蓮-～:隨著建筑老齡化及土地資源日益稀少，建筑結(jié)構(gòu)加固行業(yè)也越發(fā)引起人們的關(guān)注。目前碳纖維布加固在建筑加固工程中已被廣泛應(yīng)用，碳纖維布加固是一種較為新型的加固方法，即應(yīng)用環(huán)氧樹(shù)脂粘結(jié)碳纖維布沿一定方向粘貼在需加固補(bǔ)強(qiáng)的結(jié)構(gòu)構(gòu)件上，使其結(jié)合并共同受力以達(dá)到提高被加固結(jié)構(gòu)構(gòu)件的強(qiáng)度、剛度、抗裂性和延伸性等。但也有不少疑薄薄一層的碳纖維布，加固真的能達(dá)到預(yù)期的效果嗎？
首先我們來(lái)了解一下碳纖維布加固在實(shí)際工程是如何應(yīng)用的？碳纖維布加固在混凝土結(jié)構(gòu)受彎構(gòu)件的受彎加固、受剪加固和抗震加固等應(yīng)用多，廣泛用于各類(lèi)工業(yè)與民用建筑物、構(gòu)造物的防震、防裂、防腐的加固補(bǔ)強(qiáng)。
構(gòu)件抗震加固時(shí)，應(yīng)用碳纖維布加固應(yīng)使碳纖維布封閉纏繞在柱上，這樣可以較好地提高其構(gòu)件的抗震性能，也可使碳纖維沿構(gòu)件軸向粘貼用于受拉構(gòu)件的加固、沿環(huán)向粘貼用于軸心受壓構(gòu)件的加固，在受彎加固時(shí)，也可采用對(duì)碳纖維施加預(yù)應(yīng)力的方法以提高加固效果。除此之外，碳纖維應(yīng)用與剪力墻、筒倉(cāng)、煙囪等特種結(jié)構(gòu)的加固，也是具有顯著的加固效果。
構(gòu)件受彎加固時(shí)，應(yīng)用碳纖維加固時(shí)應(yīng)使碳纖維的纖維方向與受拉區(qū)的拉應(yīng)力方向一致；構(gòu)件受剪加固時(shí)，應(yīng)用碳纖維布加固時(shí)應(yīng)使碳纖維的纖維方向與混凝土中主拉應(yīng)力方向一致。但實(shí)際加固施工中為了方便施工，一般采用纖維方向與構(gòu)件縱軸垂直的方法進(jìn)行加固處理。
一樣的碳纖維布加固，不同情況采取不同的粘貼方法，其加固效果也會(huì)有所不同，不管采用哪種粘貼方法，對(duì)被加固結(jié)構(gòu)都會(huì)起到加固補(bǔ)強(qiáng)的作用，但是若應(yīng)用碳纖維布加固前，充分理解碳纖維布加固機(jī)理，更能充分發(fā)揮碳纖維布的高強(qiáng)性能，使致其加固效果更顯著。
其次了解下應(yīng)用碳纖維布加固與傳統(tǒng)的混凝土結(jié)構(gòu)加固技術(shù)相比有哪些優(yōu)勢(shì)：
1.碳纖維布的自重僅為200～300克／平方米，設(shè)計(jì)厚度為0.111—0.167mm，加上環(huán)氧樹(shù)脂系列的粘結(jié)材料的自重也很輕，所以應(yīng)用碳纖維布加固基本不增加建筑結(jié)構(gòu)自重及截面尺寸，加固后對(duì)建筑負(fù)荷及凈空的影響是極少的，同時(shí)也不會(huì)影響到建筑原結(jié)構(gòu)的外觀。
2.碳纖維材料具有優(yōu)異的物理力學(xué)性能，如柔和性好，能靈活地用于抗彎、封閉箍和抗剪等加固；抗拉強(qiáng)度高，是普通鋼材的4-8倍，極適合于鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的加固補(bǔ)強(qiáng)；同時(shí)具有抗高溫、抗磨蝕、抗震、耐化學(xué)藥品性，耐熱，耐低溫等性能，這就意味著建筑結(jié)構(gòu)的耐腐蝕性及耐久性大大提高。
3、碳纖維布加固的施工簡(jiǎn)便、已操作，不需大型施工機(jī)構(gòu)及周轉(zhuǎn)材料等，在一定程度上縮短了加固施工工期
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很多沒(méi)有從事了解過(guò)這行的朋友也許對(duì)碳纖維布感覺(jué)到非常的陌生，因?yàn)閲?guó)內(nèi)碳纖維布也是這幾年才慢慢流行于建筑當(dāng)中來(lái)的，能夠在房屋建筑中起到很好的用途，利于一些特別是用在時(shí)間比較長(zhǎng)的混泥土商，我們都是挺常用的.
