隨著使用年限的推移，建筑物會(huì)出現(xiàn)各種各樣的病害，比較常見的，就是建筑物結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫，小的裂縫不會(huì)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(huì)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(kuò)大和腐蝕內(nèi)部結(jié)構(gòu)，所以人們現(xiàn)在對(duì)建筑物裂縫都非常重視。
目前常用的修補(bǔ)裂縫的方法就是利用碳纖維膠和碳纖維布進(jìn)行修補(bǔ)加固。
裂縫對(duì)建筑物的危害一般分為以下幾點(diǎn)：
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(duì)比較明顯，低溫導(dǎo)致熱脹冷縮出現(xiàn)裂縫，然后水氣進(jìn)入裂縫之中，在低溫的時(shí)候水氣結(jié)冰，體積膨脹，擴(kuò)大裂縫，久而久之裂縫增大，甚至腐蝕內(nèi)部鋼筋。
所以，當(dāng)建筑物出現(xiàn)裂縫時(shí)，就要用碳纖維膠和碳纖維布對(duì)建筑物進(jìn)行修補(bǔ)。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(jié)構(gòu)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(huì)對(duì)原本建筑增加重量，是目前國(guó)際主流的裂縫處理方法。
對(duì)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(jí)300g、一級(jí)200g、二級(jí)300g、二級(jí)200g規(guī)格的碳布，那么對(duì)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(qiáng)度等級(jí)可分為一級(jí)和二級(jí)。
一級(jí)碳纖維布和二級(jí)碳纖維布在外觀上是看不出區(qū)別的，只是力學(xué)性能有區(qū)別。
一級(jí)碳纖維布的抗拉強(qiáng)度≥3400MPa，彈性模量≥230GPa，伸長(zhǎng)率≥1.6%；
二級(jí)碳纖維布的抗拉強(qiáng)度≥3000MPa，彈性模量≥200GPa，伸長(zhǎng)率≥1.5%。
一級(jí)碳纖維布和二級(jí)碳纖維布在外觀上看不出區(qū)別，需要送實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行檢測(cè)才可以分辨出碳布的強(qiáng)度等級(jí)。但不同廠家為了區(qū)別一級(jí)和二級(jí)會(huì)在生產(chǎn)時(shí)自己做好記號(hào)。
碳布按單位面積克數(shù)分為200g和300g，其實(shí)200g表示的是1㎡碳布的質(zhì)量是200g，同理300g碳布表示的是1㎡碳布的質(zhì)量為300g。
由于碳纖維的密度是1.8g/cm3，可以計(jì)算出300g碳布的厚度為0.167mm，200g的碳布厚度為0.111mm。有時(shí)候設(shè)計(jì)圖紙也會(huì)不提克重，而直接說厚度，其實(shí)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(shí)簡(jiǎn)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(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？
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。

隨著既有建筑的不斷增多，結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)因功能改變需要提高承載力，還是進(jìn)行抗震加固，都離不開結(jié)構(gòu)加固。結(jié)構(gòu)加固中采用的加固材料，從源頭上直接影響著加固的質(zhì)量，劣質(zhì)的加固材料，會(huì)降低加固效果，甚至導(dǎo)致加固失效，影響結(jié)構(gòu)安全性能。
在眾多的加固方法中，碳纖維布加固憑借施工簡(jiǎn)單、操作靈活、提高承載力明顯等優(yōu)點(diǎn)，逐步得到了越來越多的認(rèn)可，至今已成為常用的加固方法之一。碳纖維布使用廣泛，對(duì)結(jié)構(gòu)安全影響深遠(yuǎn)，為了保障結(jié)構(gòu)安全，在選用碳纖維布時(shí)，就必須選用優(yōu)質(zhì)碳纖維布安全風(fēng)險(xiǎn)。
