我們知道碳纖維布分為單向布和雙向布，用在建筑加固上的為單向布，那么，單向碳纖維布是如何成型的？
將大量的破纖維長絲沿一個主方向(通常是經(jīng)向)均勻平鋪,用較少的破纖維絲將主方向上的碳纖維絲編織在一起,形成較薄的、以主方向上纖維受力的碳纖維織物。碳纖維單向織物的織造方法有多種,常見的有3種,即機織單向織物、無緯單向織物和整編單向織物。
機織單向織物是用徳國織機織造的,一般為徑向單向織物。無緯單向織物,即一般認(rèn)為的單向織物,例如UD織物實際是一種預(yù)浸片材,是用特殊設(shè)備將碳纖維垂直交又鋪放為西層或多層,再用樹脂粘合,或者復(fù)合成一層薄膜、離型紙、纖維網(wǎng)格等?？p編單向織物是用徳國的縫編設(shè)備將纖維紗線按一個方向排列,用聚酯紗線縫編而成的織物。
單向碳纖維布經(jīng)常被用來對混凝土、鋼或其它材料構(gòu)件進行修復(fù)、加固和翻新。其抗拉強度可以達到3500MPa以上,為普通建筑用鋼材的十幾倍,而比重為1.8kg/m3,僅為鋼材比重的四分之一。
簡單一句話概括就是,碳纖維材料是一種高強輕質(zhì)的高性能材料。
在加固鋼筋混凝土技術(shù)所涉及的材料主要有兩種:一是碳纖維布,二是粘貼材料，如悍馬碳纖維布，悍馬碳纖維膠。這門技術(shù)是將碳纖維布粘貼在鋼筋混凝土構(gòu)件受拉表面,使強度非常高的破纖維布和結(jié)構(gòu)構(gòu)件有機結(jié)合形成整體,共同受力,從而達到修補裂縫或提高構(gòu)件承裁力的目的。常用規(guī)格是12k 200g/m2和12k 300g/m2。
據(jù)了解碳纖維布加固技術(shù)在90年代在我國建筑工程和橋梁隧道工程領(lǐng)域中開始被應(yīng)用，在早期其加固費用昂貴，碳纖維布加固技術(shù)的發(fā)展被限制，隨著我國科技實力的不斷發(fā)展，碳纖維布加固的造價不斷降低，使的碳纖維布加固技術(shù)日益成熟，其應(yīng)用領(lǐng)域不斷增大，讓碳纖維材料在工程應(yīng)用領(lǐng)域中得到了全面推廣。
碳纖維布加固混凝土柱：
采用碳纖維布對混凝土進行加固，其原理是利用了碳纖維的高抗拉強度和對混凝土的約束作用，使得混凝土處于三向受壓狀態(tài)，從而提高混凝土柱的極限承載力和壓縮能力。
碳纖維布加固混凝土梁：
根據(jù)實驗研究成果，碳纖維布加固梁的破壞形式有以下幾種：
1、界限破壞，當(dāng)碳纖維和鋼筋的配置率適當(dāng)，在受壓混凝土達到極限應(yīng)變的時候，受拉區(qū)纖維剛好達到極限強度，此時材料的強度得到充分發(fā)揮，截面的延性也達值；
2、適筋破壞，鋼筋受拉屈服，受壓區(qū)混凝土被壓壞，碳纖維未達到極限應(yīng)變；
3、少筋破壞，受拉鋼筋先達到屈服，然后碳纖維片材超過極限拉應(yīng)變，并達到極限狀態(tài)而被拉壞，而此時受壓區(qū)混凝土尚未破壞；
4、超筋破壞，加固量過大，受拉鋼筋屈服前，受壓區(qū)混凝土被壓壞；
5、粘接破壞，在達到正截面極限承載力前，碳纖維片材與混凝土產(chǎn)生剝離破壞。
與此同時，碳纖維布加固在工程中已經(jīng)有了很多的應(yīng)用，卡本碳纖維布在上海證券交易所加固工程以及清華附屬中學(xué)等加固改造工程中得到了大范圍使用。在這些工程中它們所有的一個共同病害就是混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫，為了防止裂縫處鋼筋與空氣接觸產(chǎn)生氧化，從而導(dǎo)致銹蝕，應(yīng)對裂縫進行修補。對裂縫進行修補過后，在采用碳纖維布進行加固，大致過程如下：
