在建筑加固工程中碳纖維加固的作用可以說(shuō)是非常大的，相信所有加固公司在建筑施工過(guò)程中都會(huì)使用到碳纖維布或者碳纖維板進(jìn)行建筑構(gòu)件的加固處理特別是混凝土結(jié)構(gòu)加固技術(shù)。那么對(duì)于碳纖維的應(yīng)用大家知道多少呢？關(guān)于碳纖維有哪些比較好的特點(diǎn)大家知道有哪些呢？武漢加固之家認(rèn)為目前碳纖維布加固混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)不僅運(yùn)用到建筑加固工程，還用到橋梁和工民建工程中。下面就跟大家探討關(guān)于如何應(yīng)用混碳纖維布加固凝土結(jié)構(gòu)的技術(shù)！

碳纖維加固

一、特點(diǎn)

1. 高強(qiáng)高效、高彈性模量,其抗拉強(qiáng)度比普通鋼材高8 ～10倍,將它用粘結(jié)樹(shù)脂與結(jié)構(gòu)粘貼后形成一體,能可靠地與鋼筋混凝土共同工作,有優(yōu)異的補(bǔ)強(qiáng)效果,且適用面廣、質(zhì)量易保證。

2. 耐腐蝕及耐久性能極佳。碳纖維能有效地防護(hù)構(gòu)件的混凝土和鋼筋免職受酸、堿、鹽、水等介質(zhì)的腐蝕。碳纖維與膠結(jié)構(gòu)本身及經(jīng)其補(bǔ)強(qiáng)的構(gòu)件可以長(zhǎng)期承受紫外線、核幅射;長(zhǎng)期在- 54 ～80℃下使用,強(qiáng)度不會(huì)降低;經(jīng)加速暴露老化試驗(yàn)驗(yàn)證可歷時(shí)40 年性能不變;且在表面涂裝后,耐用性更加突出。

3. 施工便捷,工效高,沒(méi)有濕作業(yè),不需現(xiàn)場(chǎng)固定設(shè)施,能適應(yīng)各種結(jié)構(gòu)外形的補(bǔ)強(qiáng)而不改變構(gòu)件外形尺寸,可多層粘貼,并能有效地封閉混凝土的裂縫,施工占用場(chǎng)地少。而采用傳統(tǒng)的加固補(bǔ)強(qiáng)方法,如包混凝土法、粘鋼法,均需進(jìn)行大量剔鑿、植筋、焊接、澆混凝土作業(yè),碳纖維布施工卻不需要。因此,它對(duì)施工空間要求很低,便于狹窄空間作業(yè),對(duì)生產(chǎn)、使用的干擾很小。

4. 加固修補(bǔ)后,基本不增加原結(jié)構(gòu)自重,能保持結(jié)構(gòu)原狀,外形美觀,同時(shí)原構(gòu)件尺寸不會(huì)有太大的變化。粘貼后表面可以涂刷、粘貼飾面材料、防火材料。

二、加固原因及適用范圍

1. 加固原因。①由于結(jié)構(gòu)或構(gòu)件達(dá)到或接近使用年限而需加固的; ②由于混凝土強(qiáng)度或配筋不足而需補(bǔ)強(qiáng)加固的; ③由于意外事故而導(dǎo)致結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的承載能力而需補(bǔ)強(qiáng)加固的; ④有一部分建筑是未進(jìn)行抗震設(shè)防的,滿足不了《建筑抗震鑒定標(biāo)準(zhǔn)》GB50023 - 95要求,需進(jìn)行抗震加固。

2. 適用范圍。①適用于各種結(jié)構(gòu)類型、各種結(jié)構(gòu)部位的加固補(bǔ)強(qiáng),如梁、柱、屋架、板、橋墩、筒體、橋梁、殼體等結(jié)構(gòu)。②基層混凝土的強(qiáng)度等級(jí)不低于C15。

三、碳纖維布的技術(shù)性能

碳纖維是一種力學(xué)性能優(yōu)異的新材料,它的比重不到鋼的1 /4,碳纖維樹(shù)脂復(fù)合材料抗拉強(qiáng)度一般都在3500Mpa以上,是鋼的7 ～9倍,抗拉彈性模量為23000～43000Mpa亦高于鋼。因此CFRP的比強(qiáng)度即材料的強(qiáng)度與其密度之比可達(dá)到2000Mpa / ( g/ cm3 )以上,而A3鋼的比強(qiáng)度僅為59Mpa / ( g/ cm3 )左右,其比模量也比鋼高。

湖北碳纖維加固公司

四、工藝原理

加固機(jī)理是沿受力方向或垂直于裂縫方向?qū)⑻祭w維布采用高性能的環(huán)氧類粘結(jié)劑粘結(jié)于在受損的混凝土結(jié)構(gòu)的表面,粘結(jié)劑作為它們之間的剪力連接媒介,使之形成整體,使碳纖維布與原有鋼筋共同工作,利用碳纖維材料良好的抗拉強(qiáng)度達(dá)到增強(qiáng)構(gòu)件承載能力及剛度的目的。形成的新的復(fù)合體,能有效地提高強(qiáng)度、剛度、抗裂性和延性。

