碳纤维加固范文
时间：2023-03-26 04:45:13
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篇1
中图分类号：K928.78文献标识码：A
1.引言
采用碳纤维加固材料修复补强混凝土结构，是近来发展的新型工法，利用碳纤维材料卓越的抗拉强度到达的增强构件承载能力及刚度的目的。碳纤维加固法可用于桥梁混凝土结构抗弯、抗剪加固，同时广泛用于各类工业与民用建筑物、构造物的防震、防裂、防腐的补强。
2．碳纤维的加固原理
碳纤维在桥梁工程使用广泛，其加固的基本原理是将抗拉强度极高的碳纤维用环氧树脂预浸成为复合增强材料；用环氧树脂粘结剂沿受拉方向或垂直于裂缝方向粘贴在要补强的结构上，形成一个新的复合体，使增强粘贴材料与原有钢筋混凝同受力，增大结构的抗裂或抗剪能力，以提高结构的强度、刚度、抗裂性和延长性。
3．碳纤维加固的特点
碳纤维材质自重轻，施工方便快捷，不增加结构荷载；强度高，能灵活地用于抗弯、封闭箍和抗剪加固；柔韧性好，不受结构外形限制；耐久性佳，抗化学腐蚀和恶劣环境气候变化的能力强；同时抗高温、抗蠕变、抗磨蚀、抗震性能好；在混凝土构件、钢结构、木结构均广泛采用。
4．碳纤维复合材料
4.1碳纤维复合材料
碳纤维复合材料通常由纤维和基体组成。其力学特点是应力应变量完全线弹性，不存在屈服点或塑性区。由于碳纤维材料具有高强、轻质、耐腐蚀、耐疲劳等优异物理力学性能，以及现场施工便捷，所以是旧桥加固补强的理想材料。碳纤维布的抗拉强度一般为3550MPa，弹性模量为2.35×105MPa，根据碳纤维布的品质不同，其厚度为0. 11~ 0. 43mm，幅宽为20~100cm，卷材长度为50~100m。
4.2粘结材料
粘结材料是指能将连续纤维状的碳纤维结合在一起，同时又与混凝土表面粘合的系列材料。它是保证碳纤维布与混凝同工作的关键，应有足够的刚度与强度来保证碳纤维与混凝土间剪力的传递，同时应有足够的韧性，不会因混凝土开裂导致脆性粘结破坏。此外，由于旧桥加固均在野外，所以粘结材料还应能在一般气候条件下固化，固化时间合适(一般保证有3h左右)，对组分含量不敏感，具有适宜的流动性和粘度，固化收缩率小。粘结材料主要包括三类材料：底层涂料、整平材料和浸渍树脂。
5．加固受力特点分析
（1）碳纤维布有单向碳纤维布、单向碳纤维交织布、双向碳纤维交织布及单向碳纤维层压材料等多种，可根据需加固结构的不同的部位和受力特性与方向等，选择相应的碳纤维布进行加固。
（2）将抗拉性能优良的碳纤维布用粘结材料粘贴到梁体底面或箱梁内壁上，使其与原结构布置的钢筋一道共同承受拉力，以提高旧桥的承载能力。与其他加固方法相比，碳纤维布保证在设计荷载范围内与原结构共同受力，其改变原有结构的应力分布程度最小。
（3）沿桥梁的主拉应力方向或与裂缝垂直方向粘贴碳纤维布，两端分别设置锚固端，可约束混凝土表面裂缝，防止裂缝扩大，提高构件抗弯刚度、减少构件挠度、改善梁体受力状态。
（4）应根据实际情况合理使用碳纤维布加固钢筋混凝土梁式桥，因碳纤维布在加固混凝土构件时，在提高受弯承载力的同时还影响受弯构件的破坏形态。当碳纤维布用量过多时，构件的破坏形态由碳纤维被拉断引起的破坏转变为混凝土被突然压碎破坏。还因碳纤维为完全弹性材料，它与钢筋共同工作会减弱钢筋塑性性能，碳纤维布用量过多，构件延性将有所降低。
（5）碳纤维布加固后桥梁结构破坏形式变为脆性破坏，其承载力极限状态应按碳纤维抗拉强度的2 /3进行抗弯承载力计算，不能按普通钢筋混凝土考虑。
（6）碳纤维布可提高混凝土梁抗剪承载力，其作用机理类似箍筋，同时还能明显改善构件的变形性能，增强构件的变形能力。
参考文献：
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【关键词】碳纤维；工程结构；加固改造；施工应用
碳纤维加固技术是一种兴起于上世纪八十年代的韩国、日本及欧美等国家的新型技术，在九十年代逐步在我国得到迅速的发展，国内外很多的高校和研究单位都对碳纤维加固技术做出了大量的研究，伴随着试验的深入，碳纤维加固技术也得到了更大的适用范围，应用的技术也不断地改进，本次论文就结合了实际的案例，对碳纤维加固技术做出了简要概述以及使用效果的分析。
1.碳纤维加固技术的特点
在建筑物的加固补强工程中，最常见的传统加固方法有预应力加固法、粘贴加固法、加大截面法、增设支点法、外包钢加固法等等，在传统加固方法的基础上推行碳纤维粘贴加固修补法就是一种新型的补强加固技术，主要是采用一些高性能的粘结剂把碳纤维预先施压或者是直接粘贴到结构物的构件表面上，也可以让这两种同时工作，全面提升结构物的构件抗弯、抗剪的承压能力，实现对建筑物的全面加固和补强。
碳纤维增强聚合物主要是由高抗拉强度碳纤维束聚合而成的，具有很多优点，它的强度相当于普通钢材的10倍左右，效果很好，在加固之后，还能够在很大程度上提高建筑物结构的耐久性和耐腐蚀性，另外，碳纤维加固技术的材料十分轻便，自重仅仅为200g/，基本上是不会增加建筑物的结构自重以及横截面积尺寸的，这种材料柔性好，利于剪裁而且适用的范围也比较广泛，在施工过程中操作十分方便，经济性也比较好，因此，碳纤维加固技术在建筑物结构构件加固过程中的应用在提升建筑物承压能力的同时，延长了建筑物的寿命，同时还节省了不必要的开支，在建筑业中具有十分广阔的应用前景。
2.碳纤维加固技术的主要工程构件形式
在应用过程中，最常见的加固形式主要有以下几种：一种就是在梁板构件受拉面上利用粘贴纤维布的形式实现抗弯加固。一方面是利用U型粘贴、封闭式粘贴或者是侧面粘贴等形式对墙体和梁柱进行抗弯加固。再就是利用封闭式的粘贴对混凝土结构形成一定程度的约束，进而对柱子进行抗弯的加固。在一些工程中，还可以在需要进行加固区域的表面上利用剪刀撑来进行一层或者是多层纤维布的粘贴，最终实现对于砌体结构的加固。
3.碳纤维加固技术的应用原理
在加固改造工程中，最常应用的材料主要就是碳纤维以及与其配套的树脂。这其中的碳纤维在抗压强度极高的情况下又实现了与钢材相当的弹性模量，甚至更优越于普通的钢材，在施工过程中具备了极好的耐久性和经济性，在加上配套树脂，两者相互作用，全面提高了碳纤维粘结的质量，共同形成了一个复合型的整体，保证了碳纤维同建筑结构共同工作的同时，实现了加固补强的整合作用。
碳纤维在建筑加固补强的应用过程中主要是遵循碳纤维片材的原理，这些片材都是采用一些高强度的连续性碳纤维，通过单向排列成束的形式利用环氧树脂来进行浸渍固化处理，将这些片材利用专门的配制粘贴树脂或者是浸渍树脂，树脂固化了之后可以同原构件形成一个新型的加固补强表面，起到加固的作用。
4.碳纤维加固技术实际应用的注意事项
在碳纤维加固技术的应用过程中，一方面必须要了解并掌握碳纤维加固技术的优越性，这样才能够更加贴切地、充分地利用碳纤维加固技术。首先，碳纤维加固技术具备适用范围广的特点，在实际的应用过程中可以作用于很多类型混凝土的结构构件加固当中，包括板、柱、梁、墙和一些节点等等，同时也可以对很多不同种类型的受力形式进行补强加固，以柱子这类的受压构件为例，就可以采用环包的形式来提高混凝土约束。其次，这种碳纤维加固技术中应用的材料虽然单价不低，但是工期短、用量少、用工的数量也比较少，所以整个加固过程的综合造价就会比较低。最后，这种加固技术的工程效率比较高，在日后的应用实践比较长，也就是说维护的成本比较低，施工的过程中也不需要一些大型机械器具，与此同时这种碳纤维制成的布具有十分优良的耐腐蚀性，可以长期地使用，这对于一些处在腐蚀性环境当中的结构起到了很好的保护作用，其较快的施工速度，降低了工程对于人们日常生活的干扰程度，小型的操作器械占地面积小，操作简单，对于原有建筑物的影响也很小，所以，相关的工程施工单位一定要结合碳纤维加固技术以上的优点恰当地应用。
另一方面，在采取粘贴式纤维片材结构加固过程中，施工人员应该采取一些措施来大部分卸除或者完全卸除有可能作用在结构上面的活荷载。碳纤维的加固也有不适用的地方，比如说一些素混凝土的结构构件，包括纵向受力的钢筋，这些配筋率低于国家现行的混凝土结构规范的，这类加固之后的混凝土在长期使用的过程中，环境的温度最好不要高于60℃。
5.碳纤维加固技术的实际应用案例
本次论文利用一个住宅楼的碳纤维加固来说明碳纤维加固技术的流程以及具体的操作要求。该住宅楼是一座建造于上个世纪九十年代初的底两层加上四层的住宅，原本的设计是将一层和二层作为餐厅，现在计划将厨房设在二楼，在一楼的厨房位置这只一个售餐台，这种功能的改变会加大二层的荷载，所以二层的局部需要进行加固，在本次工程中，采取了碳纤维加固技术。
利用碳纤维加固技术施工主要包括了卸荷-基层处理-底胶-找平-粘贴-保护等主要流程，考虑到本次工程的施工环境比较特殊，在加固之前必须要卸荷，所以在加固之前应该将板面及粉刷层的杂物清理干净，先开凿一个保护层一直到结构层的基础面上，在进行下一步的处理。基层的处理主要就是将混凝土结构表面出现的一些空鼓、剥落、腐蚀和蜂窝等比较恶劣的现象予以凿除，对于一些大面积破损的质层进行环氧砂浆的修复。最后在利用吹风机清理干净并保持干燥。
接下来就是涂底胶的工艺，一定要预先选取适当的质量，在电动搅拌器的工作下搅拌均匀，然后结合现场的气温来严格地控制使用的时间，通常情况下应该在搅拌过的一个小时内用完，干了之后再进行固化的工作。在找平工作中主要应该注意混凝土表面的凹陷位置填平，在模板的接头位置一定要注意高度差的修补和填充，尽量地去降低高度差。在转角处应该利用修补剂来制造出一个圆滑的弧度，保证半径不小于20mm。碳纤维加固技术中的粘贴程序是最为关键的，通常情况下一定要严格按照规定的层数和尺寸来进行碳纤维布的剪裁，长度控制在三米之内，在调配和搅拌之后均匀地涂抹在粘贴的位置，涂抹的厚度应该要高于底胶，一定要杜绝漏刷的现象出现，尤其注意碳纤维粘贴的边缘部位。
结束语
碳纤维技术在实际的应用过程中呈现出了十分明显的优势，具备十分强大的技术支持，所以，在结构工程的领域当中，碳纤维加固技术引起了十分广泛的反响，很多相关的高校以及科研院所更是在着力进行相关技术的一些基础理论研究，相信在未来的建筑业尤其是加固改造工程中，碳纤维加固技术一定能够得到越来越广泛的应用。
参考文献
[1]陶建强. 碳纤维加固技术在改造工程中的应用[J]. 中国高新技术企业，2009，11：33-34.