1、首先按照圖紙要求進行定位放線；
2、采用硬毛刷對混凝土表面進行清理并將轉(zhuǎn)角處打磨成圓弧狀；
3、按設(shè)計要求裁剪碳纖維布；
4、涂抹底膠，粘貼碳纖維布，并沿著單向多次刮壓，涂刷面膠，并對碳纖維布進行防護；
5、待膠固化后，對粘貼碳纖維布進行驗收。
總而言之，碳纖維布加固技術(shù)與傳統(tǒng)的增大截面加固法、粘鋼加固法等相比，碳纖維布加固法具有抗拉強度高，耐腐蝕性好、自重輕、施工便捷等優(yōu)點，為結(jié)構(gòu)安全保駕護航。與此同時，碳纖維布加固除了對開裂的梁板進行加固處理之外，還可在戶型改造工程、房屋加層工程、地下室改造工程以及古建筑的修復(fù)工程中應(yīng)用。

碳纖維布（CFRP）加固修補結(jié)構(gòu)技術(shù)是一種新型的結(jié)構(gòu)加固技術(shù)，它是利用樹脂類粘結(jié)材料將碳纖維布粘貼于混凝土表面，以達到對結(jié)構(gòu)及構(gòu)件加固補強的目的。
工藝原理
加固機理是將碳纖維布采用高性能的環(huán)氧類粘結(jié)劑粘結(jié)于混凝土構(gòu)件的表面，膠結(jié)材料作為它們之間的剪力連接媒介，形成新的復(fù)合體，使增強貼片與原有鋼筋共同作用，增大了結(jié)構(gòu)抗拉及抗剪能力，可有效提高結(jié)構(gòu)的強度，延性及抗裂性。利用碳纖維布良好的抗拉強度達到增強構(gòu)件承載能力及剛度的目的。
材料
CFRP加固修補混凝土結(jié)構(gòu)所用材料主要為碳纖維布與粘貼用樹脂。
1、碳纖維布的抗拉強度應(yīng)按纖維的凈截面面積計算，凈截面面積取碳纖維布的計算厚度乘以寬度。碳纖維布的計算厚度取碳纖維布的單位面積質(zhì)量除以碳纖維密度。單層碳纖維布的單位面積碳纖維質(zhì)量不宜低于150g/㎡，且不宜高于450g/㎡。在施工質(zhì)量有可靠保證時，單層碳纖維布的單位面積碳纖維質(zhì)量可提高到600g/㎡。
2、粘結(jié)劑要有足夠的粘結(jié)性能，工藝過程中各部位所使用的環(huán)氧樹脂膠結(jié)材料的種類、型號，應(yīng)根據(jù)施工時的溫度、濕度進行選擇。應(yīng)正確掌握主劑和固化劑的配比，使?jié)B透性、粘稠度、固化速度等方面能滿足不同季節(jié)施工的需要。采用碳纖維片材對混凝土結(jié)構(gòu)加固時，應(yīng)采用與碳纖維片材配套的底層樹脂、找平材料、浸漬樹脂或粘結(jié)樹脂。
3、在受彎加固和受剪加固時，被加固的混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件，其現(xiàn)場實測混凝土強度等級不得低于C15，且混凝土表面的正拉粘結(jié)強度不得低于1.5MPa。采用封閉粘貼碳纖維片材加固混凝土柱時，混凝土強度等級不應(yīng)低于C10。
4、主要機具：角向磨光機、砂紙、剪刀、鑿子、榔頭、臺秤、卷尺、水平儀、鉛錘、滾筒、刮板、攪拌容器、橡膠抹子、滾洞刷子、攪拌器、防護眼鏡、橡膠手套、口罩等。
特點
1、材料高強高效，便于加工成多種尺寸，適用面廣，質(zhì)量易保證。
2、施工便捷，工效高，沒有濕作業(yè)，不需現(xiàn)場固定設(shè)施，施工占用場地少。
3、耐腐蝕及耐久性能。
4、自重較輕，加固修補后，基本不增加原結(jié)構(gòu)自重及原構(gòu)件尺寸。
適用范圍
1、適用于各種結(jié)構(gòu)類型、各種結(jié)構(gòu)部位的加固修補，如梁、板、柱、屋架、橋墩、橋梁、筒體、殼體等結(jié)構(gòu)。
