碳纖維布輕質(zhì)高強(qiáng)、適用面廣、施工方便快捷等優(yōu)點不言而喻，因而碳纖維布加固法作為一種新型的、技術(shù)含量高的結(jié)構(gòu)加固技術(shù)，在加固領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用，具有很大的推廣價值和社會經(jīng)濟(jì)效益。本文將碳纖維布加固技術(shù)與傳統(tǒng)的幾種加固技術(shù)進(jìn)行了分析，并且全面闡述了碳纖維加固的優(yōu)點和在工程應(yīng)用中需注意的幾點不足。另外，本文還將碳纖維布加固與粘鋼加固進(jìn)行對比換算，并提出在不同條件下選用不同加固方案。
目前，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)己成為現(xiàn)代建筑、構(gòu)筑物常用的結(jié)構(gòu)形式，成為我國乃至世界各國占主導(dǎo)地位的建筑結(jié)構(gòu)，在我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)中發(fā)揮著不可代替的作用。因此，確保鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的安全使用具有重大的現(xiàn)實意義。但是由于自然災(zāi)害、年久失修以及人為因素、荷載等級提高和設(shè)計規(guī)范修訂等原因?qū)е陆ㄖY(jié)構(gòu)承載力不足，影響正常使用和安全運行，須對其進(jìn)行加固處理；加之一些結(jié)構(gòu)工程中混凝土的質(zhì)量不盡理想，致使加固維修問題更為突出，己成為經(jīng)濟(jì)建設(shè)的沉重負(fù)擔(dān)并制約了進(jìn)一步的發(fā)展。
加固改造具有三個突出的優(yōu)點：投資少、工期短、省空間，這些都會帶來顯著的經(jīng)濟(jì)效益，特別是時間和空間的節(jié)省，對工業(yè)生產(chǎn)和商業(yè)活動來講，在效益方面往往起著決定性的作用。對承載力不足的工程結(jié)構(gòu)進(jìn)行修復(fù)加固，不僅可以使的生命及財產(chǎn)得到保障，還可以盡可能地發(fā)揮既有結(jié)構(gòu)的作用，緩解人力、物力、資金緊張的情況，使資金投到需要的地方。
碳纖維增強(qiáng)塑料（Carbon Fiber Reinforced Plastics，下稱CFRP,常以碳纖維布的形式出現(xiàn)），具有優(yōu)異的物理力學(xué)性能、耐久性及抗腐蝕性等特點。該材料是在日本發(fā)明的，早應(yīng)用于航空航天，國外早對纖維加固修復(fù)混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)進(jìn)行研究的是德國IBMB研究院和瑞士的EMPA實驗室，日本、韓國和美國緊隨其后，碳纖維塑料對鋼筋混凝土進(jìn)行修復(fù)加固在發(fā)達(dá)國家已成為一項成熟技術(shù)②。
與傳統(tǒng)加固方法比較，碳纖維增強(qiáng)塑料具有明顯的技術(shù)優(yōu)勢，主要體現(xiàn)在③：
1）強(qiáng)度高、延性好
碳纖維布具有優(yōu)異的物理力學(xué)性質(zhì)，抗拉強(qiáng)度2500-4500MPa（是普通鋼材的10倍左右），彈性模量是普通鋼材的1-2倍。以其強(qiáng)度來提高承載力，以其高彈性模量來改善結(jié)構(gòu)的延展性，從而達(dá)到加固的目的。
2）耐久性和耐腐蝕性好
由于其固有的化學(xué)特性，致使碳纖維布能夠抵抗一般酸堿鹽的腐蝕，有良好的耐腐蝕性和耐久性，而且其本身還可以起到對內(nèi)部混凝土結(jié)構(gòu)的保護(hù)作用，間接增加了混凝土保護(hù)層，從而達(dá)到雙重效果。
3）不增加構(gòu)件的自重及體積