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受场地等因素的限制。作为新兴的纤维增强材料加固技术，特别是碳纤维加固法修复混凝土结构具有高强高效、施工便捷、耐腐蚀、自重轻、不增加结构尺寸等明显的优点。通过碳纤维材料在结构加固中的应用分析，对碳纤维加固技术的优点进行了阐述，介绍了碳纤维加固技术的施工工艺流程和质量控制措施，分析了影响碳纤维布加固质量的因素，提出施工中应注意的要点。
关键词：碳纤维；加固技术；施工工艺；质量控制
Abstract: The overall level of conventional reinforcement technology is relatively backward, construction methods and process more complicated, and many devices,
Subject to site constraints and other factors. As an emerging fiber reinforced plastics technology, especially carbon fiber reinforcement method repair of concrete structures with high strength and efficient, convenient construction, corrosion resistance, light weight, does not increase the structural dimensions and other obvious advantages. Through the carbon fiber
中图分类号：TU311.4 U445.71 文献标识码：A
绪论
混凝土是土木建筑工程中应用量最大、面最广的材料，自1824年水泥问世及随之诞生的混凝土与钢筋混凝土以来，至今已有100多年的历史。然而随着使用年限的增加，现有的许多桥梁、隧道、建筑物以及其它生命线设施等基础结构、设施由于地理环境、自然灾害、施工质量、地震、战争等方面的原因，这些工程的耐久性受到严峻的考验。同时，由于外界腐蚀、结构改进、使用功能改变、设计规范要求提高以及材料缺陷、火灾破坏等原因，大量的现有结构急需提高结构构件的抗弯、抗剪、抗拉、抗震和抗压等承载能力。许多大的工程每年都会耗费巨资来用于加固维修土木工程结构设施。
二、碳纤维的性能及其分类
顾名思义，碳纤维它不仅具有碳材料的固有本征特性，又兼备纺织纤维的柔软可加工性，是新一代增强纤维。与传统的玻璃纤维(GF)相比，杨氏模量是其3 倍 多；它与凯芙拉纤(KF-49)相比，不仅杨氏模量是其2倍左右，而且在有机溶剂、酸、碱中不溶不胀，耐蚀性出类拔萃。有学者在1981年将PAN基CF浸泡在强碱NaOH 溶液中，时间已过去20多年，它至今仍保持纤维形态。经高温处理后，其含碳量超过90％以上的纤维材料为高强度高模量碳纤维；其中含碳量高于99％的称石墨纤维。碳纤维的轴向强度和模量高，无蠕变，耐疲劳性好，比热及导电性介于非金属和金属之间，热膨胀系数小，耐腐蚀性好，纤维的密度低，X射线透过性好，除此之外碳纤维更有良好的生物相容性好、敏感性、吸能减震性等[1]。碳纤维同样存在它的不足之处，这也是在使用碳纤维加固过程中需要注意的地方，它耐冲击性较差，容易损伤，在强酸作用下发生氧化，与金属复合时会发生金属碳化、渗碳及电化学腐蚀现象。因此，碳纤维在使用前须进行表面处理。
碳纤维种类分类有许多方法，可依原料、特性、处理温度与形状来分类。若依原料可分为纤维素纤维系之嫘萦系与木质系；聚丙烯腈系；沥青系；酚树脂系与气相碳纤系等六种。
若依特性则分为普通碳纤维；高强度高模数碳纤维与活性碳纤维等三种。若依加工处理温度分类时，则可分为耐炎质；碳素质与石墨质等三种。耐炎质碳纤之处理加热温度为200～350℃，可供作电气绝缘体；碳素质碳纤之处理加热温度为500～1500℃，可供电气传导性材料用；石墨质碳纤之处理加热温度在2000℃以上，除耐热性与电气传导性提高外，亦具自我性。若按碳纤维制品之形状分类时,可分为棉状短纤维；长丝状连续纤维；纤维束织物等。
随着航天和航空工业的发展，还出现了高强高伸型碳纤维，经检测其延伸率大于2％。
三、碳纤维加固方法
在混凝土加固工程，碳纤维材料加固技术具有良好的技术经济效益、社会效益和环境效益，能有效提高了原有结构的承载能力和结构耐久性。随着整个社会经济的发展，这种技术必将成为未来结构加固技术的主流。
目前在工程维修加固中采用的加固技术，通常包括增大截面法、外包钢加固法、预应力加固法、改变受力体系加固法、粘钢加固法及纤维增强复合材料片材加固法等。传统加固补强技术整体水平比较落后，施工方法和工艺比较复杂，设备繁多且受场地等因素的限制，作为新兴的纤维增强材料加固技术，特别是碳纤维加固法(碳纤维加固是近年来美日等国家所研发的应用在土木工程中的新型补强技术。该方法采用同一方向排列的碳纤维织物,在常温下用环氧树脂胶粘贴于混凝土结构表面，利用其紧密粘着混凝土表面,使二者作为一个新的整体，共同受力，是一种非常简单且优良的加固补强方法，与传统的粘钢加固不同,碳纤维加固在不增加结构物的荷重的前提下达到高效加固的目的。)修复混凝土结构具有高强高效、施工便捷、耐腐蚀、自重轻、不增加结构尺寸等明显的优点，深受工程界的重视和推崇。近几年来，这项技术己成为土木工程领域研究的热点，开发研究和工程应用迅猛发展。
四、碳纤维加固技术在建筑工程中的具体应用
4.1 碳纤维加固技术在建筑物改造工程中的应用
4.1.1 工程概况
某时代广场H楼座，是一幢24层框剪结构的办公楼。根据业主的要求，其建筑使用功能发生改变，5层、6层改为职工餐厅，7层改为企业档案室。在对其改变后的结构承载力进行计算时发现，原结构部份钢筋混凝土楼板、梁的抗剪强度和梁支座及跨中抗弯强度不足，必须进行结构补强。
结构补强加固的备选方法包括加大截面加固法、外包钢加固法、粘钢加固和粘贴碳纤维加固法等。加大截面加固法虽然具有施工简单易行，可提高构件的刚度、承载力和变形能力等优点，但需增大构件的截面，从而增加构件自重，并且对建筑使用功能有一定的影响。外包钢加固法和粘钢加固法，虽然构件的截面尺寸增大不多，但是同样会增加构件的自重，而且结点不易处理，施工难度较大，还存在化学腐蚀问题。经过方案比较，最终决定采用粘结碳纤维加固技术对该工程进行补强加固。
4.1.2构造措施
（1）在梁受拉区粘贴碳纤维片材进行受弯加固时，需将纤维方向与加固处的受力方向保持一致。采用粘贴碳纤维u型箍对梁进行受剪加固，纤维方向须与构件轴向垂直。
（2）采用碳纤维u型箍对梁进行受剪加固，梁底棱角处需进行倒角处理，通过打磨加以园化使碳纤维布得以受力均匀，圆弧直径不小于20mm。
（3）碳纤维布沿纤维受力方向的搭接长度不应小于100mm，采用多层碳纤维布加固，各层碳纤维布的搭接位置应在板底粘贴碳纤维布的端部应设置垂直于受力碳纤维方向的150mm宽通长压条一道。
。
4.1.3加固施工工艺流程及施工工艺要点
采用粘贴碳纤维片材加固昆凝土结构，主要的工艺流程是：施工准备混凝土表面处理配置并涂刷底层树脂配制找平材料并对不平整处进行找平处理配制并涂刷浸渍树脂或粘贴树脂粘贴碳纤维片材表面防护。
（1）表面处理
首先将需补强加固的梁板抹灰层凿除，发现混凝土裂缝时，应根据裂缝的具体情况，采取不同的方法对裂缝进行修补，待裂缝中的填充物达到一定强度后，通过打磨，去除混凝土表面1～2mm的疏松层及油污等杂质，并使其表面平整，然后用压缩空气将浮灰清除干净转角需粘贴碳纤维布处要进行倒角处理，打磨成圆弧状，圆弧直径不小于20mm。当混凝土表面凹凸不平时，应用找平材料将其填平。若施工环境温度较大，或混凝土表面潮湿时，应对混凝土表面进行干燥处理。
（2）涂刷基底胶
为了加强碳纤维布与混凝土表面的粘结力，应在混凝土表面涂刷配比为主剂：固化剂=3：1
的基底胶，从而使补强加固措施的效果得以充分发挥。基底胶应根据现场实际气温决定用并严格控制使用时间，一般情况下应在20～50min内用完。用滚筒均匀地将基底胶涂刷在经处理后的混凝土表面上，一般情况下经过6~24小时的固化(以手指触摸感觉干燥为准)后即可进入下一道工序。
（3）碳纤维布粘贴
