近年來，碳纖維布以其出色的機械性能、優(yōu)良的耐久性和良好的工藝性能，在工程加固領(lǐng)域?qū)炷?、砌體、鋼等構(gòu)件的加固修復(fù)得到了廣泛的應(yīng)用。由于基材的不同，碳纖維布施工方法也有差異，今日，小悍以砌體結(jié)構(gòu)和混凝土結(jié)構(gòu)為例，淺析碳纖維布在兩種結(jié)構(gòu)使用上的不同。
砌體結(jié)構(gòu)粘貼碳纖維布的時候，基材為磚塊和砂漿兩種材料組成，因為砌體建筑是單塊磚和砂漿人工砌筑，砂漿的飽和度不能得到有效的控制，整體性和質(zhì)均性較差。
混凝土結(jié)構(gòu)粘貼碳纖維布時，基材為混凝土，混凝土是由膠凝材料將骨料膠結(jié)成整體的工程復(fù)合材料，且混凝土可以視為均勻、連續(xù)材料，具有較好的整體性。
砌體結(jié)構(gòu)由大量的磚塊和砂漿堆砌而成，其結(jié)構(gòu)存在大量的灰縫，灰縫間砂漿的飽滿程度不一致，且不同砌塊的強度也大不相同，無法統(tǒng)一評定其表面強度，只能分別確定砌塊和砂漿的表面強度。一般情況下，砌體結(jié)構(gòu)的表面強度均不如混凝土結(jié)構(gòu)的表面強度。
混凝土結(jié)構(gòu)表面強度較高，根據(jù)GB50367-2013《混凝土結(jié)構(gòu)加固設(shè)計規(guī)范》中規(guī)定當(dāng)混凝土構(gòu)件粘貼碳纖維布加固的時候混凝土表面強度等級不得小于C15，且混凝土表面正拉粘結(jié)強度不應(yīng)小于1.5MPa。
由于砌體結(jié)構(gòu)和混凝土結(jié)構(gòu)材質(zhì)的差異，為保證粘貼效果，對二者采取針對性的粘貼工藝：
當(dāng)砌體結(jié)構(gòu)采用粘貼碳纖維加固的時候，需要將砌體結(jié)構(gòu)表面缺陷進行修補，然后在其墻、柱表面需先做一層水泥沙漿抹平層，層厚不應(yīng)小于15mm且平整，水泥砂漿強度不應(yīng)小于M10，待抹平層彎曲固化后，按照混凝土結(jié)構(gòu)粘貼碳纖維布的方法來進行施工。
混凝土結(jié)構(gòu)粘貼碳纖維布的時候，需要將所加固構(gòu)件進行打磨露出新混凝土，將松動混凝土剔除，表面清潔并對混凝土構(gòu)件陽角進行圓化處理，將有缺陷地方進行修補，然后再進行粘貼碳纖維布施工。
了解混凝土結(jié)構(gòu)與砌體結(jié)構(gòu)的差異，是有效保證加固粘貼效果的關(guān)鍵，具體問題具體對待，才能不做無用功。

碳纖維布其實可以用很多方式了解，基礎(chǔ)就是要從碳纖維布本身的成本構(gòu)成上去了解：K代表碳纖維的根數(shù)。碳纖維布不像一般的紡織品，它的紡織單元不是單絲，而是束絲。工業(yè)上目前規(guī)?；a(chǎn)的束絲可包含1000（1K）、3000（3K）、6000（6K）、12000（12K）、24000（24K）、48000（48K）、540000（540K）根單絲。比如，1K代表著碳纖維布其中一束纖維絲里包含了1000根絲,那么3K就代表一束碳纖維絲里包含了3000根碳纖維絲，12k就是12000根碳纖維絲。
建筑工程中對碳纖維布的k數(shù)又是怎樣規(guī)定的？
《工程結(jié)構(gòu)加固材料安全性鑒定技術(shù)規(guī)范》GB50728-2011明確規(guī)定：承重結(jié)構(gòu)，對重要結(jié)構(gòu)加固用的碳纖維，應(yīng)選用聚丙烯腈基（PAN）不大于12k的小絲束纖維，嚴(yán)禁使用大絲束纖維；對于一般構(gòu)件，除使用聚丙烯腈基（PAN）不大于12k的，若配有結(jié)構(gòu)膠，尚允許使用不大于15k的。