五、碳纖維布加固混凝土結(jié)構(gòu)施工方法

1. 工藝流程及操作要求。

工藝流程為卸荷→基底處理→涂底膠→找平(用環(huán)氧膩?zhàn)舆M(jìn)行殘缺修補(bǔ)) →粘貼→保護(hù)(涂裝等) →完工驗(yàn)收?？紤]被加固工程特殊施工環(huán)境因素,加固中應(yīng)進(jìn)行卸荷。加固前先將板面粉刷層及板面雜物清除。加固施工中,應(yīng)先鑿開(kāi)保護(hù)層直至結(jié)構(gòu)層基面,方可進(jìn)行下一步處理。

2. 施工準(zhǔn)備。

為保證施工質(zhì)量,工程應(yīng)由具備資質(zhì)的專業(yè)加固公司進(jìn)行施工,開(kāi)工前應(yīng)對(duì)每個(gè)施工環(huán)節(jié)、環(huán)境因素、人員素質(zhì)進(jìn)行周密考慮和安排,對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行清理。

3. 主要施工方法。

3. 1卸荷。

加固前應(yīng)對(duì)所加固的構(gòu)件盡可能卸荷。使碳纖維粘貼施工時(shí)結(jié)構(gòu)或構(gòu)件承受的荷載作用減小到最小程度。

3. 2基底處理。

(1)混凝土表層出現(xiàn)剝落、空鼓、蜂窩、腐蝕等劣化現(xiàn)象的部位應(yīng)予以鑿除,清理干凈,達(dá)到結(jié)構(gòu)密實(shí)部位,使其表面平整。對(duì)于較大面積經(jīng)剔鑿、清除和露筋的構(gòu)件殘缺部分或劣質(zhì)層在鑿除后應(yīng)用環(huán)氧砂漿進(jìn)行修復(fù),達(dá)到表面平整。

(2)裂縫部位應(yīng)首先進(jìn)行封閉處理。寬度小于0. 2mm的裂縫,用環(huán)氧樹(shù)脂進(jìn)行表面涂抹封閉;大于0. 2mm的裂縫用環(huán)氧樹(shù)脂灌縫。對(duì)于一些存在寬度較大的裂縫(最大裂縫達(dá)到1mm以上)的部位,應(yīng)首先對(duì)所加固的構(gòu)件裂縫進(jìn)行了壓力灌膠處理。

(3)檢查外露鋼筋是否銹蝕。如有銹蝕,需進(jìn)行必要處理。

(4)用混凝土角磨機(jī)、砂紙等機(jī)具除去混凝土表面的浮漿、油污等雜質(zhì),構(gòu)件基面的混凝土要打磨平整,修復(fù)后的接槎要盡量平順,尤其是表面的凸起部位要磨平,轉(zhuǎn)角粘貼處要進(jìn)行倒角處理并打磨成圓弧狀(R≥20mm) 。

(5)結(jié)構(gòu)或構(gòu)件表面打磨后,用吹風(fēng)機(jī)將表面灰塵和雜物清理掉,或用水及酒精清洗,并使表面充分干燥。

3. 3涂底膠( FP膠) 。

A按主劑：固化劑=2：1 的比例將主劑與固化劑按規(guī)定比例用彈簧秤稱量準(zhǔn)確后先后置于容器中,電動(dòng)攪拌器均勻攪拌,根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際氣溫決定用量并嚴(yán)格控制使用時(shí)間。一般情況下1h內(nèi)用完。B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(shí)間視現(xiàn)場(chǎng)氣溫而定,以指觸干燥為準(zhǔn))再進(jìn)行下一工序施工。一般固化時(shí)間為2～3d)

3. 4找平。

①混凝土表面凹陷部位應(yīng)用環(huán)氧膩?zhàn)犹钇?模板接頭等出現(xiàn)高度差的部位應(yīng)用環(huán)氧膩?zhàn)犹钛a(bǔ),盡量減小高度差。

②轉(zhuǎn)角處也應(yīng)用環(huán)氧膩?zhàn)有扪a(bǔ)成光滑的圓弧,半徑不小于20mm。膩?zhàn)油抗魏?表面仍存在的凹凸糙紋,應(yīng)再用砂紙打磨平整。

3. 5粘貼。

(1)按設(shè)計(jì)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(zhǎng)度一般應(yīng)在3m之內(nèi)。

(2)調(diào)配、攪拌粘貼材料FR膠(使用方法與底膠FP相同) ,然后均勻涂抹于待粘貼的部位,在搭接、混凝土拐角等部位要多涂刷一些。涂刷厚度要比底膠稍厚。嚴(yán)禁出現(xiàn)漏刷現(xiàn)象,特別注意要粘貼碳纖維的邊緣部位。

(3)粘貼碳纖維布,在確定所粘貼部位無(wú)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FR 膠充分浸透碳纖維布。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(jìn)行下一層的粘貼。

(4)在最后一層碳纖維布的表面均勻涂抹FR膠。

(5)碳纖維布沿纖維方向的搭接長(zhǎng)度不得小于100mm,該部位應(yīng)多涂樹(shù)脂。碳纖維端部固定用橫向碳纖維或粘鋼固定。

3. 6保護(hù)。

加固后的碳纖維布表面應(yīng)采取抹灰或噴防火涂料進(jìn)行保護(hù)。