碳纖維布質(zhì)量輕，厚度薄，粘貼后基本不增加結(jié)構(gòu)自重和尺寸，不影響建筑物的有效使用空間和外觀。
4）適用面廣
碳纖維布是一種柔性材料，可以方便地裁剪，所以這種加固技術(shù)可以廣泛適用于各種結(jié)構(gòu)類型（如橋梁、隧道、涵洞、煙囪等）、各種結(jié)構(gòu)形狀（如矩形、圓形、曲面結(jié)構(gòu)等）、各種結(jié)構(gòu)部位（梁、板、柱、節(jié)點、拱、殼等），且不改變結(jié)構(gòu)形狀及不影響結(jié)構(gòu)外觀，這是傳統(tǒng)加固方法所不具有的。
5）施工便捷高效
碳纖維布加固，無大型機(jī)具，沒有濕作業(yè)，占用場地少。施工工效高，粘貼碳纖維法是粘貼鋼板施工工效的4-5倍。施工質(zhì)量易保證，碳纖維預(yù)浸料輕質(zhì)柔軟，易貼附，即使被加固的結(jié)構(gòu)表面不是非常平整，也可以保證很高的粘貼率。
碳纖維布的這些特點，為建筑結(jié)構(gòu)的加固提供了技術(shù)支持，決定了碳纖維加固技術(shù)具有很大的經(jīng)濟(jì)價值和社會效益。
現(xiàn)代建筑中，粘鋼加固和碳纖維加固應(yīng)用較多，此處將兩種加固方法進(jìn)行對比：
碳纖維布輕質(zhì)高強(qiáng)，厚度為0.111-0.167mm，抗拉強(qiáng)度高，為普通鋼材的8-10倍，但各向異性，即抗拉強(qiáng)度高但抗剪強(qiáng)度低；施工更為簡便，施工速度為粘鋼的2-3倍。
鋼板的物理力學(xué)性能為各項同性，受力性能好；施工時需夾具和施工機(jī)具， 施工工序和施工操作性較碳纖維布復(fù)雜。
下表中，我們對碳纖維布與鋼板進(jìn)行換算，通過分析得出：
對于普通小荷載結(jié)構(gòu)或構(gòu)件，其補(bǔ)強(qiáng)所需面積較小，粘貼碳纖維布1-2層即可滿足要求時，優(yōu)先選用粘貼碳纖維布加固，其經(jīng)濟(jì)性和施工操作性優(yōu)勢明顯：而當(dāng)結(jié)構(gòu)或構(gòu)件補(bǔ)強(qiáng)所需面積較大時，即粘貼碳纖維布超過2-3層時，優(yōu)先選用粘鋼加固方案，可大幅提高結(jié)構(gòu)的承載力或受力性能，并取得良好的經(jīng)濟(jì)性。
隨著我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)地迅猛發(fā)展，各類建筑結(jié)構(gòu)的適用性和安全性被廣泛關(guān)注，如何在確保安全的前提下，低投資帶來高回報，成為新時代的焦點。以醫(yī)院等公共建筑為例，新的醫(yī)療設(shè)備或者結(jié)構(gòu)功能調(diào)整，對原有結(jié)構(gòu)提出了需求，如何在短的時間內(nèi)達(dá)到要求，盡可能減少對社會的損失，都值得我們認(rèn)真思考。
碳纖維布具有強(qiáng)度高、延性好、耐腐蝕和耐久性好、適用面廣、施工便捷等優(yōu)點，在建筑加固中具有廣闊的前景。隨著科技的不斷進(jìn)步，新的加固材料、新的加固技術(shù)，必將為建設(shè)注入新的色彩。

碳纖維布及浸漬膠該如何選擇
對于從事結(jié)構(gòu)加固的施工人員，粘貼碳布其實并不陌生，但如何選擇好的碳布和浸漬膠是一件令人極其的事情。市面上眾多品牌的碳布浸漬膠魚龍混雜，令人頭暈?zāi)垦５耐瑫r看起來似乎都沒什么區(qū)別。然而不同的產(chǎn)品卻存在較大的價格差異，部分工程由于采用了價格低廉的劣質(zhì)產(chǎn)品導(dǎo)致加固失效也常有發(fā)生，那么，怎樣在眾多廠家中辨識出的碳布和浸漬膠呢。
1、首先確定碳布和配套浸漬膠的等級