2、基層混凝土的強度等級不低于C15，長期使用的環(huán)境溫度不高于60℃的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，都可采用碳纖維加固施工工法加固、補強。
施工準(zhǔn)備
1、應(yīng)認(rèn)真閱讀設(shè)計施工圖。在進行混凝土表面處理和粘貼碳纖維布前，應(yīng)按加固設(shè)計部位放線定位。
2、應(yīng)根據(jù)施工現(xiàn)場實際情況和加固構(gòu)件混凝土的補強荷載要求，制定相應(yīng)施工方案和施工計劃。
3、應(yīng)對所使用的碳纖維布、配套樹脂、機具等做好施工前的物質(zhì)準(zhǔn)備工作。
4、進場后的碳纖維布、配套樹脂應(yīng)抽樣送檢，合格后方可施工。
5、施工宜在環(huán)境溫度為5℃以上的條件下進行，并應(yīng)符合配套樹脂要求的施工使用溫度。當(dāng)環(huán)境溫度低于5℃時，應(yīng)采用適用于低溫環(huán)境的配套樹脂或采取升溫措施。
工藝流程及操作要求
工藝流程為卸荷→構(gòu)件表面處理→涂底膠→找平→粘貼→保護。
1、卸荷：加固前應(yīng)對所加固的構(gòu)件盡可能卸荷。
2、構(gòu)件表面處理
2.1 將混凝土構(gòu)件表面的殘缺、破損部分清除干凈并達到結(jié)構(gòu)密實部位。
2.2 檢查外露鋼筋是否銹蝕，如有銹蝕，需進行必要處理。
2.3 對經(jīng)過剔鑿、清理和露筋的構(gòu)件殘缺部分，用高于原構(gòu)件混凝土強度的環(huán)氧砂漿進行修補、復(fù)原、達到表面平整。
2.4 應(yīng)按設(shè)計要求對裂縫進行灌漿或封閉處理：縫寬小于0.20mm 的裂縫，用環(huán)氧樹脂進行表面涂抹密閉；大于或等于0.20mm 的裂縫用環(huán)氧樹脂灌縫。
2.5 對貼片范圍的定位、劃墨線、按修復(fù)、補強設(shè)計要求進行。
2.6 被粘貼的混凝土表面應(yīng)打磨平整，除去表層浮漿、油污等雜質(zhì)，直至完全露出混凝土結(jié)構(gòu)新面。轉(zhuǎn)角粘貼處應(yīng)進行導(dǎo)角處理并打磨加以圓化。圓化半徑對于梁不應(yīng)小于20mm；對于柱不應(yīng)小于25mm。
2.7 清洗打磨過的構(gòu)件表面，并使其充分干燥。
3、涂底膠
3.1 按主劑∶固化劑=2∶1的比例將主劑與固化劑先后置于容器中，用彈簧秤計量，電動攪拌器均勻攪拌，根據(jù)現(xiàn)場實際氣溫決定用量并嚴(yán)格控制使用時間。一般情況下1h內(nèi)用完。
3.2 用滾筒刷將底膠均勻涂刷于混凝土表面，待膠固化后（固化時間視現(xiàn)場氣溫而定，以指觸干燥為準(zhǔn)）再進行下一工序的施工。一般固化時間為2～3d。
4、找平
4.1 混凝土表面凹陷部位應(yīng)用環(huán)氧膩子填補平整，模板接頭等出現(xiàn)高度差的部位也應(yīng)填補，盡量減小高度差，再用砂紙打磨平整。
4.2 轉(zhuǎn)角處也修補成光滑的圓弧且半徑不小于10mm。在找平材料表面指觸干燥后，進行下一工序的施工。
5、粘貼
5.1 按設(shè)計要求的尺寸及層數(shù)裁剪碳纖維布，除非特殊要求，碳纖維布長度一般應(yīng)在3m之內(nèi)。
5.2 調(diào)配、攪拌粘貼材料浸漬樹脂，均勻涂抹于待粘貼的部位，在搭接、混凝土拐角等部位多涂刷一些。