在需粘贴碳纤维布的部位均匀涂抹调制好的材料粘结剂(使用方法同底胶)，胶层厚度应满足设计要求。涂刷厚度应比底胶稍厚，而且应注意不得漏刷，特别是在粘贴碳纤维的边缘部位。在搭接、混凝土转角等部位应多涂一些。然后在规定的时间内将按设计要求的尺寸剪裁好的碳纤维布迅速粘贴在设计粘贴部位，在粘贴碳纤维布时要注意粘贴质量，最主要的一点是碳纤维布与加固构件之间不允许有气泡存在，否则会严重影响加固质量，所以在粘贴碳纤维布时要用滚筒沿碳纤维布受力方向反复滚压，使其中的气泡被全部挤出，确保碳纤维布与混凝土表面粘贴紧密。粘贴完后，在碳纤维布表面再涂抹一层粘接剂，并用塑料薄膜覆盖养护。
在已完成粘贴碳纤维加固的结构表面涂一层粘结胶。最后，在其干燥后用水泥砂浆抹面。
4.1.4工程加固对比分析
该工程为框剪结构，对于该框剪结构而言其建筑物受力主要在梁、柱及核心筒上。即使这样碳纤维加固法仍旧能在众多加固方案中脱颖而出，这就说明了碳纤维加固技术在加固技术市场上具有相当的说服力。此次加固是对梁进行U形粘贴碳纤维布，具体施工操作方面比加大截面、粘钢等传统方法占据不少优势，甚至比一般的室内装饰还要简单。此处使用粘贴碳纤维布对主结构进行加固，避免了传统加大截面法的湿作业，使施工更为快捷简便并且不会留下过的建筑垃圾清理；此外碳纤维加固粘贴率近乎100%，此项优势弥补了粘钢的最大劣势，粘钢加固法在结点处不易处理，并且在施工后还要考虑其化学腐蚀问题，而对碳纤维加固来说这些顾虑却可以直接忽略。
相比较加大截面、粘钢等传统加固方法，碳纤维加固法更为简便、快捷大幅度减少
了人工。在节省成本的同时又提高了加固质量可谓是鱼和熊掌两者兼而得之。
五、结束语
近年来我国一直存在一些建筑物因施工不规范或因年久失修、增加荷载、改变使用功能或因一些不可抗力而导致其构件强度、承载力达不到使用要求，此时便要对建筑物实施加固措施。我国一直以来都在延用一些传统的加固方法，而这些传统的加固方式总有施工条件苛刻、加固效果不理想、加固后改变了构件的大小等一系列问题使加固结果不甚理想。
随着时代、科技的进步，我国在建筑物、构筑物的修补、加固上已经逐渐摒弃了加大截面、置换混凝土、粘钢、植筋、绕丝等一系列传统的加固方法，取而代之的是新一代碳纤维加固技术。由本文上述内容可知：碳纤维是一种无机的高分子纤维材料，具有较高的轴向强度、较小的膨胀系数，还有良好的耐热、耐寒、耐水、耐腐蚀性更有良好的韧性。正是这一系列的特性糅合在一起才组成了这一种强大的建筑修补、加固材料。
碳纤维加固技术较其他传统加固工艺有很多优越性。首先，碳纤维加固技术适用于各种结构类型、各种结构部位的加固修补，如梁、板、柱、屋架、桥墩、桥梁、筒体、壳体等结构。碳纤维加固现场施工方便、实用，并能将传统加固方法处理不好的一些建筑结点处理的相当完美，此外，施工时间短并且不需要大型的机械器具，施工工效却是包钢加固方法的数十倍。其次，由于碳纤维的耐腐蚀性等特性，使得这种加固技术不会受到酸碱腐蚀及天气条件的影响，并且它的弹性及延展性非常好有效的提高修补结构的承载力。更重要的是在起到良好加固效果的同时不会改变原构件的外观，仅此一点优势就已经击败了绝大多数的传统加固技术，碳纤维加固技术的问世可以说是建筑加固事业随着时代向前迈进了一大步。
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关键词:碳纤维；加固；粘贴；桥梁结构
中图分类号：K928.78 文献标识码：A 文章编号：
自上世纪七十年代末初期，欧洲进行纤维增强复合材料（FRP）在土木工程应用研究以来，具有极好的比强度和比刚度、优秀耐腐蚀性的纤维增强复合材料已广泛用于混凝土结构的粘贴加固工程，形成了纤维增强复合材料补强加固已有混凝土桥梁的新技术，其中碳纤维增强复合材料（CFRP）应用更多。混凝土桥梁结构的粘贴碳纤维板技术在加固中具有不中断交通，且工期短，人工少的优点。所以扩展该项技术开展了配有大偏心CFRP体外束预应力混凝土连续梁桥体系应用研究，是本世纪新型桥梁建设方向之一。
一、碳纤维材料的基本特性
碳纤维增强复合材料补强加固所采用的基本材料是高强度或高弹性模量的连续碳纤维，单向排列成束，用环氧树脂浸渍固化的碳纤维板或未经树脂浸渍固化的碳纤维布，统称碳纤维片材。将片材用专门配制的粘贴树脂或浸渍树脂粘贴在桥梁混凝土构件需补强加固部位表面，树脂固化后与原构件形成新的受力复合体，共同工作。
1、碳纤维片材。
片材碳纤维材料的拉伸强度在（2400～3400）MPa之间，与普通碳素钢板拉伸强度为240MPa相比，片材的拉伸强度很高。
片材碳纤维材料的弹性模量依片材力学性能不同，碳纤维片材依力学性能分成高模量、高强度和中等模量三类。高模量碳纤维片材的弹性模量较高，但其伸长率较低。
相比之下，碳纤维片材的单位重比钢材低许多，说明碳纤维片材较轻。碳纤维的化学结构稳定，本身不会受酸碱盐及各类化学介质的腐蚀，有良好的耐寒和耐热性。
2、配套树脂类粘结材料。
混凝土结构加固修补配套树脂系统包括底层涂料，用于渗透过混凝土表面，促进粘结并形成长期持久界面的基础；油灰，用于填充整个表面空隙并形成平整表面以便使用碳纤维片材；浸渍树脂或粘结树脂，前者用于碳纤维布粘贴，后者用于碳纤维板粘贴。
浸渍树脂或粘贴树脂是将碳纤维片粘附于混凝土构件表面并与之紧密地结合在一起形成整体共同工作的关键，因此，树脂同混凝土的粘贴强度大于混凝土的拉伸强度和剪切强度。
就公路混凝土桥梁用碳纤维片材加固技术而言，环氧树脂在不同施工环境温度下固化性能有十分重要的意义，因为这涉及到粘贴工作质量与如何尽量减少桥上正常交通中断时间紧密相关。采用专配的环氧树脂材料，在混凝土施工表面温度（10～40）摄氏度时，粘贴环氧树脂固化时间约15小时以上，但粘贴后就可以使用的时间为45分钟以上，专配的环氧树脂材料的这一性能是完全适合混凝土桥梁的加固工作。
二、碳纤维加固补强的施工工艺
1、根据设计确定粘贴碳纤维的范围进行基底处理
a）将砼构件表面的残缺、破损及碳化层部分清除干净，达到结构密实部位。检查外露钢筋是否有锈蚀，并进行必要的处理。对经过剔凿、清理和露筋的构件残缺部分进行修补复原；
b）裂缝修补。缝宽小于0.2mm的裂缝，用环氧树脂进行表面涂刷密封；大于0.2mm的裂缝用环氧树脂灌缝；
c）将构件表面凸出部分（模板的段差等）打磨平整，修复后的段差尽量平顺。用磨光机把棱角磨成半径大于30mm的圆角；
d）清洗打磨过的构件表面，并使其充分干燥。
2、底层涂刷（底层涂料具有较强的渗透性，可渗入砼表面内）。
a）把底层涂料的主剂和固化剂按规定比例称量准确后放人容器内，用搅拌器拌均匀，一次调和量应在可使用时间内用完为准；
b）用滚筒刷均匀的涂刷底层涂料；
C）底层涂料固化后，表面有凸起部分时要用砂纸磨光；
d）注意在气温小于5C，相对湿度大于85，砼表面含水率在8以上，有结露可能而无可靠保证措施时，均不得施工。
3、环氧腻子对构件表面残缺的修补。
a）构件表面凹陷部位应用环氧腻子填平，修复至表面平整；
b）内角（段差、起拱等）要用环氧腻子填补使之平顺。
4、贴碳纤维片。
a）为了防止碳纤维受损，在碳纤维片运输、储存、裁切和粘贴过程中，严禁受弯折。贴片前应用钢直尺与壁纸刀按规定尺寸切断纤维片，每段长度一般不超过6rn；。
b）碳纤维接头必须搭接10cm以上，横向不需搭接；
c）按规定比例掺配树脂主剂和固化剂，用滚筒刷均匀地涂刷黏结树脂，称为下涂；
d）贴片时，在碳纤维片和树脂之间尽量不要有空气，可用罗拉沿着纤维方向在碳纤维片上对此滚压，使树脂渗入碳纤维中。
5、养护。
粘贴碳纤维片后，需自然养护24h达到初期固化，并保证固化期间不受干扰。
6、涂装。
根据需要可在树脂固化后加固补强构件表面，涂刷耐火涂层和色彩。
三、碳纤维（片材）加固处理要点
在进行结构加固处理前，先对梁板采取有效地卸载和支顶措施，然后按以下施工工序进行加固施工。
（1）破损面混凝土表面处理：清除被加固构件表面的剥落、疏松、蜂窝、腐蚀等劣化混凝土，露出混凝土结构层。
（2）按设计要求对破损面钢筋处理后用M45的环氧树脂砂浆进行灌缝或封闭处理，并保证钢筋保护层厚度不小于15mm.利用打磨机将其表面打磨平整，并用钢刷将其表面的粉尘、油污等不洁物清除干净，使构件加固表面平整、干燥无粉尘。另外，如碳纤维需沿基纤维方向绕构件转角处粘贴时，转角粘贴处要进行倒角处理并打磨成圆弧状，圆弧半径不应小于20mm.