首先我們要知道碳纖維布有一級300g、一級200g、二級300g和二級200g四種規(guī)格，配套浸漬膠有A級和B級兩種等級。有些圖紙設(shè)計說明直接就會給出碳布和膠的等級規(guī)格，例如設(shè)計說明中明確提出碳布采用一級300g，配套浸漬膠采用A級膠。那我們就可以直接跟材料廠家說明規(guī)格等級就可以了。如果設(shè)計說明沒有明確提出碳布和膠的等級規(guī)格，我們可以根據(jù)材料幾項關(guān)鍵性能參數(shù)進(jìn)行判斷材料規(guī)格等級。例如提到碳布抗拉強(qiáng)度≥3400MPa、彈性模量230GPa、伸長率1.6%，那我們就可以確定碳布等級為一級，抗拉強(qiáng)度≥3000MPa、彈性模量200GPa，伸長率1.5%，說明碳布等級為二級；可以根據(jù)碳布厚度確定碳布的克數(shù)，厚度為0.167mm，碳布為300g/㎡，厚度為0.111mm，碳布為200g/㎡；膠體抗拉強(qiáng)度≥38MPa，彈性模量≥2400MPa，伸長率為1.5%說明為A級膠；若膠體抗拉強(qiáng)度≥30MPa，彈性模量≥1500MPa，伸長率為1.5%說明為B級膠。
2、檢查檢測報告是否齊全
首先涉及到結(jié)構(gòu)安全的加固材料必須通過安全性鑒定，若圖紙要求設(shè)計年限是30年一定得檢查浸漬膠安全性鑒定報告中是否有耐濕熱老化這項檢測，若圖紙要求設(shè)計年限是50年，還需要檢查浸漬膠耐長期應(yīng)力的檢測；其次要檢查浸漬膠的無毒檢測報告。無毒檢測報告有一個是檢測苯、二等有毒物質(zhì)含量的檢測報告，如果產(chǎn)品有該報告則說明浸漬膠不會揮發(fā)出或者揮發(fā)出很少的有害氣體。另一個無毒是針對小白鼠和白兔的喂食和皮膚涂抹，如果該產(chǎn)品有該報告則說明浸漬膠對人體皮膚基本沒有性?？ū窘n膠通過了全項的安全性鑒定報告的檢測，并且也通過了無毒檢測報告，是國內(nèi)檢測報告為齊全的生產(chǎn)廠家。
3、觀察產(chǎn)品外觀以及施工體驗性
當(dāng)碳布和浸漬膠進(jìn)場時，檢查碳布外觀是否有明顯的不平整現(xiàn)象。在施工過程中感受膠體是否好用，膠體如果太稠則會導(dǎo)致施工人員施工體驗性不好，并且膠體很難充分浸透碳布，達(dá)到的加固效果，若果膠體太稀，又會導(dǎo)致浸漬膠流淌，影響粘接效果。
了解廠家規(guī)模以及技術(shù)能力
如果廠家規(guī)模太小，生產(chǎn)能力就會有問題，會導(dǎo)致供貨不及時?？ū緭碛?條碳布機(jī)，兩條結(jié)構(gòu)膠生產(chǎn)線，碳布年產(chǎn)量可達(dá)100萬平以上，結(jié)構(gòu)膠年產(chǎn)量可到萬噸以上。并且常規(guī)產(chǎn)品常年有存貨，定制產(chǎn)品也會及時生產(chǎn)，保證以快的速度來響應(yīng)客戶一切的合理要求。并且卡本擁有專門的研發(fā)部和技術(shù)部，擁有技術(shù)人員三十多人，占全體員工近三分之一，如果現(xiàn)場出現(xiàn)問題，技術(shù)人員會馬上進(jìn)行電話溝通，如果電話溝通解決不了問題，我們會派技術(shù)人員去現(xiàn)場進(jìn)行處理解決問題。
結(jié)構(gòu)安全無小事，在加固材料的選購上更是體現(xiàn)得淋漓盡致。加固材料是結(jié)構(gòu)加固中對安全影響的因素，因此在選購中，我們一定要仔細(xì)篩選、謹(jǐn)慎決定，防止一時疏忽，留下安全隱患。

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(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，就必須選用優(yōu)質(zhì)碳纖維布安全風(fēng)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(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)范中對于高強(qiáng)I級碳布的強(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(qiáng)度會降低，并且降低幅度十分明顯。