碳纖維是隨著各類(lèi)事業(yè)發(fā)展起來(lái)的新型材料，近年來(lái)被廣泛的應(yīng)用于航空、車(chē)輛、體育休閑、水利、鐵路等項(xiàng)目中，今天我們討論的建筑碳纖維，顧名思義就是建筑工程上用的碳纖維加固材料，它是如何在建筑上運(yùn)用的?一起來(lái)看一看。
建筑用的碳纖維是什么材料制作的?
建筑用的碳纖維是采用聚丙烯腈基原絲編織而成的單向布，單向碳纖維布應(yīng)用于對(duì)混凝土、鋼或者其他構(gòu)件的修復(fù)、加固效果明顯，其抗拉強(qiáng)度可以達(dá)到3500MPa以上，為普通建筑用鋼材的10倍，而比重僅為鋼材的四分之一，是建筑加固的得力助手?？偟囊痪湓?huà)，建筑碳纖維是一種高強(qiáng)輕質(zhì)的高性能材料。
碳纖維只可以用來(lái)加固受損的建筑嗎?
碳纖維除了用于加固受損建筑，還可以用于建筑功能改造、荷載增加等。
碳纖維的優(yōu)點(diǎn)
1、自重輕，施工方便快捷，不增加結(jié)構(gòu)荷載;
2、輕度高，能靈活地用于抗彎、封閉箍和抗剪加固;
3、柔和性好，不受結(jié)構(gòu)(梁、柱、通風(fēng)筒、管道、墻體等)外形限制;
4、耐久性佳，抗化學(xué)腐蝕和惡劣環(huán)境氣候變化的能力強(qiáng);
5、抗高溫、抗蠕變、抗磨蝕、抗震性能好;
6、符合環(huán)境要求;
7、適用范圍廣、混凝土構(gòu)件、鋼結(jié)構(gòu)、木結(jié)構(gòu)均可進(jìn)行加固。
建筑用碳纖維型號(hào)
克重:200g/㎡、300g/㎡
厚度：0.111mm(200g)和0.167mm(300g)
寬度：100mm、150mm、200mm、300mm、500mm及其他工程所需的特殊寬度。
建筑碳纖維膠
建筑碳纖維膠是建筑碳纖維布的配套用膠，包括底膠、找平膠和浸漬膠。底膠的作用是對(duì)鑿除后的破損混凝土進(jìn)行滲透粘結(jié)加固，若構(gòu)件表面完好無(wú)損則無(wú)需進(jìn)行加固;找平膠用于加固構(gòu)件表面缺陷的修補(bǔ)找平;浸漬膠用于浸漬和粘結(jié)碳纖維布，從而對(duì)構(gòu)件進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)加固。
碳纖維施工
1.混凝土表面處理
混凝土面應(yīng)鑿除粉飾層，油污、污物等，然后用角磨機(jī)磨去1~2mm厚表層，混凝土構(gòu)件轉(zhuǎn)角處應(yīng)進(jìn)行倒角處理，打磨完畢用壓縮空氣吹凈浮沉，然后用棉布蘸酒精試凈表面，保持干燥備用。若被補(bǔ)強(qiáng)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(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)。
2.底膠施工