（3）涂刷底层树脂：用专用滚筒刷将底层树脂均匀涂抹于混凝土表面，待树脂表面指触干燥时即进行下一道工序施工。
（4）找平处理：表面凹陷部位用找平材料填补平整，且不应有菱角。
（5）粘贴碳纤维片材：将配制好的浸渍树脂均匀涂抹于所要粘贴的部位，并用橡胶滚筒沿纤维方向多次滚压，挤除气泡，使浸渍树脂充分浸透碳纤维布，滚压时不得损伤碳纤维布。多层粘贴重复上述步骤，待纤维表面接触干燥时即可进行下一层的粘贴。如超过60min，则应等12h后，再行涂刷粘结剂粘贴下一层。
（6）在最后一层的碳纤维布的表面均匀涂抹浸渍树脂。
四、对碳纤维加固补强技术的展望
碳纤维用于砼结构的修复补强虽然时间不长，但发展很快，其主要原因在于碳纤维片加固存在较多优点：
a）施工简便迅速，无需模板、夹具、支撑等；
b）不增加结构重量，碳纤维片重量200g/m.～300g/m，设计厚度0.1l1mm～0.167mm，加上环氧树脂的重量也很轻，对结构自重影响可忽略不计；
篇5
关键词：碳纤维布桥梁加固技术
中图分类号：K928.78 文献标识码：A 文章编号：
粘贴碳纤维布加固混凝土结构技术是一项新型、简便、有效的混凝土桥梁加固技术。该技术充分应用了碳纤维增强复合材料所特有的高比强度、高比模量、耐腐蚀、抗疲劳及施工简便等许多优点，为混凝土桥梁加固技术注入了新的活力。本文结合北京市通州区武窑桥墩碳纤维布加固技术的实践，详细阐述碳纤维布技术的工艺、工序及施工注意事项。
1碳纤维结构加固技术简介
粘贴碳纤维结构加固技术是指采用高性能粘结剂将碳纤维布粘贴在建筑结构构件表面，使两者共同工作，提高结构构件的（抗弯、抗剪）承载能力，由此而达到对建筑物进行加固、补强的目的使用碳纤维布加固具有以下几个优点：
1）强度高，抗拉强度约为普通钢材的10－15倍；
2）加固后能大大提高结构的耐腐蚀性及耐久性；
3）自重轻，本工程碳布约300g／m2，基本不增加结构自重及截面尺寸；柔性好，易于裁剪，适用范围广；
4）施工简便，不需大型施工机构及周转材料，易于操作，经济性好；
5）施工工期短，本工程实例仅用10天。
2碳纤维布的加固原理
用于建筑结构加固的碳纤维材料具有优良的力学性能，其抗拉强度一般为建筑用钢材的十几倍；但是碳纤维材料织成碳纤维布后，其中的各碳纤维丝很难完全共同工作，在承受较低的荷载时，一部分应力水平较高的碳纤维丝首先达到其抗拉强度并退出工作状态，以此类推，各碳纤维丝逐渐断裂，直至整体破坏。而使用粘结剂后，各碳纤维丝能很好地共同工作，大大提高碳纤维布的抗拉强度，故碳纤维加固首先必须使碳纤维布中的碳纤维丝能共同工作，因此粘结剂对碳纤维布的加固起着关键的作用，它既要确保各碳纤维丝共同工作，同时又要确保碳纤维布与结构共同工作，从而达到加固的目的。
3适宜的承载力加固类型
3.1碳纤维加固钢筋混凝土抗弯构件
钢筋混凝土受弯构件的抗弯加固，是通过将碳纤维布粘贴于构件受拉区，代替或补充钢筋的受拉性能，从而提高构件的抗弯承载力。粘贴碳纤维后，在构件受拉区混凝土开裂前，碳纤维的应变很小；在混凝土开裂后，碳纤维布逐渐参与共同工作，应变增长加快；而在钢筋屈服后，碳纤维布充分发挥作用，应变增长迅速加快，其高强高效的性能得以充分体现。但通过粘贴碳纤维布提高的承载力应受到限制（不大于40％加固前的承载力）。
碳纤维片材用于受弯构件正截面加固的破坏形态：1）端部剥离破坏，研究表明，在靠近支座端部的片材与基层之间会有很大的端部剪力存在，使得片材与基层剥离，从而使碳纤维不能与原结构共同受力，失去加固作用。2）弯曲裂缝剥离，在已开裂的部位，裂缝两边胶中有很高的剪应力存在，使得裂缝两边的片材容易剥离。3）碳纤维拉断，同时钢筋屈服。4）碳纤维不拉断，钢筋不屈服，压区破坏。5）钢筋屈服，碳纤维不拉断，压区破坏。
3.2碳纤维加固钢筋混凝土抗剪构件
钢筋混凝土的抗剪加固，是将碳纤维粘贴于构件的受剪区，这里碳纤维的作用类似于箍筋。在构件屈服前，碳纤维的应变发展缓慢，所达到的最大应变值也较小；在构件屈服后，箍筋的作用逐渐被碳纤维代替，碳纤维的应变发展加快，应变值要高于箍筋的应变值，而箍筋所起的约束作用减小，其应变发展缓慢。
4粘贴碳纤维布施工技术
依据本工程设计图纸要求，本工程施工分4个步骤，分别是基底处理、涂底层涂料、粘贴碳布、表面防护。
4.1基底表面处理
清除墩柱表面剥落、疏松、腐蚀等劣化混凝土，混凝土表面用角磨机打磨平整，直至露出混凝土结构层。构件面蜂窝、麻面、凹凸部位用修补结构胶填平，修补胶固化后（以手指触感干燥为宜，约5小时）进行下一道工序。
4.2涂底层胶
按粘贴面积计算好用量，准确称取甲、乙组份，按甲：乙＝3：1的混合比例，在一洁净容器（塑料或金属盆，不得有油污、水、杂质）中均匀搅拌，搅拌时最好沿同一方向搅拌，尽量避免混入空气形成气泡。用硬毛刷将配好的底胶均匀的涂刷到粘贴面，胶量必须充足饱满。
4.3粘贴碳纤维布
按设计要求尺寸剪裁碳布，注意整齐划一，避免毛刺。宜在平整的木板、纸板、塑料布上裁剪，以保持纤维布的洁净。
碳布粘贴前应先配制完成面胶，然后将配制好的面胶均匀涂抹于构件粘贴部位和碳布上，（75％的面胶涂抹在碳布的粘贴面，当粘贴后，剩余的25％面胶涂抹于碳布外表面）拐角部位适当多涂抹一些。用专用滚筒顺纤维方向多次滚压，促使碳布平整延展，粘贴剂充分渗透，滚压时不得损伤纤维布。在碳布表面涂刷部分粘贴剂，继续往复刮涂碾压，赶出气泡，并使粘贴剂均匀覆盖碳布。注意碳纤维片纵向接头，必须搭接10cm以上。第一层碳布表面面胶指触干燥后，立即进行第二层碳布粘贴，重复上术步骤。注意第二层粘贴时，纵向搭接不能与第一层在一个部位，层间必须错开至少50cm。
4.4表面防护
粘贴48小时后，刷20mm厚水泥砂保护，涂刷要均匀、无流浆、滴泪现象。
4.5施工注意事项
1）粘贴胶的一次搅拌量应满足本次施工的使用量，不可超出，如超过使用时间则应将粘贴胶废弃，不允许再次使用。通常在室温条件下粘贴胶的有效时间为1小时。
2）施工过程中应避免碳布沿纤维垂直方向弯折。
3）为保证安全施工，桥梁在施工过程中采取限载措施。
6主要优点
1）强度高。碳纤维片材的抗拉强度一般都在3500 MPa以上，远高于钢材；抗拉弹性模量为230000 MPa—430000 MPa，亦高于钢材。因此它的比强度（即材料的强度与其密度之比）可达到2000 MPa／（g·cm3）以上，而Q235钢的比强度仅为59 MPa／（g·cm3）左右，比模量也比钢材高。
2）施工简便、快捷。使用碳纤维加固构件不需大型施工机构及周转材料，易于操作，施工周期短，经济性好。
3）抗酸碱盐类介质的腐蚀，应用面广。加固后能大大提高结构的耐腐蚀性及耐久性，可以应用于各种工作环境的构件加固。
4）可以有效地封闭混凝土结构的裂缝，延长结构的使用寿命。
5）易于保持结构原状，基本不增加结构自重及截面尺寸。
6）自重轻（约200 g／m2），基本不增加结构自重及截面尺寸；柔性好，易于裁剪，适用范围广。
7）施工工期短。
7结语
由于碳纤维的上述优点，故它在大跨度桥梁特别是立交桥梁加固中得到广泛应用。广州花地立交桥加固、广州解放北立交桥加固和广州客村立交加固就采用了碳纤维进行梁底和梁侧加固。
参考文献:
篇6
关键词：碳纤维复合材料 混凝土结构 加固技术
碳纤维布加固修补结构技术是一种新型的结构加固技术，它是利用树脂类粘结材料将碳纤维布粘贴于混凝土表面，以达到对结构及构件加固补强的目的。碳纤维材料(CFRP)用于混凝土结构加固修补的研究始于80年代美、日等发达国家，我国起步很晚，近年来发展十分迅速，在航空、航天、汽车、环境工程、化工、能源、交通、建筑、电子、运动器材等众多领域得到了广泛的应用。
采用碳纤维布加固具有以下几个优点：1、抗拉强度高，是普通钢材的10倍；2、加固后能大大提高结构的耐腐蚀性及耐久性；3、自重轻（约200g/m2），密度只有普通钢材的1/4；基本不增加结构自重及截面尺寸；柔性好，易于裁剪，适用范围广，适合任何形状；4、施工简便（不需大型施工机构及周转材料），没有湿作业，易于操作，经济性好；5、适用范围广，施工工期短。
1、工程概况
