隨著既有建筑的不斷增多，結構加固已經(jīng)成為建筑行業(yè)中不可缺少的一環(huán)，無論是結構因功能改變需要提高承載力，還是進行抗震加固，都離不開結構加固。結構加固中采用的加固材料，從源頭上直接影響著加固的質量，劣質的加固材料，會降低加固效果，甚至導致加固失效，影響結構安全性能。
在眾多的加固方法中，碳纖維布加固憑借施工簡單、操作靈活、提高承載力明顯等優(yōu)點，逐步得到了越來越多的認可，至今已成為常用的加固方法之一。碳纖維布使用廣泛，對結構安全影響深遠，為了保障結構安全，在選用碳纖維布時，就必須選用優(yōu)質碳纖維布安全風險。
那么在碳纖維的選購中，如何辨別優(yōu)劣呢？
碳纖維布是利用碳纖維原絲編制而成，而碳纖維原絲的好壞就在根本上影響到了碳纖維布的性能。從絲束角度看，碳纖維布中允許使用的碳纖維原絲分為12K或12K以下的小絲束纖維，這是由于大絲束纖維會導致浸漬膠浸漬困難，影響碳纖維布的力學性能與工藝性能。
除了小絲束與大絲束之間的區(qū)別，碳纖維原絲與碳布一樣，都存在不同的強度類別。據(jù)調查，碳纖維布采用的原絲基本為T300與T700兩種，二者強度分別為3530MPa與4900MPa。規(guī)范中對于高強I級碳布的強度要求為3400MPa，看似T300強度就可以滿足高強I級的要求，事實卻并非如此。
無論是編織工藝還是原絲含量的原因，碳纖維原絲在編織成碳纖維布后強度會降低，并且降低幅度十分明顯?？ū緢猿植捎肨700碳纖維原絲，并經(jīng)過不斷的技術改良、創(chuàng)新，將碳纖維布強度提升至3000-4000MPa。出于強度要求及安全儲備的角度考慮，T700原絲編織而成的碳布無疑問是更好的保障。
編織工藝，同樣是影響碳纖維布性能的重要因素。編織工藝首先與編制所用機器有關，但在好的機器的前提下，還需注意每一根原絲在編制的過程中是否順直，原絲的松懈會令碳布表面產(chǎn)生褶皺，在后期的施工過程中會產(chǎn)生空鼓，產(chǎn)生安全隱患。
質量的保證，離不開產(chǎn)品自檢與第三方的檢驗。保證原絲的質量以及編制工藝的前提下，碳布在編制過程中仍然存在出現(xiàn)次品的概率，因此內部的自檢工作就顯得尤為重要。完善的自檢制度、以及次品的堅決廢棄不投入使用，是卡本碳纖維布能夠放心使用的根本保證。
另一方面，第三方檢測報告也是碳纖維布性能好壞的證明。第三方檢測報告通過對產(chǎn)品進行公平、公正的測試，還原產(chǎn)品的真實性能。第三番檢測報告種類較多，包含常規(guī)檢測報告、安全性鑒定、無毒檢測報告等。當然，考慮到檢測報告的權威性，一般由檢測單位出具的報告會更有說服力。
以上，就是從根本上辨別碳纖維布優(yōu)劣的幾大方向。加固材料，關系到后期結構的安全，因此必須謹慎，將質量放在前面，無疑問是較好的選擇。

我國乃橋梁大國，尤其自改革開放以來，在橋梁建設方面我國取得了巨大的成就。然而伴隨著橋梁總數(shù)量的不斷上升，大部分橋梁正面臨技術標準低、通行能力差的問題，以至于無法滿足當今日益增長的交通需求，甚至已經(jīng)威脅到橋梁的行駛安全。
為了保證橋梁的安全以及正常運營，延長橋梁的使用年限，對橋梁檢測、養(yǎng)護、維修等是必不可少的。但隨著橋梁使用年限的不斷增加，易出現(xiàn)承載能力下降、通行能力超限的問題，這時就需要對橋梁采取必要的維修與加固措施以滿足新的使用需求。
由于橋梁使用功能的特殊性，并非所有橋梁都適合加固。首先，加固改造后的橋梁，在承載力、耐久性能上都需滿足使用上的要求。對橋梁進行加固并非意味著可以無限制的提升橋梁承載力，需要考慮到新的加固體系與舊的混凝土結構的整體性與共同工作。避免出現(xiàn)加固體系受力滯后而混凝土結構優(yōu)先破壞的情況。