5.3 粘貼碳纖維布，在確定所粘貼部位無誤后剝?nèi)ルx型紙，用特制滾子反復(fù)沿纖維方向滾壓，去除氣泡，并使浸漬樹脂充分浸透碳纖維布。多層粘貼應(yīng)重復(fù)上述步驟，待碳纖維布表面指觸干燥方可進行下一層的粘貼。
5.4 在后一層碳纖維布的表面均勻涂抹浸漬樹脂。
5.5 碳纖維布沿纖維方向的搭接長度不得小于100mm，碳纖維端部固定用橫向碳纖維或粘鋼固定。
6、保護：加固后的碳纖維表面應(yīng)進行抹灰保護。在碳纖維表面的樹脂固化之前，撒一層干燥粗砂，再采取抹灰措施。當(dāng)設(shè)計有耐火極限的要求時，按選用的防火涂料進行施工，并保證防護材料與碳纖維片材之間有可靠的粘結(jié)。
注意事項
采用粘貼碳纖維片材加固混凝土結(jié)構(gòu)時，應(yīng)由專業(yè)施工隊伍進行施工。
施工過程中應(yīng)避免碳纖維片材彎折。

碳纖維布加固破壞原理及施工工藝
據(jù)了解碳纖維布加固技術(shù)在90年代在我國建筑工程和橋梁隧道工程領(lǐng)域中開始被應(yīng)用，在早期其加固費用昂貴，碳纖維布加固技術(shù)的發(fā)展被限制，隨著我國科技實力的不斷發(fā)展，碳纖維布加固的造價不斷降低，使的碳纖維布加固技術(shù)日益成熟，其應(yīng)用領(lǐng)域不斷增大，讓碳纖維材料在工程應(yīng)用領(lǐng)域中得到了全面推廣。
碳纖維布加固混凝土柱：
采用碳纖維布對混凝土進行加固，其原理是利用了碳纖維的高抗拉強度和對混凝土的約束作用，使得混凝土處于三向受壓狀態(tài)，從而提高混凝土柱的極限承載力和壓縮能力。
碳纖維布加固混凝土梁：
根據(jù)實驗研究成果，碳纖維布加固梁的破壞形式有以下幾種：
1、界限破壞，當(dāng)碳纖維和鋼筋的配置率適當(dāng)，在受壓混凝土達到極限應(yīng)變的時候，受拉區(qū)纖維剛好達到極限強度，此時材料的強度得到充分發(fā)揮，截面的延性也達值；
2、適筋破壞，鋼筋受拉屈服，受壓區(qū)混凝土被壓壞，碳纖維未達到極限應(yīng)變；
3、少筋破壞，受拉鋼筋先達到屈服，然后碳纖維片材超過極限拉應(yīng)變，并達到極限狀態(tài)而被拉壞，而此時受壓區(qū)混凝土尚未破壞；
4、超筋破壞，加固量過大，受拉鋼筋屈服前，受壓區(qū)混凝土被壓壞；
5、粘接破壞，在達到正截面極限承載力前，碳纖維片材與混凝土產(chǎn)生剝離破壞。
與此同時，碳纖維布加固在工程中已經(jīng)有了很多的應(yīng)用，碳纖維布在上海證券交易所加固工程以及清華附屬中學(xué)等加固改造工程中得到了大范圍使用。在這些工程中它們所有的一個共同病害就是混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫，為了防止裂縫處鋼筋與空氣接觸產(chǎn)生氧化，從而導(dǎo)致銹蝕，應(yīng)對裂縫進行修補。對裂縫進行修補過后，在采用碳纖維布進行加固，大致過程如下：
1、首先按照圖紙要求進行定位放線；
2、采用硬毛刷對混凝土表面進行清理并將轉(zhuǎn)角處打磨成圓弧狀；
3、按設(shè)計要求裁剪碳纖維布；
4、涂抹底膠，粘貼碳纖維布，并沿著單向多次刮壓，涂刷面膠，并對碳纖維布進行防護；
5、待膠固化后，對粘貼碳纖維布進行驗收。
總而言之，碳纖維布加固技術(shù)與傳統(tǒng)的增大截面加固法、粘鋼加固法等相比，碳纖維布加固法具有抗拉強度高，耐腐蝕性好、自重輕、施工便捷等優(yōu)點，為結(jié)構(gòu)安全保駕護航。與此同時，碳纖維布加固除了對開裂的梁板進行加固處理之外，還可在戶型改造工程、房屋加層工程、地下室改造工程以及古建筑的修復(fù)工程中應(yīng)用。

碳纖維布加固必須要做好界面處理！