四平市站前住宅楼，建造于90年代初，底部框架剪力墙结构结构，底部2层框架，上部4层住宅。原设计1，2层为餐厅（活荷载为2.5KN/ m2），厨房（活荷载为4.0KN/ m2）设在一层。现计划重新装修开设肯德鸡连锁店，将厨房移到2层，原1层厨房位置设售餐台。由于功能改变导致荷载增大，原2层局部梁将不能满足设计要求，需要加固。经过方案论证和经济技术可行性比较，决定采用碳纤维复合材料进行加固。
2、材料特性
⑴本工程使用德国进口的碳纤维布（C200），其主要性能指标见表1：
表1：碳纤维布主要性能指标
型号
单位面积质量
（g/cm-2）
设计厚度
mm
抗拉强度
fcf (Mpa)
弹性模量
Ecf (Mpa)
UDO200
200
0.111
4900
2.3×105
⑵粘贴用树脂采用国产JGN型建筑结构胶，其主要性能指标见表2：
表2：配套胶主要性能指标
种类
拉伸强度
MPa
压缩强度
MPa
剪切强度
Mpa
适用温度
℃
可使用时间
min
基底树脂
（JGN-E）
-
-
-
0～38
15～30
修补树脂
（LGN-F）
＞28
＞50
＞18
0～38
＞40
粘结树脂
（JGN-D）
＞28
＞50
＞18
0～38
＞60
3、加固设计
3.1基本假定
碳纤维材料加固后混凝土梁的极限承载力计算采用如下基本假定：
受拉区混凝土的作用忽略不计；
梁受弯后，混凝土、钢筋及碳纤维应变符合平截面假定；
（3）碳纤维材料采用线弹性应力-应变关系：σcf=Ecf×εcf且εcf
3.2加固设计
根据《碳纤维片材加固修复混凝土结构技术规程》（CECS 146:2003）［1］的规定，采用以概率理论为基础的极限设计法进行计算。考虑到作用在加固结构上的活荷载基本卸除，故不考虑二次受力的影响。
取A轴梁跨中为例
梁截面：b×h=350mm×650mm，C30混凝土，原梁配有As0 = 2900mm2 As0＇=980mm2
设计弯矩：Mu=510Kn·m 按原设计计算最大弯矩设计值：
x=( fyAs－fy＇As＇)/ fcb=115mm
Mu= fcbx (h0－x/2)+ fy＇As＇ (h0－a’)
= 14.3x350x115x(585-57.5)+300x980(585-40)=463.6 kN·m
本设计采取在梁底粘贴300mm宽碳纤维布3层（Acf=99.9mm2）， 按规程公式计算
碳纤维片材厚度折减系数：km=1-ncfEcftcf/420000=1-3x2.3x105x0.111/420000＝0.818
[εcf]= kmεcfu=0.017>0.01 取[εcf]=0.01
界限相对高度：
ξcfb=0.8Xεcu/(εcu+[εcf])=0.8×0.0033/((0.0033+0.01)=0.1985
混凝土受压区高度x和受拉面上碳纤维片材的拉应变εcf应按下列公式进行计算：
1）、fcbx=fyAs－fy＇As＇+Ecfεcf Acf
2)、x＝0.8εcu/εcu+εcf
解得：ξcfbh＝0.1985x650＝129
根据规范公式4.3.2-1，
M=fcbx (h0－x/2)+fy＇As＇ (h0－a’)+ Ecf εcfAcf (h－h0)
=14.3x350x137x(585-68.5)+300x980(585-40)+2.3x105x0.0051x99.9x65=524kN·m
由计算结果可知经过加固，此梁的最大弯矩设计值比原来提高了13％。
3.3构造做法
为了加强梁底碳纤维布的锚固及增加梁的抗剪能力，在梁端每侧粘贴160mm宽U型箍1道，在主次梁相交处每侧粘贴160mm宽U型箍1道。
U型粘贴的粘贴高度宜取构件截面高度。对于U型粘贴形式，宜在上端粘贴纵向碳纤维片材压条。［2］
考虑到碳纤维布多层粘贴时受施工现场影响的因素较大，建议受弯构件粘贴碳纤维布的层数不应超过3层。
转贴于 4、施工工艺
一般工艺流程为卸荷—基底处理—涂底胶—找平—粘贴—保护。
考虑本工程特殊施工环境因素，加固中应进行卸荷。加固前先将板面粉刷层及板面杂物清除。
本工程加固施工中，应先凿开保护层直至结构层基面，方可进行下一步处理。
基本施工步骤：
⑴基底处理：
①混凝土表面出现剥落、空鼓、蜂窝、腐蚀等劣化现象的部位应予以凿除，对于较大面积的劣质层在凿除后应用环氧砂浆进行修复。
②混凝土角磨机、砂纸等机具除去混凝土表面的浮浆、油污等杂质，构件基面的混凝土要打磨平整，尤其是表面的凸起部位要磨平，转角粘贴处要进行倒角处理并打磨成圆弧状（R≥20mm）。
③风机将混凝土表面清理干净，并保持干燥。
⑵涂底胶
①按配合比主剂∶固化剂＝3:1配置底胶。将主剂与固化剂先后置于容器中，用弹簧秤计量，电动搅拌器均匀搅拌。根据现场实际气温决定用量并严格控制使用时间，一般情况下20—50mim内用完。
②将底胶均匀涂刷于混凝土表面，待胶固化后（固化时间视现场气温而定，以指触干燥为准）再进行下一工序施工。一般固化时间为6—24h。
⑶找平
①混凝土表面凹陷部位应用修补剂填平，模板接头等出现高度差的部位应用修补剂填补，尽量减小高度差。
②转角处也应用修补剂修补成光滑的圆弧，半径不小于20mm。待修补剂表面指触干燥后方可进行下一步工序。
⑷粘贴
①按设计要求的尺寸裁剪碳纤维布。
②调配、搅拌粘贴材料粘结剂（使用方法与底胶相同），然后均匀涂抹于待粘贴的部位，在搭接、混凝土拐角等部位要多涂刷一些。涂刷厚度要比底胶稍厚。严禁出现漏刷现象，特别注意要粘贴碳纤维的边缘部位。
③粘贴碳纤维布，在确定所粘贴部位无误后，用特制工具反复沿纤维方向滚压，去除气泡，并使粘结胶充分浸透碳纤维布；并用刮板刮涂碳纤维布表面粘结胶，使之均匀。多层粘贴应重复上述步骤，待碳纤维布表面指触干燥方可进行下一层的粘贴。
④在最后一层碳纤维布的表面均匀涂抹粘结胶。用工具反复沿纤维方向滚压，并用刮板刮涂碳纤维布表面粘结胶，使之均匀。
⑤碳纤维布沿纤维方向的搭接长度不得小于200mm。
⑸保护
加固后的碳纤维布表面采用抹灰或喷防火涂料进行保护。
⑹质量要求
①每一道工序结束后均应按工艺要求进行检查，并做好相关的验收记录，如出现质量问题，应立即返工。
②施工结束后的现场验收以评定碳纤维布与混凝土之间的粘结质量为主，用小锤等工具轻轻敲击碳纤维布表面，以回音判断粘结效果。如出现空鼓等粘贴不密实的现象，应采用针管注粘结胶的方法进行补救。粘结面积若少于90%则判定粘结无效，需重新施工。
③严格控制施工现场的温度和湿度。施工温度在5－35℃范围内，相对湿度不大于70%。
5、施工效果
篇7
关键词：混凝土结构原理
中图分类号：TU37 文献标识码：A 文章编号：
在土建工程中，由于各种原因，经常要对既有建筑结构进行补强、加固。其中一种全新的建筑结构加固方法——碳纤维材料对混凝土结构进行加固目前得到了越来越广泛的应用。碳纤维自身具有强度高、自重轻、施工方便、快捷等优良性能，因而利用碳纤维布加固钢筋混凝土构件以提高其承载能力及延长使用寿命在建筑工程施工中有着广泛的发展前景。
一．碳纤维加固混凝土结构技术
碳纤维复合材料(Carbon Fiber Reinforced Plastic)加固、修复混凝土结构技术是上世纪90年代在我国兴起的一项新型加固技术，该项技术是将高性能纤维——碳素纤维应用于土木工程，利用树脂类材料将碳纤维粘贴于结构构件表面，形成复合材料体（CFRP），通过其与混凝土结构或构件的协同工作，达到对结构构件补强、加固及改善受力性能的目的。
二．碳纤维加固混凝土结构技术原理
碳纤维材料具有强度高、弹性模量高、重量轻及耐腐蚀等特点，其抗拉强度是普通钢筋的十倍左右，弹性模量略高于普通钢筋弹性模量，某些种类(如高弹性)碳纤维的弹性模量在钢材的两倍以上，且施工性能与耐久性良好，是一种理想的加固修复材料。碳纤维加固修复混凝土结构所用材料主要有碳纤维与配套树脂。其中配套树指包括底层树脂、找平树脂及粘结树脂，前两者的作用是为了提高碳纤维的粘结质量，后者的作用是使碳纤维与混凝土形成一个复合整体而共同工作，提高结构构件的抗弯、抗剪力，达到对结构构件的加固、补强。
三．碳纤维布加固混凝土结构优点
采用碳纤维布加固结构具有高强高效的优点。