在橋梁的主梁加固中，可以將碳纖維布等效為鋼筋，沿橋梁主拉應力方向粘貼碳纖維布，同時兩端設置錨固段，可有效防止裂縫的生成以及提高主梁的抗彎剛度；也可粘貼在梁的側面，發(fā)揮類似箍筋的作用機理，提高主梁抗剪承載力。碳纖維布也可用于軸心受壓的墩柱加固中，可采用環(huán)向圍束法，在墩柱上纏繞碳纖維布對柱體側向變形起到約束，進而提高墩柱抗壓強度。
在橋梁加固中，必須盡可能地減少對原結構的擾動、損傷以及加固后自重的增加，同時兼顧施工操作的可行性。碳纖維布輕質高強，且施工方便的特性，在橋梁加固中可得到充分的發(fā)揮。因此碳纖維布在橋梁中，可用于主梁、墩臺等承重構件中，也可在非承重構件中加固使用。
事實上，雖然碳纖維布在橋梁加固中施工方便且對原結構影響小，但礙于其受力滯后的特性，在橋梁加固中難以發(fā)揮材料的高強度優(yōu)勢。而預應力碳板，結合預應力技術，能夠充分發(fā)揮碳纖維復合材高抗拉強度、同時改變梁受力性能，為橋梁加固提供了全新的方法。預應力碳板尤其適用于大跨徑橋梁的加固，正逐步得到越來越多的認可。

隨著使用年限的推移，建筑物會出現(xiàn)各種各樣的病害，比較常見的，就是建筑物結構出現(xiàn)裂縫，小的裂縫不會有太大的影響，但是有的裂縫超過了一定的寬度和限值之后，就會影響建筑物的耐久性和適用性，裂縫一旦產(chǎn)生，就容易受各種因素影響，不斷擴大和腐蝕內部結構，所以人們現(xiàn)在對建筑物裂縫都非常重視。
目前常用的修補裂縫的方法就是利用碳纖維膠和碳纖維布進行修補加固。
裂縫對建筑物的危害一般分為以下幾點：
1.鋼筋腐蝕裂縫。這種是由于鋼筋出現(xiàn)空氣和水氣腐蝕，出現(xiàn)鐵銹，鐵銹使鋼筋體積變?yōu)樵瓉淼?~4倍，致使建筑水泥出現(xiàn)裂縫，裂縫加速鋼筋腐蝕，惡性循環(huán)。
2.低溫的影響。北方冬天氣溫變冷相對比較明顯，低溫導致熱脹冷縮出現(xiàn)裂縫，然后水氣進入裂縫之中，在低溫的時候水氣結冰，體積膨脹，擴大裂縫，久而久之裂縫增大，甚至腐蝕內部鋼筋。
所以，當建筑物出現(xiàn)裂縫時，就要用碳纖維膠和碳纖維布對建筑物進行修補。黏貼碳纖維布工藝是用單向碳纖維布，配套碳纖維膠，垂直于裂縫一條條排列粘貼，碳纖維布和原本的鋼筋混凝土結構共同受力，增大建筑物的抗拉和抗震能力，這種方法施工十分快捷方便，而且碳纖維布輕便，不會對原本建筑增加重量，是目前國際主流的裂縫處理方法。
對于我們從事加固行業(yè)的人來說碳纖維布也不定都不陌生，大家也經(jīng)常聽到一級300g、一級200g、二級300g、二級200g規(guī)格的碳布，那么對于這些規(guī)格的碳纖維布大家真的那么了解么？現(xiàn)在給大家介紹下如何區(qū)分這幾種規(guī)格的碳布。
根據(jù)碳纖維的強度等級可分為一級和二級。
一級碳纖維布和二級碳纖維布在外觀上是看不出區(qū)別的，只是力學性能有區(qū)別。
一級碳纖維布的抗拉強度≥3400MPa，彈性模量≥230GPa，伸長率≥1.6%；
二級碳纖維布的抗拉強度≥3000MPa，彈性模量≥200GPa，伸長率≥1.5%。
一級碳纖維布和二級碳纖維布在外觀上看不出區(qū)別，需要送實驗室進行檢測才可以分辨出碳布的強度等級。但不同廠家為了區(qū)別一級和二級會在生產(chǎn)時自己做好記號。
碳布按單位面積克數(shù)分為200g和300g，其實200g表示的是1㎡碳布的質量是200g，同理300g碳布表示的是1㎡碳布的質量為300g。
由于碳纖維的密度是1.8g/cm3，可以計算出300g碳布的厚度為0.167mm，200g的碳布厚度為0.111mm。有時候設計圖紙也會不提克重，而直接說厚度，其實厚度為0.111mm的碳布就代表的是200g碳布。