卡本堅持采用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(zhì)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(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(jìn)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(dāng)然，考慮到檢測報告的權(quán)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(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。

碳纖維布樓板帶來建筑行業(yè)的全新時代
傳統(tǒng)的建筑加固的方式無非就是加厚建筑的表層，這種做法不僅僅對于建筑的整體加固性并沒有非常明顯的效果，還會因為加固的時候使用太多的材料，導(dǎo)致加固的成本過高，操作比較不簡便，在未來的使用中，也會因為保質(zhì)期時間太簡短，所以就會有更多的工程在選擇加固材料的時候，都會選擇碳纖維加固。
可以說是開啟了建筑兼顧行業(yè)的全新模式，今天就帶領(lǐng)大家了解一下這種全新模式的優(yōu)點，你準(zhǔn)備好了嗎？
1、在施工的過程中，碳纖維更節(jié)省空間；
2、碳纖維加固施工步驟簡單容易操作，在現(xiàn)場并不需要設(shè)立固定的措施；
3、碳纖維施工質(zhì)量可以得到保證；
4、碳纖維加固技術(shù)是在不增加樓層本身重量的基礎(chǔ)上進(jìn)行加固的，因此它更加的安全和耐用；
5、在防腐蝕方面，使用碳纖維加固技術(shù)的建筑項目更勝一籌。
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)國家。
我國的這項技術(shù)起步很晚，但隨著我國經(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)時設(shè)計荷載標(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。
目前常用的加固方法有很多，如：加大截面法、外包鋼加固法、粘鋼加固法、碳纖維加固法等。
碳纖維加固法可用于混凝土結(jié)構(gòu)抗彎、抗剪加固，同時廣泛用于各類工業(yè)與民用建筑物、構(gòu)造物的防震、防裂、防腐的補(bǔ)強(qiáng)；混凝土結(jié)構(gòu)物、橋梁及建筑物的梁、柱、面板加固；隧道、港灣設(shè)施、煙囪、倉庫、廠房的加固；受鹽害的混凝土、橋梁以及河川構(gòu)造物的防護(hù)和加固；之后的又一種新型的結(jié)構(gòu)加固技術(shù)。
所有進(jìn)場材料，包括碳纖維材料和膠結(jié)材料，必須符合質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，并具有出廠產(chǎn)品合格證，符合工程加固補(bǔ)強(qiáng)設(shè)計要求。
碳纖維材料在運輸、儲存中不得受擠壓，以免碳纖維受損，也不得直接日曬和雨淋，膠結(jié)材料應(yīng)陰涼密閉儲存。
各工序的施工質(zhì)量，由技術(shù)人員負(fù)責(zé)指導(dǎo)、監(jiān)督，每一道工序完成后提請技術(shù)員檢查、認(rèn)可后，才能進(jìn)行下道工序。
當(dāng)然，如果要是選擇碳纖維加固價格上面也會有更多的優(yōu)勢，減少工程維護(hù)中的成本，還能夠大幅度提高工程的質(zhì)量，碳纖維布加固的價格按照每平方來計算，一般碳纖維布加固的價格主要看碳纖維布和碳纖維膠水的質(zhì)量，在一個要看施工的難易程度了，這兩方面決定了碳纖維布加固的價格。