首先，由于碳纤维材料优异的物理力学性能，在加固修补混凝土结构中可以提高混凝土结构及构件的承载力和延展性，改善其受力性能，达到高效加固修补的目的。
其次，该加固技术施工便捷，工效高，无湿作业，不需大型施工机具，施工占用场地少。经统计同为粘贴加固工法，粘贴碳纤维材料是粘贴钢板施工工效的5-8倍。
第三，其具有极佳的耐腐蚀性能及耐久性。试验表明，碳纤维材料加固混凝土结构有良好的耐腐蚀性和耐久性，可以抗御建筑物经常遇到的酸、碱、盐对结构物的腐蚀。
第四，其适用范围广泛。粘贴碳纤维材料加固修补混凝土结构可适用于各种结构类型(如建筑物、构筑物、桥梁、隧道等)、各种结构形状(如矩形、圆形、曲面结构等)、各种结构部位(如梁、板、柱、节点、拱、壳、墩等)的加固修补，且不改变结构形状，这是目前任何一种结构加固方法所不可比拟的。尤其重要的是，对于一些大型桥梁、桥墩、桥板以及隧道、大型筒体及壳体结构工程等，采用以往的加固手段几乎无法实施，而采用该项加固技术都能顺利解决，施工质量易保证。
第五，由于碳纤维材料是柔性的，即使被加固的结构表面不是非常平整也基本可以达到100％的有效粘贴率，而粘贴钢板则很难达到100％的有效粘贴面，相应的验收标准也只要求其达到70％即可。碳纤维材料质量轻且薄，粘贴后重量不大于1.0kg/m2，粘贴一层的厚度仅1mm左右，加固修补后基本不增加原结构自重及原构件尺寸。
四．碳纤维加固混凝土框架施工工艺
一）.技术准备
首先利用回弹法对框架混凝土进行检测，以提供加固所需参考数据。经检测后得到混凝土的实际强度，再根据设计图纸及现场混凝土、钢筋的受损情况，考虑提高混凝土的强度等级并以此确定粘贴层数。
在受弯加固时，应使碳纤维片材的纤维方向与受拉区的拉应力方向一致。如梁底宽度为300mm，而碳纤维布宽度为610mm，兼顾加固时碳纤维布的幅宽效应及框架梁下的受拉范围，将碳纤维布裁为两部分，第一层300mm宽，第二层310mm宽，分两层粘贴在梁的下侧；再粘贴100mm宽碳纤维布“U”形箍；框架梁两侧上边缘各粘贴四根100mm宽碳纤维布固定碳纤维“U”形箍。框架柱加固时类比上述梁加固做法。
碳纤维布的主要力学指标
二）.材料准备
配套粘结材料有冬季和夏季两种型号，分别由A剂和B剂配制而成，其中A剂为混合料，B剂为固化料，分别包装，现场使用时，按工艺要求规定的比例混合均匀，形成所需的底层、找平和粘结树脂。
①底层树脂：用于增强混凝土表面与找平材料或粘结树脂界面粘结强度；
②找平树脂：使加固表面平整度符合规定要求，并与底层树脂及粘接树脂具有可靠的粘结强度；
③粘结树脂：主要粘结材料，其作用使碳纤维布与混凝土有效粘结，共同承受荷载。
配套树脂主要力学性能指标
三）.加固施工
1）.工艺流程：表面处理修补找平定位、下料胶料配制粘贴碳纤维布表面防护检验、验收。
2）.施工工法
（1）、表面处理：清理所粘贴部位混凝土表层，混凝土表面应露出结构，本体洁净，打磨平整，经表面处理后的粘贴面平整度要求5mm/m；构件转角应成圆弧状，半径不小于20mm，打磨后用吹风机吹净并清洗干净。。
（2）、修补找平：被加固的框架混凝土保护层疏松或局部裂纹、蜂窝，应清除直至露出结构层后用砂浆修补表层，有高差及转角部位、凹凸处应采用砂浆找平，抹成平滑曲面。
（3）、树脂配制：粘结树脂调制前对A、B组分按规定比例分别搅拌，混合后再充分搅拌均匀。胶料应严格按比例配制，调胶使用的工具应为低速搅拌器，搅拌应充分均匀，配制搅拌后的胶料应无沉淀、色差气泡，并应防止灰尘杂质混入胶料。
（4）、粘贴碳纤维布：按设计要求尺寸裁剪碳纤维布，不得损伤横向织物面，将配制好的粘结胶均匀涂抹在粘贴部位的混凝土面上，然后铺贴碳纤维布并用滚筒沿碳纤维纤维方向滚压多次，平整无气泡，使粘结胶充分浸透纤维。
（5）、表面防护：在粘贴好的碳纤维布最后一层均匀涂抹一道粘结胶进行防护，涂抹应均匀充分，不应漏涂。
（6）、检验：粘贴完工经固化后，进行检验。密实度可用小锤敲击构件粘贴表面，通过不同声音判别密实情况。密实度应达到相关规定，否则应重新修补后再检验。
3）.质量检验及验收标准
（1）、纤维产品应按设计图纸要求选用，技术指标必须符合有关规定，所用纤维产品应有产品质量保证书。
（2）、粘结树脂应按设计要求选用，符合基本性能要求，所用胶料产品应有产品质量保证书。
（3）、施工质量检验及验收标准
（2） 空鼓面积站总粘贴面积
四．小结
篇8
关键词：碳纤维；加固；市政工程
由于碳纤维加固技术具有质量轻、强度高，施工快速便捷，抗疲劳性能佳以及优秀的耐腐蚀、抗渗透等性能，该技术近年来在我国土木工程结构加固改造领域中迅猛发展，脱颖而出。它弥补了传统加固技术方法中的诸多不足，体现出了不可替代的优越性。近期运用碳纤维材料加固混凝土结构技术也出现在市政工程建设领域，不少城市桥梁、隧道、堤岸工程，以及其他一些市政设施建筑物、构筑物的维护大修工作过程中都采用了该技术。
1市政工程领域对结构加固技术的需求
城市基础设施建设的投入也日益加大，不少城市道路、桥梁、市政管线、河流堤岸等设施都在逐步进行更新与扩容，一些不能满足未来使用要求的建筑物与构筑物将面临拆除或加固处理。例如在城市道路进行拓宽的过程中，河道上的桥梁也需要增加车道，一方面可以将原来的桥梁拆除重新建设满足使用要求的桥梁，另一方面则可以对原桥梁进行加固处理，增加桥面宽度，达到增加车道的目的。通常来说，以下几种情况造成城市市政设施需要进行加固处理：（1）由于市政设施使用超过了或达到了设计基准期，建筑物、构筑物的结构已经老化，不适宜继续使用。例如城市早期建设的桥梁、河道的护岸工程。（2）早期的某些设施由于当时的工程建设质量较差，随着时间的推移，建筑物、构筑物出现明显的结构缺陷。（3）由于某些自然灾害以及人为损坏事件的发生，对市政工程中建筑物、构筑物的结构产生严重损伤，需要对受损结构进行加固处理，提高设施的安全性和耐久性，延长其使用寿命。（4）由于设施的功能与规模等发生变化，原来的建筑物、构筑物不能满足使用要求，需要对原设施进行加固处理以满足未来的使用要求。这是城市中市政设施需要进行加固处理的最常见原因。
2碳纤维加固技术介绍
2.1常用结构加固技术介绍
2.1.1增大截面法
增大截面法是指用同一种材料，通过增大构件截面面积，提高构件的承载力和结构刚度来达到对原构件进行加固目的的一种传统的加固方法。该方法广泛运用于砌体结构中的梁、板、柱、墙等构件，钢结构中的柱、屋架等构件。2.1.2外包钢加固法
外包钢加固法是在结构构件四角（或两角）包以型钢的加固方法，它是一种使用面较广的传统加固方法。该方法分为干式外包钢和湿式外包钢两种形式。
2.1.3预应力加固法
预应力加固法是在被加固构件体外增设预应力拉杆或撑杆，通过施加预应力使体外拉杆或压杆与被加固构件共同受力，克服被加固构件应力的超前现象，提高建筑物承载能力和刚度的方法。
2.1.4粘钢加固法
粘钢加固法是用粘结剂将钢板粘贴到需要加固的结构构件部位，以提高构件承载力和刚度的一种加固方法。这种方法在提高承载力的同时，还可以约束核心混凝土，提高混凝土强度和构件的延性。
2.1.5增设构件加固法
增设构件加固法是在原构件基础上增加新的构件，用以减少受荷面积，从而间接达到结构加固的目的。
2.1.6增设支点加固法
增设支点加固法是在梁、板等构件上增设新的支点，在柱子、屋架之间增设支撑构件，用以减少结构构件的计算跨度、荷载效应，挖掘构件潜力，增加构件的稳定性，用以达到加固的目的。2.2碳纤维结构加固技术介绍
2.2.1概述
近年来FRP（Fiber Reinforced Plastics纤维增强塑料）在土木工程中的应用一直是国外土木工程界研究开发的一个热点。FRP的含义很广，它指近年来开发出来的各种高科技纤维材料，其中CFRP（Carbon Fiber Reinforced Plastics碳纤维）在土木工程领域研究和应用较多，并日益受到工程界的重视。根据生产的原料不同，碳纤维有很多种类，主要有碳纤维布、碳纤维板和碳纤维预应力筋。这些碳纤维产品的共同特点是：（1）轴向抗拉强度高，纤维方向的抗拉强度约为普通碳素钢的十几倍；（2）密度小、重量轻，易于施工操作；（3）耐久性好，有良好的耐腐蚀及耐老化性能，不需采用特殊的防护措施；（4）弹性模量高，高强型碳纤维的弹性模量略高于普通钢材，而高弹型碳纤维的弹性模量可达钢材的两倍；（5）应力应变曲线呈线性关系，直至拉断脆性破坏。碳纤维结构加固方法是指利用树脂类胶结材料将碳纤维材料粘贴于混凝土构件表面，使混凝土构件与碳纤维共同作用，从而达到对构件结构补强加固及改善结构受力性能的目的。碳纤维材料用于混凝土结构补强加固的研究工作开始于20世纪80年代末。