那么又如何區(qū)分200g/㎡、300g/㎡的碳布呢，其實簡單的方法直接數(shù)碳纖維原絲束的數(shù)量就可以。
我們加固行業(yè)用的碳纖維基本都是12K，12K碳纖維原絲的線密度為0.8g/m，所以10cm寬的200g/㎡碳纖維布擁有25束碳纖維原絲，10cm寬的300g/㎡碳纖維布擁有37束碳纖維原絲。
在碳纖維布采購時，經(jīng)常有人會問到碳纖維布的抗拉強度是多少，大部分人會告訴你是3400MPa，其實這個是一級碳纖維布的抗拉強度標準值。還有一個抗拉強度設計值也會偶爾提到。那這兩個值在實際中有什么意義呢？
碳纖維布加固法是將抗拉強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強的結構上，形成一個整體，碳纖維材料與原有鋼筋混凝同受力增大結構的抗裂、抗剪、抗彎以及抗壓能力，提高結構的強度、剛度、抗裂性和延伸性，達到結構補強和改善結構受力的目的。

碳纖維布越來越多的應用在建筑加固工程上，由于其出色的抗拉性、韌性，并且抗酸抗腐蝕，已成為目前主流的加固方式之一。但是目前市面上的碳纖維布生廠商實力參差不齊，對于施工質量的把握能力也是有高有低，很多碳纖維布加固工程結束后，并沒有系統(tǒng)的檢驗工程質量，給日后的安全問題造成隱患。那碳纖維布施工之后應如何檢測其粘貼質量呢？現(xiàn)在，小悍給大家講講碳纖維布加固后的檢測步驟。
一般來說，我們可以通過簡單的錘擊法來檢測碳纖維布的粘貼質量，通過對每一寸的碳纖維布進行錘擊，檢測碳纖維布與混凝土之間是否存在空鼓情況，如發(fā)現(xiàn)空鼓，則說明碳纖維布與混凝土沒有完全貼合，沒用達到共同受力的目的，如空鼓面積低于施工總面積的95%，則說明此次加固工程是不合格的，需要對工程進行返工。
碳纖維補強對加固構筑物有著的效果，它可以限度地保留原來建筑的結構特點，不增加構筑物的重量，不改變原建筑結構的外型，施工速度快且工程造價低。碾子溝水庫泄洪洞加固施工僅用時4 d，投資4 萬余元便解決了安全隱患，目前，泄洪洞運行良好。
修復加固具體做法是沿鋼筋混凝土發(fā)電管、灌溉管的全長和全斷面粘貼碳纖維布和玻璃纖維布。該工程2002 年12 月15 日開工，于2003 年1 月25 日基本完工。經(jīng)過一年多運行檢驗，加固效果良好，工程造價比鋼板襯砌加固降低了30%~40% 。
碳纖維材料在隧洞加固中優(yōu)點十分突出，主要如下：
（1）可以任意裁剪，加固各種形狀（圓形或復雜曲面）的結構。
（2）加固補強時不需要使用大型加固機具，工程效率高，施工速度快。
（3）耐腐蝕、抗?jié)B、抗沖刷。
（4）碳纖維布糙率（0.007），低于混凝土表面糙率（0.014），在加固段可以增大流量系數(shù)，提高管道的過流能力。
（5）可有效封閉混凝土裂縫，從而延緩或消除裂縫的出現(xiàn)和擴展。
（6）加固后不改變原有斷面的大小和形狀。
（7）加固效果好，不需要進行后期維修，較為經(jīng)濟。
碳纖維加固主要用于加固受拉、受剪、拉彎的鋼筋混凝土構件，且理論已十分成熟，相應計算可依據(jù)《混凝土結構加固設計規(guī)范》GB50367-2006及《碳纖維片材加固修復混凝土結構技術規(guī)程》（CECS146:2003）。
碳纖維材料雖然具有十分突出的優(yōu)點，但也要注意以下幾個問題，一是進口碳纖維布產(chǎn)品價格比較昂貴，而國內產(chǎn)品的質量性能還存在著一定的問題。例如材料的勻質性較差導致受力不均，碳纖維片預浸樹脂含量過高，碳纖維斷絲率過高，樹脂質量也欠佳，這些都影響補強質量；二是對于一些特殊構件，加固理論還不成熟。
推薦點閱