施工時(shí)，底膠A、B兩組份按規(guī)定的配膠比例稱(chēng)重，倒入潔凈容器內(nèi)并攪拌均勻(攪拌時(shí)沿同一方向攪拌，盡量避免混入空氣形成氣泡。用毛刷或滾筒刷在混凝土表面均勻涂刷，膠表層干燥以后，可視具體情況進(jìn)行多次涂刷，但是涂層厚度不超過(guò)0.4mm，并不得漏刷或有流淌、氣泡，等膠固化后(固化時(shí)間視現(xiàn)場(chǎng)氣溫而定，以手指觸感干燥為宜，一般不小于2小時(shí))，再進(jìn)行下一道工序。)每次配制的皎液應(yīng)在膠的適用期內(nèi)一次用完。
建筑碳纖維
3.找平施工
混凝土表面氣孔及問(wèn)題應(yīng)使用找平膠補(bǔ)平。存在凹陷部位時(shí)，將配置好的找平膠用刮刀嵌刮進(jìn)行修補(bǔ)填平，模板接頭等出現(xiàn)高度差的部位應(yīng)用找平膠填補(bǔ)，盡量減少高差。轉(zhuǎn)角的處理，應(yīng)用找平膠將其補(bǔ)為光滑的圓弧，半徑不小于20mm。找平膠須固化后(固化時(shí)間視現(xiàn)場(chǎng)氣溫而定，以手指觸感干燥為宜，一般不少于2小時(shí))，方可進(jìn)行下一道工序。
4.碳纖維布的粘貼
將碳纖維浸漬膠均勻涂抹于被粘貼部位，拐角部位適當(dāng)多涂抹一些。將碳纖維布拉緊對(duì)齊后粘貼，用塑料刮板 或滾筒(用去掉外邊絨毛的涂料滾筒即可)，沿同一方向反復(fù)滾壓，直至膠料滲出。然后在碳纖維布外表面也均勻涂抹浸漬膠，并反復(fù)滾壓，使浸漬膠雙向充分浸潤(rùn)碳纖維布。若多層粘貼，待手指觸感干燥，可進(jìn)行下一層粘貼。碳纖維布若需搭接，搭接長(zhǎng)度不宜小于100mm。
5.固化養(yǎng)護(hù)
施工完成后24小時(shí)內(nèi)防止雨淋或受潮，并注意保護(hù)，防止硬物碰傷施工表面。平均氣溫20~25℃，固化時(shí)間不得少于3天;平均氣溫為10℃，固化時(shí)間不得少于7天。

碳纖維布的優(yōu)勢(shì)表現(xiàn)在自重輕，能在狹小的空間操作，施工過(guò)程不受影響；使用強(qiáng)度高，能靈活的用于抗彎、抗剪和抗壓的工程結(jié)構(gòu)中；具有優(yōu)良柔韌性，能包裹復(fù)雜的外形構(gòu)件；滿(mǎn)足各種構(gòu)件表面（橋梁、隧洞、板、梁、柱、通風(fēng)桶、管道、墻體等） 的抗堿抗化學(xué)腐蝕要求；可對(duì)織物進(jìn)行重復(fù)利用，覆蓋平整；對(duì)裝修影響小，貯存壽命長(zhǎng)；容許操 作期限長(zhǎng)，在操作前、操作中和操作后都允許環(huán)境存在一定的差異；抗高溫、抗蠕變、耐磨損、抗震性能良好。
碳纖維布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。碳纖維加固修補(bǔ)結(jié)構(gòu)技術(shù)是繼加大混凝土截面、粘鋼之后的又一種新型的結(jié)構(gòu)加固技術(shù)。
碳纖維布加固施工要點(diǎn)：卸荷→基底處理→找平→底涂膠→粘貼→保護(hù)。
施工準(zhǔn)備
擬定施工方案和施工計(jì)劃，應(yīng)對(duì)所使用的碳纖維片材、配套樹(shù)脂、機(jī)具等作好施工前的準(zhǔn)備工作。