2.2.2施工工艺介绍
碳纤维结构加固方法的施工工艺主要包括施工前期准备、加固区域混凝土结构基层表面的打磨与修复处理、碳纤维材料与胶结剂的制备、碳纤维材料的粘贴及固化养护、现场粘贴成品的保护以及施工验收。2.2.3碳纤维结构加固技术的优越性与传统加固修补方法及粘钢板、喷射混凝土加固技术相比，碳纤维材料（CFRP）加固修补混凝土结构具有明显的技术优势，主要表现在：
2.2.3.1高强高效由于CFRP优异的物理力学性能，在加固修补混凝土结构中可以充分利用其高强度、高弹性模量的特点来提高混凝土结构及构件的承载力和延性，改善其受力性能，达到高效加固修补的目的。
2.2.3.2施工便捷施工工效高，没有湿作业，不需大型施工机具，无需现场固定设施，施工占用场地少。
2.2.3.3具有极佳的耐腐蚀性能及耐久性能试验表明，粘贴CFRP加固修补混凝土结构有良好的耐腐蚀性能及耐久性，可以抗拒建筑物经常遇到的各种酸、碱、盐对结构的腐蚀。
2.2.3.4适用面广粘贴CFRP加固修补混凝土结构可广泛适用于各种结构类型、各种结构形状、各种结构部位的加固修补，且不改变结构形状及不影响结构外观。这是目前任何一种结构加固方法所不可比拟的。尤其重要的是，对于一些大型土木工程结构，如大型桥梁的桥墩、梁、板，隧道，大型筒体，以及壳体结构工程等，采用原有的加固手段几乎无法实施，而采用该项加固技术都能很顺利地解决。
2.2.3.5施工质量易保证由于碳纤维材料是柔性的，即使被加固的结构表面不是非常平整也基本可以保证近100%的有效粘贴率，而且粘贴后发现表面局部有气泡，也很易于修补。
2.2.3.6碳纤维材料质量轻且薄碳纤维布厚度为0.1-0.3m m，碳纤维板的厚度为1.2m m和1.4m m，其密度为钢材密度的20%，加固修补后，基本不增加原结构自重及原构件尺寸。
3结语
由于采用碳纤维材料进行结构加固技术相比于粘钢加固、外包钢加固、扩截面加固等传统加固技术手段来说，具有轻质高强、耐久性强、施工便捷以及使用面广等许多无可比拟的优势，近年来在工程结构加固施工中得到了广泛运用。随着我国不少大城市基础设施建设已由大规模的新建阶段向全面维护阶段更新转变，可以预见，未来采用碳纤维材料进行结构加固技术在市政工程领域也将得到长足发展。
参考文献：
[1]舒国忠；碳纤维加固技术在市政工程领域的应用，中国市政工程.2009-02-25
篇9
关键词：碳纤维；结构加固；水运工程；强度；耐腐蚀
中图分类号：U698 文献标识码：A 文章编号：1006-7973（2016）05-0068-02
1.引言
碳纤维是一种由有机母体纤维，采用高温分解法在1000～3000度高温的惰性气体下去除碳以外的所有元素制成的新型非金属材料。具有高比强、高比模、耐疲劳、抗蠕变、比耐热钢还耐高温、比不锈钢还耐腐蚀、耐磨损、尺寸稳定、导电、导热、热膨胀系数小、自和吸能抗震等一系列优异性能。另一重要特性就是比重小。比重一般在1.6左右，是铝的二分之一，钢的五分之一。拉力高达300KG/MM2；目前几乎没有其他材料像碳纤维那样具有那么多的优异宝贵的电学、热学和力学性能。碳纤维材料在建筑物和构筑物加固中得到广泛的应用。
以碳纤维材料为主要原料的碳纤维结构加固技术是一种新型的加固技术。始于20世纪80年代美、日等发达国家，我国起步较晚，但是发展较快，建筑领域从80年代后半期开始把它作为钢筋、预应力混凝土钢材的替代材料加以研究，并作为预应力混凝土桥梁的张拉材料等结构物的加固材料等加以利用，已经产生较大的实用效果和经济效益。
2.碳纤维材料结构加固适用范围
碳纤维材料适用于各种结构类型、各种结构部位的加固修补，如梁、板、柱、桥墩、桥梁、堤坝等结构及构筑物。具体说来可以利用碳纤维加固码头、桥敦结构、对既有钢筋混凝土烟囱的加固；构件抗弯加固、梁柱构件的抗剪加固、混凝土柱子牛腿断裂加固、砌体的抗震加固、承载力不足加固、楼宇增层加固、框架柱轴压比超限加固、楼板开裂加固、剪力墙开洞加固、楼面荷载增大加固、桥梁断裂、旧桥大修加固和水坝加固等等。
3.碳纤维材料结构加固施工过程中的技术特点
碳纤维比重小，施工便捷，加固以后不影响外观和自重。碳纤维比重只有钢铁的1/4，厚度小于0.5mm，可以在基本不增加原结构自重及截面尺寸的状况下，发挥强大的补强加固效果。补强功能全面，耐久ll生能好，还有优良的抗紫外线及抗环境老化性能。
4.碳纤维材料与其他加固材料对比
抗拉强度：抗拉强度标准值fcfk≥3000MPa，碳纤维的抗拉强度约为普通二级钢的10倍左右。
弹性模量：弹性模量Ecf≥2.1×105MPa，伸长率≥1.5%。碳纤维复合材料的拉伸弹性模量高于钢材，但芳纶和玻璃纤维复合材料的拉伸弹性模量则仅为钢材的一半和四分之一。
疲劳强度：碳纤维复合材料的疲劳强度高于高强纲丝。金属材料在交变应力作用下，疲劳极限仅为静荷强度的30%～40%。由于纤维与基体复合可缓和裂纹扩展，以及存在纤维内力再分配的可能性，复合材料的疲劳极限较高，约为静荷强度的70%～80%，并在破坏前有变形显著的征兆。
重量：约为钢材的五分之一，厚度仅为2mm左右，基本上不增加构件。
5.碳纤维加固技术在某水运工程业务大楼加固工程实际应用
某水运工程业务大楼大楼主体17层，塔楼4层，地下1层。建筑面积15429m2，一、二层层高为4.8米，其它楼层层高均为3.6米，17层屋顶女儿墙高度为66米，塔楼屋顶女儿墙高度为80.8米。建筑结构形式为框架-剪力墙结构，基础采用桩一箱联合基础，梁、柱、剪力墙均为现浇，楼（屋）面为预应力圆孔板，楼梯为预制楼梯。该建筑始建于80年代初，当时的设计规范已经不能满足现行设计规范需要，所以本次改造时设计院对原结构进行了加固处理。其方法有结构梁柱包钢、粘钢和粘贴碳纤维以及局部立柱增大截面积等加固措施。
5.1碳纤维布粘贴楼板
该建筑物楼板是预应力空心板，由于该楼曾经反复装修，楼板出现钻孔较多，为了提高楼板承载力，对部分楼板底面进行粘贴碳纤维布加固处理。
5.1.1卸载
进行加固前，卸去楼板上的全部荷载。
5.1.2基层处理
（1）将所需要加固的楼板底面面层除去并打磨到露出粗骨料出现为止，然后除去净粉尘，并使其干燥。
（2）对底板凹坑部位需要使用环氧树脂砂浆进行补平，使凹坑面形成平顺段，以利于粘贴。
5.1.3涂刷底胶
按底胶比例将主剂和固化剂先后放入干净容器内，搅拌均匀，时间以10～15min为宜。
5.1.4粘贴碳纤维布
（1）采用300g/m3碳纤维布，下料按施工设计约定的宽度确定，搭接其顺向搭接长度应补少于15cm。并应采取横向碳纤维粘贴固定，其固定宽度不少于10cm。
（2）用丙酮涂刷做界面剂，施工面用滚筒涂刷胶体。
（3）将碳纤维片材贴在胶体上，用滚筒来回碾压以充分粘贴和除去气泡。
（4）在第一层粘贴层已经固化干燥后再涂刷丙酮涂刷做界面剂粘贴第二层。
5.1.5表面防护
在最后一层碳纤维表面均匀涂刷一层防护面胶并粘砂保护。
5.2碳纤维布加固框架柱
该建筑物立柱轴压比的不同等技术参数分别采用不同加固方法，除了包钢外，对于部分轴压比过大，抗剪承载力较小的柱子，采用粘贴碳纤维来提高柱子的延性。加固形式是环向箍带粘贴碳纤维来补强柱子的抗延展性，具体步骤如下：
5.2.1基层处理
（1）将框架柱表面装饰层除去并打磨到露出粗骨料出现为止，然后除去净粉尘，并使其干燥。
（2）将柱角磨成2.5cm以上圆角，避免因补强后造成应力集中降低补强效果；并对凹坑部位需要使用环氧树脂砂浆进行补平，使凹坑面形成平顺段，以利于粘贴。
5.2.2涂刷底胶
按底胶比例将主剂和固化剂先后放入干净容器内，搅拌均匀，时间以10～15min为宜。
5.2.3粘贴碳纤维片材