我們都知道在做碳纖維布加固之前都是需要做混凝土界面處理的，很多人不明白，混凝土界面在怎么處理，能干凈到哪里去呢？到底為什么要做混凝土的界面處理呢？今天小編就來給您做個解答，如果您感興趣的話，就往下看吧！
首先，混凝土面應(yīng)鑿除粉飾層，油污、污物等，用角磨機磨去1~2mm厚表層，混凝土構(gòu)件轉(zhuǎn)角處應(yīng)進行倒角處理，打磨完畢后用壓縮空氣吹凈浮沉，然后用棉布蘸丙酮試凈表面，保持干燥備用。若被補強的混凝土存在裂縫，應(yīng)先視裂縫大小選用HM-120M灌注膠或HM-120L灌縫膠灌注后再進行補強。工序真的比較繁瑣，真有有必要做嗎？
其實，上述工序并不是空想的，是在國家規(guī)范的基礎(chǔ)上制定的科學(xué)合理的施工步驟?！督ㄖY(jié)構(gòu)加固工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》GB50550-2010中對界面處理有明確規(guī)定：經(jīng)修整露出骨料新面的混凝土加固粘貼部位，應(yīng)進一步按設(shè)計要求修復(fù)平整，并采用結(jié)構(gòu)修補膠對較大孔洞、凹面、露筋等缺陷進行修補、復(fù)原；對有段差、內(nèi)轉(zhuǎn)角的部位應(yīng)抹成平滑的曲面；對構(gòu)件截面的棱角，應(yīng)打磨成圓弧半徑不小于25mm的圓角。
在完成以上加工后，應(yīng)將混凝土表面清理干凈，并保持干燥。粘貼纖維材料部位的混凝土，其表面含水率不宜大于4%，且不應(yīng)大于6%。對含水率超限的混凝土應(yīng)進行人工干燥處理，或改用濕面的結(jié)構(gòu)膠粘貼。
1.因為碳纖維布本身的脆性，在有凹面的部位粘貼碳纖維布后極易產(chǎn)生拉應(yīng)力，從而留下剝離的隱患，所以需要對碳纖維布粘貼部位進行局部的找平和修補；并且，界面如果不進行打磨和糙化處理，碳纖維很有可能發(fā)生彎折，從而影響其受力性能。所以，界面清理是必要的也很重要的一步，它是膠粘效果的有效保障。
2.就是我們在平常修理頭發(fā)一樣，剪完頭發(fā)之后，需要用吹風(fēng)機或者布吹掉散落在脖間的碎發(fā)是一個道理，那么對打磨完畢后的混凝土表面清理也是一個道理。
可為什么要用丙酮擦拭混凝土表面呢？
有兩個目的：
一、壓縮空氣并不能完全清理掉界面灰塵，工業(yè)丙酮可以進一步清除粘附在加固粘合面上的不潔殘留物和新落的灰塵，更好的保證膠粘質(zhì)量；
二、通過擦拭工業(yè)丙酮，可以復(fù)查前道工序有無疏漏或欠缺之處，以便及時彌補，免得造成返工。因此，這也是前道工序質(zhì)量合格的保障措施。
3.混凝土表面含水率超過4%，其膠粘效果將會顯著下降。所以，纖維粘貼表面應(yīng)保持干燥，必要時需進行人工干燥處理。粘貼面積較大時，可考慮用紅外線燈照射，或熱風(fēng)吹干。
另外，對混凝土表面含水率的檢測，我們可以通過電子濕度測量儀測量。對混凝土表面的徹底清潔，為碳布粘貼施工打下了很好的基礎(chǔ)，使得碳布與混凝土能夠很好的粘結(jié)，增加有效粘結(jié)面積，有利于碳纖維布高強性能的充分發(fā)揮。
因為碳纖維布自身的特性，我們在做建筑加固的過程中，一定要對其進行界面處理，這樣才有利于整個工程的順利實施。那么關(guān)于碳纖維布加固之前要進行界面處理的相關(guān)問題小編就給大家說到這里了，如果您對于這些比較感興趣的話，可以持續(xù)關(guān)注我們網(wǎng)站，只要是涉及到建筑加固，裂縫處理，防水滲漏等相關(guān)的問題我們都會時間給大家更新出來的。