混凝土表面處理
清除被加固構(gòu)件表面的剝落、疏松、蜂窩、腐蝕等劣化混凝土，露出混凝土結(jié)構(gòu)層，并用修復(fù)材料將表面修復(fù)平整。按設(shè)計(jì)要求對(duì)裂縫進(jìn)行灌縫或封閉處理。
配制并涂刷底層樹(shù)脂
按供應(yīng)商提供的工藝規(guī)定配制底層樹(shù)脂，將底層樹(shù)脂均勻涂抹于混凝土表面。在樹(shù)脂表面指觸干燥后立即進(jìn)行下一步工序施工。配制找平材料并對(duì)不平整處修復(fù)對(duì)混凝土表面凹陷部位用找平材料填補(bǔ)平整，轉(zhuǎn)角處應(yīng)用找平材料修復(fù)為光滑的圓弧。
粘貼碳布/芳綸布
①按設(shè)計(jì)要求的尺寸裁剪碳布/芳綸布；②配制浸漬樹(shù)脂并均勻涂抹于所要粘貼構(gòu)件；③沿著纖維方向多次滾壓，擠除氣泡，使浸漬樹(shù)脂充分浸透碳布/芳綸布；④碳布/芳綸布的表面均勻涂抹浸漬樹(shù)脂。
表面防護(hù)
按有關(guān)規(guī)范的規(guī)定處理，并保證防護(hù)材料與碳布/芳綸布之間有可靠的粘結(jié)

看不起眼的碳纖維，在新材料界是一匹“”。一僅有頭發(fā)絲1/10粗絲的高性能碳纖維，拉伸強(qiáng)度可以達(dá)到鋼的7~9倍，而比重僅有鋼的1/4，在幾千度高溫下，別的纖維已化為灰燼，它卻毫無(wú)變化，現(xiàn)如今碳纖維布就廣泛應(yīng)用于橋梁房租加固等領(lǐng)域。
碳纖維這一概念起源早要追溯到19世紀(jì)。英國(guó)人斯旺早用碳絲制造電燈泡的燈絲，后來(lái)愛(ài)迪生做出了實(shí)用的白熾燈碳燈絲，不過(guò)由于1910年庫(kù)里奇發(fā)明了拉制鎢絲的方法，燈絲全面改用鎢絲，早期的碳纖維研究被打入冷宮。
直到20世紀(jì)50年代以后碳纖維再次登上歷史的舞臺(tái)，為了解決噴管和彈頭耐高溫和耐腐蝕等問(wèn)題，美國(guó)研制出粘膠基碳纖維。雖然它已發(fā)展頗久，在民用領(lǐng)域的技術(shù)卻還不成熟。真正高強(qiáng)度的碳纖維制造成本居高不下，導(dǎo)致推廣起來(lái)也極其不易。
現(xiàn)在碳纖維的制造成本逐步降低，正努力進(jìn)軍商業(yè)領(lǐng)域?，F(xiàn)在的F1（世界一級(jí)方程錦標(biāo)賽）賽車(chē)，車(chē)身大部分結(jié)構(gòu)都用碳纖維材料。跑車(chē)的一大賣(mài)點(diǎn)也是使用碳纖維來(lái)提高氣動(dòng)性和結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。因?yàn)樘祭w維極度高強(qiáng)度，質(zhì)量輕，又易于成型的特性，許多應(yīng)用看起來(lái)都頗為令人贊嘆，像碳纖維布，薄薄的一層布，搭配著膠，就能應(yīng)用于橋梁加固，房屋加固等混凝土相關(guān)的領(lǐng)域，并且有著相當(dāng)驚人的附著力和加固效果。