（1）涂刷丙酮界面剂，再外贴300g/m2碳纤维片材，宽度和间距按设计规定，围着立柱横向粘贴。
（2）施工面用滚筒涂刷胶体。
（3）将碳纤维片材贴在胶体上，用滚筒来回碾压以充分粘贴和除去气泡。
（4）在第一层粘贴层已经固化干燥后再涂刷丙酮涂刷做界面剂粘贴第二层。
5.2.4表面防护
在最后一层碳纤维表面均匀涂刷一层防护面胶并粘砂保护。
6.结论
篇10
关键字：碳纤维 加固结构技术 钢筋混凝土
1、工程概况
某化工厂工业用脱硫厂房共3层半框架结构，层高约3.6m，每层面积约为300m2，已使用约20年，根据工艺要求需要将3层原有储液槽拆除，并进行改造加设板框设备，层高加高至5m，原有的屋顶拆除，改用轻钢结构屋面，因楼层使用活荷载（5.0KN/m2）较大，原设计为可上人楼面（2.5KN/m2）已满足不了新的使用要求。为确保使用安全，需对原建筑进行结构验算、结构加固等工作。原楼面结构为主次梁现浇板体系（混凝土强度等级C25，板受力筋为Ⅰ级钢筋，梁受力筋为Ⅱ级钢筋）,基础为独立砼 (混凝土强度等级C25,柱C25)。结构验算表明，基础、柱无需加固；而一些大跨度主次梁正截面、斜截面，大跨楼板需进行加固。经过方案论证和经济技术可行性比较，并征得使用单位的同意，决定采用碳纤维复合材料进行加固。
碳纤维加固结构构件技术原理
粘贴碳纤维结构加固技术是指采用高性能粘结剂将碳纤维布粘贴在建筑结构构件表面，使两者共同工作，提高结构构件的（抗弯、抗剪）承载能力。
碳纤维材料具有高强度、高弹性模量、重量轻及耐腐蚀性好等特点，其抗拉强度是普通钢筋的十倍左右，弹性模量略高于普通钢筋的弹性模量。
加固修复混凝土结构所用碳纤维材料主要为二种：碳纤维材料与配套树脂。其中碳纤维的抗拉强度为建筑钢材的十倍，而弹性模量与钢材相当，某些种类(如高弹性)碳纤维的弹性模量甚至在钢材的两倍以上，且施工性能与耐久性良好，是一种很好的加固修复材料；配套树脂则包括底层树脂、找平树脂及粘结树脂，前两者的作用是为了提高碳纤维的粘结质量，而后者的作用则是使碳纤维与混凝土能够形成一个复合性整体，并且共同工作，提高结构构件的抗弯、抗剪承载能力，达到对结构构件进行加固、补强的目的。
2.1 碳纤维加固钢筋混凝土抗弯构件。
钢筋混凝土受弯构件的抗弯加固，是通过将碳纤维布粘贴于构件受拉区，代替或补充钢筋的受拉性能，从而提高构件的抗弯承载力。粘贴碳纤维后，在构件受拉区混凝土开裂前，碳纤维的应变很小；在混凝土开裂后，碳纤维布逐渐参与共同工作，应变增长加快；而在钢筋屈服后，碳纤维布充分发挥作用，应变增长迅速加快，其高强高效的性能得以充分体现。
2.2 碳纤维加固钢筋混凝土抗剪构件。
钢筋混凝土的抗剪加固，是将碳纤维粘贴于构件的受剪区，这里碳纤维的作用类似于箍筋。在构件屈服前，碳纤维的应变发展缓慢，所达到的最大应变值也较小；在构件屈服后，箍筋的作用逐渐被碳纤维代替，碳纤维的应变发展加快，应变值要高于箍筋的应变值，而箍筋所起的约束作用减小，其应变发展缓慢。
3、有关材料的技术指标
目前，国内碳纤维材料及配套结构胶的生产厂家有多家，经认真了解材料的相关技术指标及操作说明，本工程使用的各材料指标如表1～表2。
4、加固设计
4.1基本假定
用碳纤维材料加固后混凝土梁的极限承载力计算与普通混凝土梁有所不同，其基本假定为：（1）受拉区混凝土的作用忽略不计；（2）梁受弯后，混凝土、钢筋及碳纤维应变符合平截面假定；（3）碳纤维材料采用线弹性应力-应变关系：σcf=Ecf×εcf。因本工程建成后未经装修使用，加固设计时忽略碳纤维二次受力的影响。
4.2设计
4.2.1受弯加固设计
根据DG／TJ 08-012-2002工程建设规范《纤维增强复合材料加固混凝土结构技术规程》、《混凝土结构加固技术规范 》CECS25-90的规定，采用纤维布进行受弯加固时，先确定已有弯矩Mi作用下裂缝截面处受拉钢筋的拉应力：
σsi=Mi/(0.87*As* ho)
裂缝间纵向受拉钢筋应变不均匀系数：
Ψ=1.1-0.65*ftk/(σsi*ρte)
ρte= As/ Ate
粘贴纤维布前构件在初始弯矩作用下混凝土受拉边缘的拉应变
εi=Ψ(σsi/Es) (h/ho)
按公式(1)计算受压区高度χ：
M≤ fcmbx (h-χ/2)-fyAs (h-ho)+fy’As’ (h-a’)(1)
按公式(2)计算按平截面假定确定的中和轴高度
χn=χ/0.8(2)
按公式(3)计算受拉边碳纤维布的应变（由平截面假定混凝土受压边缘达到极限压应变时）：
εf=εcu* (h-χn)/ χn-εi(3)
当εf≤εfa时，碳纤维布的强度刚刚或没有达到设计值，所需要的碳纤维布的面积按公式(4)
Af= (fcmbx- Asfy)/( Ef*εf) ≤Af,max(4)
当εf>εfa时，碳纤维布的强度超过设计值，所需要的碳纤维布的面积应按Af,min 计算：
Af,min= (fcmbxf,b+ As’fy’ -Asfy)/ffa
xf,b=0.8εcu*h/(εcu +εfa+εi)
采用的碳纤维布的厚0.2mm,粘贴宽度300，计算需要的碳纤维布层数：n= Af/(300*0.2)
4.2.2受剪加固设计
由于本工程需受剪加固的钢筋混凝土梁剪跨比λ≥3，可按下列公式进行斜截面受剪承载力计算：
V≤VC+ Vs+ Vf
VC、 Vs、Vf 未加固混凝土和钢筋、纤维布分别承担的剪力
Vf= Af *ffa(sina+cosa)* hf/ Sf
纤维布受剪Ef加固面积Af=2n* tf* wf
ffa = Ef* εfa本工程受剪加固时，纤维布采用U型粘贴，纤维布允许拉应变εfa取0.0025
4.2.3碳纤维布的具体布置
经过计算结果相比较,在工程设计误差许可范围之内，统一采取如下方案：
在需受弯加固梁底粘贴300mm宽碳纤维布3层；
在需受弯加固板短跨受力方向板底跨中粘贴200mm宽碳纤维布1层共三道，纤维布净间距为200mm；
对梁、板负弯矩进行受弯加固时，采用在梁侧600mm范围内板面粘贴200mm宽碳纤维布1层共两道，纤维布净间距为200mm；
在需受剪加固梁粘贴纤维布方向采用与构件轴向垂直的U型粘贴形式，主梁端每侧粘贴3个200mm宽碳纤维布U型箍2层，间距为100mm；次梁端每侧粘贴2个200mm宽碳纤维布U型箍2层，间距为100mm；
在需受剪加固次梁的主次梁相交处主梁每侧粘贴1个200mm宽U型箍2层。
框架梁两侧面上边缘各粘贴两层100mm宽的碳纤维布条固定碳纤维布“U”形箍。
经过以上措施，可满足设计和使用要求。
5、加固施工
5.1施工准备
粘贴碳纤维加固工艺,施工质量至关重要,直接关系到加固效果的好坏。为确保工程质量，工程开工前对每个施工环节、环境因素、人员素质进行了细致周密的考虑，对施工现场进行了清理，钢筋混凝土梁板加固前尽可能卸荷。
5.2施工步骤
⑴清除加固梁底及U型箍处吊筋等障碍物。
⑵用砂轮机将粘贴部位打磨平整，U型箍转角处打磨成R≥20mm的圆弧状。在锚固加强区每隔50mm刻痕一道，以增加粘贴效果。用吹风机清除浮尘、保持干燥并刷丙酮去脂。
⑶涂刷基底树脂（JGN-E）使其渗透至混凝土内部，以提高混凝土与碳纤维之间的粘结力。
⑷用整平材料补树脂（JGN-F）修复，填补不平整部位。
⑸涂刷粘结树脂（JGN-D），随即开始粘贴碳纤维布，多层粘贴时重复步骤（5）。
⑹粘贴完最后一层碳纤维布后再涂刷一道粘结树脂（JGN-D）。
5.3施工要点及注意事项
⑴混凝土与碳纤维布之间界面处理和好坏直接影响到混凝土梁的加固效果。因此梁底面及U型箍处必须反复打磨平整，去除混凝土劣化部位，凹陷、缺陷处用修补胶找平。
⑵粘贴碳纤维布时必须两人密切配合，一人拉紧碳纤维布，一人用刮板从一侧边刮边贴，保证不留气泡，粘贴紧密。实践证明，刮板粘贴碳纤维布效果很好，碳纤维布空鼓率基本为零。
⑶注意搭接区粘贴，做好标记，保证搭接长度≥150mm。
⑷碳纤维布为导电材料，应尽量远离电器设备及电源；碳纤维布应避免弯折；原料应密封储存，远离火源，避免阳光直接照射。树脂胶配置使用场所应保持通风良好。
经现场锤测及邵氏硬度计测试，施工质量达到优良，取得了良好的加固效果。
5、结语