì)。鋼結(jié)構(gòu)自重輕，抗震性能好，資源回收價(jià)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(gè)國(guó)家或地區(qū)的經(jīng)濟(jì)實(shí)力，自我國(guó)提出在建筑中“積極、合理的用鋼”后，我國(guó)鋼結(jié)構(gòu)的數(shù)量也在逐年呈上升趨勢(shì)。
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(zhǎng)期作用下，同樣會(huì)不可避免的出現(xiàn)各種損傷與缺陷。鋼結(jié)構(gòu)損傷的長(zhǎng)期累積，會(huì)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(duì)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(duì)鋼結(jié)構(gòu)起到加固補(bǔ)強(qiáng)的作用。焊接加固應(yīng)用時(shí)間長(zhǎng)，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(xiǎn)。
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(duì)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(duì)材料的要求，自然會(huì)存在不同。
在GB 50728-2011安全性鑒定中，對(duì)鋼結(jié)構(gòu)中用到的浸漬膠進(jìn)行了特殊的要求。相對(duì)于混凝土結(jié)構(gòu)，鋼結(jié)構(gòu)對(duì)浸漬膠的各項(xiàng)指標(biāo)要求有很大的提升。鋼結(jié)構(gòu)對(duì)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(duì)鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)行加固時(shí)，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)。卡本將繼續(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(shì)，而且性價(jià)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(shí)，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(zhǎng)呢？下面的時(shí)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(huì)發(fā)現(xiàn)，碳纖維材料的耐久性非常強(qiáng)，國(guó)家規(guī)范中對(duì)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(huì)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(huì)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(chǎng)售價(jià)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(huì)降低建筑物的使用壽命，另外，還會(huì)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(duì)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(duì)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(guó)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(chǎng)上銷售的碳纖維材料，更適合在加固工程中使用。

碳纖維布加固中是需要了解碳纖維布的強(qiáng)度得，才能對(duì)癥下藥，找到的碳纖維布加固方案，我們?nèi)绾稳ふ液线m的碳纖維布材料呢，讓我們先來了解下：
碳纖維布加固法是將抗拉強(qiáng)度極高的碳纖維用環(huán)氧樹脂沿受拉方向或垂直于裂縫方向粘貼在要補(bǔ)強(qiáng)的結(jié)構(gòu)上，形成一個(gè)整體，碳纖維材料與原有鋼筋混凝同受力增大結(jié)構(gòu)的抗裂、抗剪、抗彎以及抗壓能力，提高結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度、剛度、抗裂性和延伸性，達(dá)到結(jié)構(gòu)補(bǔ)強(qiáng)和改善結(jié)構(gòu)受力的目的。與其他加固方法相比碳纖維布加固具有節(jié)省空間，施工簡(jiǎn)便，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，因此該加固工藝備受青睞。
在碳纖維布采購(gòu)時(shí)，經(jīng)常有人會(huì)問到碳纖維布的抗拉強(qiáng)度是多少，大部分人會(huì)告訴你是3400MPa，其實(shí)這個(gè)是一級(jí)碳纖維布的抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值。還有一個(gè)抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值也會(huì)偶爾提到。那這兩個(gè)值在實(shí)際中有什么意義呢？現(xiàn)在卡本給大家介紹下。
抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值
一般說的抗拉強(qiáng)度就表示抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值，碳纖維布的抗拉強(qiáng)度表示碳纖維布單位面積所能承受的拉應(yīng)力，說的簡(jiǎn)單點(diǎn)就是1mm2截面積的碳纖維布可以承受3400N的力。以一級(jí)300g的碳布為例，100mm寬它的截面積S=a（碳布寬度）b（碳布厚度）=100*0.167（300g碳布厚度）=16.7mm2，那它理論上就可以承受的力F=3400N*16.7=56780N。施工單位對(duì)抗拉強(qiáng)度關(guān)注更多一些，因?yàn)樵诓少?gòu)碳布時(shí)要求碳布抗拉強(qiáng)度為3400MPa，如果達(dá)不到則表示碳布不合格，是不可以應(yīng)用在本工程中的。
抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值
同樣的碳布在不同的加固構(gòu)件中抗拉強(qiáng)度是有可能是不一樣的，一級(jí)碳布抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值在重要構(gòu)件中取1600MPa，在一般構(gòu)件中取2300MPa。很多人疑惑，為什么越是重要對(duì)的構(gòu)件設(shè)計(jì)值反而越小呢，首先要明白抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值是在受力計(jì)算時(shí)計(jì)算的值。一級(jí)碳布的抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值是3400MPa，已經(jīng)是確定的，那么在計(jì)算時(shí)取值越小肯定是越安全的，所以導(dǎo)致重要構(gòu)件的抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值小于一般構(gòu)件的抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值。設(shè)計(jì)單位對(duì)抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值更關(guān)注一些，因?yàn)樵谑芰τ?jì)算時(shí)，用到的都是抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值。
抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值和抗拉強(qiáng)度之間有什么聯(lián)系呢？首先碳纖維布只有達(dá)到3400MPa的抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值才可以按相應(yīng)的抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值去計(jì)算。在加固時(shí)碳纖維布具體能發(fā)揮多大的抗拉強(qiáng)度呢？這個(gè)不好確定，因?yàn)槊總€(gè)工程的具體情況不一樣，實(shí)際發(fā)揮的強(qiáng)度也不一樣，有些結(jié)構(gòu)變形較大采用碳纖維加固就會(huì)導(dǎo)致碳纖維的強(qiáng)度發(fā)揮的很少，甚至可能發(fā)揮的強(qiáng)度小于抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，這樣結(jié)構(gòu)就會(huì)有一定安全風(fēng)險(xiǎn)，所以這樣的結(jié)構(gòu)也不適合采用碳纖維布進(jìn)行加固。
強(qiáng)度是碳纖維布一個(gè)很重要的參數(shù)，在加固工程中要充分利用碳纖維的抗拉強(qiáng)度，這樣才能使結(jié)構(gòu)更加安全。