承重結(jié)構(gòu)加固用碳纖維布為什么禁止使用大絲束纖維？
小絲束抗拉強度十分穩(wěn)定，離散性很小，其變異系數(shù)均在5%以下，且膠液容易滲透，故在生產(chǎn)和使用中對其性能和質(zhì)量容易把控；而大絲束變異系數(shù)高達15%~18%，甚至更大，可靠性差，故不能用。
承重結(jié)構(gòu)加固用碳纖維為什么規(guī)定12k？
從易于被膠粘劑浸透、又減低成本的角度考慮，建筑加固用單向碳纖維布一般采用12K絲束編織。k數(shù)大于12，但不大于24的仍屬于小絲束的范疇，但是就目前來講，我國工程積累的經(jīng)驗均是12及15k，15以上的小絲束經(jīng)驗不足，誰也不能保證用了不出問題，因此為了安全性和耐久性，對一般結(jié)構(gòu)僅允許使用不大于15k的。
碳纖維膠用量多少？
一般來說，每平方米碳纖維布需底膠0.2~0.3kg，每平方米碳纖維布需浸漬膠0.6~0.9kg。其次，還要考慮膠水質(zhì)量、施工環(huán)境等因素的影響。
碳纖維膠對人體有害嗎？
碳纖維膠分樹脂和固化劑兩部分，又稱為A、B組份，環(huán)氧樹脂本身是無毒的，但是有些廠家在制備的過程中添加了溶劑及其他有毒物，這就使膠水變得“有毒”了。上海施邦碳纖維膠通過研發(fā)，保持了環(huán)氧樹脂的“無毒”本性，現(xiàn)已通過無毒檢測，擁有正規(guī)的無毒報告，產(chǎn)品對人體不會造成傷害。但因為人體皮膚的特殊性，對產(chǎn)品的適應(yīng)性不同，對于部分體質(zhì)敏感的人來說，可能會有一定的現(xiàn)象出現(xiàn)，不過不用太過擔(dān)心，施工人員在施工時可采取配戴手套、穿防護衣等防護措施。
總的來說想要對碳纖維進項了解，就需要先從碳纖維布材料本身上出發(fā)，然后延伸到碳纖維布加固施工過程，從而有一個深刻的了解，讓我們在碳纖維布加固行業(yè)中越走越遠，越來越好。

碳纖維布加固作為一種新型復(fù)合材料而被應(yīng)用于結(jié)構(gòu)加固改造工程，是將抗拉強度極高的碳纖維布用環(huán)氧樹脂預(yù)浸成為復(fù)合增強材料，用環(huán)氧樹脂粘結(jié)劑沿受拉方向或垂直于裂縫方向粘貼在要補強的結(jié)構(gòu)上，使碳纖維承受拉應(yīng)力，并與混凝土變形協(xié)調(diào)，共同受力，形成一個新的復(fù)合體，提高結(jié)構(gòu)的強度、剛度、抗裂性和延伸性，達到提高構(gòu)建承載能力的目的。碳纖維布加固法的應(yīng)用與粘鋼法類似，但比粘鋼加固更靈活方便，其具有高強高效、不改變截面、抗腐蝕、耐老化、施工便捷，易保證施工質(zhì)量且后期維護費用低等優(yōu)勢，在已有建筑的加固改造中十分受到青睞.
碳纖維布具有優(yōu)異的物理力學(xué)性能。加固混凝土構(gòu)件所用的碳纖維布，是碳纖維材料通過一定的制作工藝與特定的樹脂材料復(fù)合而制成的，是將碳纖維長絲經(jīng)編織而制成的柔軟片況材料。碳纖維布在編織時，將大量的碳纖維長絲沿一個主方向均勻平鋪，形成很薄的以主纖維方向受力的碳纖維布。碳纖維布的抗拉強度標(biāo)準(zhǔn)值應(yīng)大于3000Mpa，彈性模量大于2.1×l05Mpa.