那么在碳纖維的選購(gòu)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(huì)導(dǎo)致浸漬膠浸漬困難，影響碳纖維布的力學(xué)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(qiáng)度類別。據(jù)調(diào)查，碳纖維布采用的原絲基本為T300與T700兩種，二者強(qiáng)度分別為3530MPa與4900MPa。規(guī)范中對(duì)于高強(qiáng)I級(jí)碳布的強(qiáng)度要求為3400MPa，看似T300強(qiáng)度就可以滿足高強(qiáng)I級(jí)的要求，事實(shí)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(qiáng)度會(huì)降低，并且降低幅度十分明顯?？ū緢?jiān)持采用T700碳纖維原絲，并經(jīng)過不斷的技術(shù)改良、創(chuàng)新，將碳纖維布強(qiáng)度提升至3000-4000MPa。出于強(qiáng)度要求及安全儲(chǔ)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(jī)器有關(guān)，但在好的機(jī)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(huì)令碳布表面產(chǎn)生褶皺，在后期的施工過程中會(huì)產(chǎn)生空鼓，產(chǎn)生安全隱患。
質(zhì)量的保證，離不開產(chǎn)品自檢與第三方的檢驗(yàn)。保證原絲的質(zhì)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(nèi)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(jiān)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(cè)報(bào)告也是碳纖維布性能好壞的證明。第三方檢測(cè)報(bào)告通過對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行公平、公正的測(cè)試，還原產(chǎn)品的真實(shí)性能。第三番檢測(cè)報(bào)告種類較多，包含常規(guī)檢測(cè)報(bào)告、安全性鑒定、無毒檢測(cè)報(bào)告等。當(dāng)然，考慮到檢測(cè)報(bào)告的權(quán)威性，一般由檢測(cè)單位出具的報(bào)告會(huì)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(guān)系到后期結(jié)構(gòu)的安全，因此必須謹(jǐn)慎，將質(zhì)量放在前面，無疑問是較好的選擇。

碳纖維布加固在混凝土修補(bǔ)體現(xiàn)了很多的影響力，不僅能夠使CFRP高強(qiáng)特性得到提早表現(xiàn)，還在二次受力之前就有較大的應(yīng)變，然后有效減小乃至消除CFRP片材應(yīng)變滯后的景象，到達(dá)非常好的加固效果。
預(yù)應(yīng)力發(fā)生的反向彎矩，可抵消一部分初始荷載的影響，進(jìn)步運(yùn)用期間的承載力，使構(gòu)件華夏有裂縫寬度減小乃至閉合，并約束新裂縫的呈現(xiàn)，然后進(jìn)步構(gòu)件的剛度，減小原構(gòu)件的撓度，改進(jìn)運(yùn)用期間的功能。
碳纖維的變形=初始變形+荷載致使的變形，而對(duì)應(yīng)這兩部分變形的膠粘劑剪切變形又別離散布于構(gòu)件的兩頭和跨中區(qū)域，使得膠粘劑的剪切變形散布更為均勻，可有效防止粘結(jié)損壞。
(1)化學(xué)功能穩(wěn)定。碳纖維對(duì)溫度具有杰出的適應(yīng)性，對(duì)酸性、堿性，鹽也有杰出抗性，并且抗紫外線和防水等方面功能也比較好。
(2)具有較高的強(qiáng)度。比重僅為鋼材的四分之一，它的碳纖維拉伸強(qiáng)度卻為鋼材的7～10倍，在對(duì)鋼筋混凝土構(gòu)造進(jìn)行加固補(bǔ)強(qiáng)過程中，碳纖維布強(qiáng)度高、模量?jī)?yōu)良的物理功能能夠得到極好的使用，然后能夠進(jìn)步構(gòu)造及構(gòu)件的承載力和延性。
(3)施工簡(jiǎn)略。用碳纖維加固不需求大型東西，占用施工場(chǎng)地少，并且不必濕作業(yè)，現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)用時(shí)根據(jù)尺度需求能夠選用剪刀或刀片裁剪，其施工工效是張貼鋼板工效的4～8倍。
(4)適用范圍廣。碳纖維布能夠根據(jù)需求恣意裁剪，不只不改變構(gòu)造形狀，并且不影響構(gòu)造外觀，所以被廣泛使用于不相同構(gòu)造類型。