碳纖維布加固技術(shù)是利用碳素纖維布和結(jié)構(gòu)膠對建筑構(gòu)件進行加固處理，該技術(shù)采用的碳素纖維布強度是普通二級鋼的10倍左右。厚度僅為2mm左右，基本上不增加構(gòu)件截面，能保證碳素纖維布與原構(gòu)件共同工作。綜合材料的物理、力學(xué)特性分析，要想限度地發(fā)揮材料自身的優(yōu)勢，適宜將材料作為建筑結(jié)構(gòu)的受拉或預(yù)應(yīng)力受彎構(gòu)件，特別適用于純受拉構(gòu)件，建筑加固的碳纖維材料主要是承受拉應(yīng)力，約束裂縫的開展。
結(jié)構(gòu)加固補強工程施工質(zhì)量的好壞將直接影響建筑結(jié)構(gòu)的安全，粘貼碳纖維布加固混凝土結(jié)構(gòu)的新型加固技術(shù)，在加固工程中得到了廣泛的應(yīng)用，但是在使用碳纖維布加固工程中的這些細節(jié)你都注意到了嗎？
碳纖維布加固補強的關(guān)鍵應(yīng)是保證碳纖維布高強度的充分發(fā)揮，而碳纖維布的高強度作用是通過其與混凝土構(gòu)件表面的可靠粘結(jié)來保證的，因而，碳纖維布加固補強技術(shù)的施工質(zhì)量對加固效果可起到?jīng)Q定性作用。同時在GB50550-2010中對于碳纖維布的有效粘接面積有著不小于95%的要求。
因為碳纖維材料屬于導(dǎo)電材料，施工時應(yīng)嚴(yán)格控制施工現(xiàn)場用電安全，且在施工過程中應(yīng)避免碳纖維布的彎折，且所選用的粘接材料應(yīng)是與碳纖維布相配套的產(chǎn)品，以保證它們有良好的適配性。
對于粘貼碳纖維布加固法來說，所選用碳纖維布與結(jié)構(gòu)膠的適配性尤為重要，因為碳纖維布要發(fā)揮它的高強度的特點達到加固補強的目的，就必須碳纖維布和所選用結(jié)構(gòu)膠復(fù)合后的高性能特性，如果它們沒有良好的適配性，加固效果將無從談起。

碳纖維布是一種單向碳纖維加固產(chǎn)品，采用日本碳纖維絲織造?？商峁﹥煞N厚度：0.111mm(200g)和0.167mm(300g)。多種寬度：100mm、150mm、200mm、300mm、500mm及其他工程所需的特殊寬度。用于結(jié)構(gòu)構(gòu)件的抗拉、抗剪和抗震加固，該材料 與中德新亞公司配套浸漬膠共同使用成為碳纖維復(fù)合材料，可構(gòu)成完整的、性能的碳纖維布片材增強體系, 適用于處理建筑物使用荷載增加、工程使用功能改變、材料老化、混凝土強度等級低于設(shè)計值、結(jié)構(gòu)裂縫處理、惡劣環(huán)境服役構(gòu)件修繕、防護的加固工程，以及體育用品、工業(yè)產(chǎn)品等...
樓板在建筑結(jié)構(gòu)中承擔(dān)著很重要的職責(zé)，它是一種分隔承重構(gòu)件，是墻、柱水平方向的支撐及聯(lián)系桿件，保持墻柱的穩(wěn)定性，并能承受水平方向傳來的荷載，再把這些荷載傳給墻、柱，再由墻、柱傳給基礎(chǔ)。
碳纖維布的抗拉強度是鋼材的10倍左右，壽命超過50年，加固樓板適用性高。粘貼碳纖維布前，一定要徹底清潔樓板附著物，用丙酮擦拭干凈，保持干燥備用。本著可靠錨固、節(jié)約材料的原則，粘貼碳纖維布的情況應(yīng)酌情而定，一般情況下不宜超過4層。
采用碳纖維布加固時，應(yīng)采取措施卸除或大部分卸除作用在結(jié)構(gòu)上的活荷載。
若不卸荷，加固后，結(jié)構(gòu)成承受的是樓板加活荷載的重力，這時候張貼碳纖維布，則碳纖維布不承受重力，因此就不能充分發(fā)揮其作用。只有再貼碳纖維布才能受力，達到加固的目的，一方面也造成了材料的狼費。
因此加固前卸荷，碳纖維布才能直接受力，發(fā)揮強大性能。
我們在樓板上添加設(shè)備，超過了樓板的原始承載力，這時候就需要粘貼碳纖維布加固來提高結(jié)構(gòu)荷載，達到當(dāng)前的荷載需求。那么問題來了，采用碳纖維布加固，承載力提高有范圍界限嗎？
結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計有一個概念叫“強剪弱彎”，意思就是，使鋼筋混凝土構(gòu)件中與正截面受彎承載能力對應(yīng)的剪力低于該構(gòu)件斜截面受剪承載能力的設(shè)計要求，使結(jié)構(gòu)構(gòu)件在發(fā)生受彎破壞前不先發(fā)生剪切破壞，用以改善構(gòu)件自身的抗震性能。
通俗一點的說法，受彎破壞是延時破壞，先表現(xiàn)為有預(yù)兆的開裂、下?lián)系?。而受剪破壞是脆性破壞，沒有預(yù)兆，瞬時發(fā)生，危險性更大。所以，我們要人為控制這個更大的破壞發(fā)生危險源。
所以，規(guī)定在粘貼碳纖維布加固樓板時，其正截面受彎承載力提高幅度不應(yīng)超過40%，不僅是為了控制加固后構(gòu)件的裂縫寬度和變形，更要先驗算其受剪承載力，避免因受彎承載力提高后而導(dǎo)致構(gòu)件受剪破壞先于受彎破壞。