在20世紀(jì)80年代初，日本人就敞開了碳纖維技能在加固技能中的使用，專門研討開展修正加固新技能，把碳纖維布像貼鋼板相同貼到混凝土上。機(jī)構(gòu)組織協(xié)調(diào)，制造商們研發(fā)資料，工程公司進(jìn)行運(yùn)用研討，迅速地將這門技能運(yùn)用到工程實(shí)踐中。1991年，瑞士首要進(jìn)行橋梁碳纖維加固試驗(yàn)研討，并在同年7月成功用于伊橋的加固工程。1995年神戶大地震后日本的碳纖維加固混凝土技能迅速開展。到1997年，英國(guó)至少有30座橋梁選用了碳纖維加固。
專家GangaRao等進(jìn)行了三面包裹碳纖維片材加固鋼筋混凝土梁的抗彎試驗(yàn)和耐久性試驗(yàn)。結(jié)果表明：張貼碳纖維的混凝土試件在溫度、濕度、氣候的改變和化學(xué)腐蝕下能夠堅(jiān)持杰出的作業(yè)功能，梁的極限強(qiáng)度和剛度都有進(jìn)步，進(jìn)步程度和碳纖維的張貼量有關(guān)，有損害試件用碳纖維加固后強(qiáng)度和剛度功能與無損害試件加固的相似。
專家Malek對(duì)受剪加固梁中FPR承擔(dān)的剪力的核算進(jìn)行了理論剖析，評(píng)論了各種參數(shù)對(duì)受剪承載力的核算辦法，評(píng)論了各種參數(shù)對(duì)受剪承載力的影響，并提簡(jiǎn)化核算公式。
專家H.Ichinalsu選用不相同類型的CFRP對(duì)板加固進(jìn)行試驗(yàn)理論研討剖析。結(jié)果表明：加固時(shí)的張貼資料能夠以網(wǎng)格的方式，只要凈距離<200mm，板的裂縫與CFRP的相對(duì)位置對(duì)受力功能無直接影響;單向的CFRP比CFRP織物容易張貼，作業(yè)量較少。
專家Saadatmalnesh等進(jìn)行了鋼筋混凝土梁張貼玻璃纖維板加固的試驗(yàn)，結(jié)果表明加固后的梁，尤其是低配筋梁抗彎強(qiáng)度進(jìn)步、裂縫寬度削減，試件的延性有所下降，以為在進(jìn)行加固時(shí)挑選好膠黏劑的耐性和張貼面非常重要。

我國(guó)乃橋梁大國(guó)，尤其自改革開放以來，在橋梁建設(shè)方面我國(guó)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(shù)標(biāo)準(zhǔn)低、通行能力差的問題，以至于無法滿足當(dāng)今日益增長(zhǎng)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(yùn)營(yíng)，延長(zhǎng)橋梁的使用年限，對(duì)橋梁檢測(cè)、養(yǎng)護(hù)、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(shí)就需要對(duì)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(duì)橋梁進(jìn)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(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)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(yīng)力方向粘貼碳纖維布，同時(shí)兩端設(shè)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(cè)面，發(fā)揮類似箍筋的作用機(jī)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(duì)柱體側(cè)向變形起到約束，進(jìn)而提高墩柱抗壓強(qiáng)度。
在橋梁加固中，必須盡可能地減少對(duì)原結(jié)構(gòu)的擾動(dòng)、損傷以及加固后自重的增加，同時(shí)兼顧施工操作的可行性。碳纖維布輕質(zhì)高強(qiáng)，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(tái)等承重構(gòu)件中，也可在非承重構(gòu)件中加固使用。
事實(shí)上，雖然碳纖維布在橋梁加固中施工方便且對(duì)原結(jié)構(gòu)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(qiáng)度優(yōu)勢(shì)。而預(yù)應(yīng)力碳板，結(jié)合預(yù)應(yīng)力技術(shù)，能夠充分發(fā)揮碳纖維復(fù)合材高抗拉強(qiáng)度、同時(shí)改變梁受力性能，為橋梁加固提供了全新的方法。預(yù)應(yīng)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(rèn)可。