试述碳纤维布在混凝土结构加固中的应用
碳纤维布在钢筋混凝土结构加固中的应用
构件 表面 凹陷部 位应 用 环氧腻 子 填平 ，并 修 复 至表 面 平 整 、 滑 ； 顺 内角 （ 差 、 拱 等 ） 用 环 段 起 要
氧腻子填补 ， 使之平顺 ， 腻子涂刮后 ， 表面仍存在
的凹 凸糙纹 ， 应再 用 砂纸 打磨 平整
（） １ 裂缝 处理 。 度小 于 ０２ｍｍ 的裂缝 ， 宽 ． 用环
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２０ 第 ｌ ０６年 期
２６ 粘 贴碳 纤维 布 ．
董华江
碳纤 维 布在 钢筋混 凝 土结 构加 固中 的应用
８ ９
补救措 施 或返 工 ；碳纤 维布 实 际粘贴 面 积应 不少
按 设 计 要 求 的 尺 寸 用 锋 利 刀 具 裁 剪 碳 纤 维 布 ． 整齐 划一 ， 免毛 刺 、 角 ； 应 避 缺 树脂 的主 剂和 固 化剂应 按规 定 的 比例 称 量准确 ，装 入容 器用搅 拌 器均 匀搅拌 。 次调 和量 应在 可使 用时 间 内用完 ； 一 纤 维顺 长 方 向 片材 的 接 头必 须 搭 接 １ ｍ 以上 ， ０ｅ 片材 宽度 方 向不需 要搭 接 ；贴 布 前用专 用滚 筒 刷
２２ 施 工工 艺流 程 ．
有 流淌 、 气泡 ， 触干 燥后 ， 能进 行 下一道 工序 。 指 才 （ ）底 层 涂 料 指 触 干燥 或 固化 后 ， 面 上 的 ３ 表
凸起 部 分要 用砂 布或 角磨 机磨 平 。 ２５ 用环 氲腻 子 进行 残缺 修补 ．
混凝 土基 底 处理 涂底 层涂 料一 用 环氧腻 子 进 行残缺 修补 贴碳纤 维 布一 养护 涂 装一 完工
认 真 阅读 设 计施 工 图 ，根据 施工 现场 和 被加
固构 件混凝 土 的实际 状况 ．拟定 施 工方 案和施 工
碳纤维布在混凝土框架结构梁的加固应用
１ ． 引 言
文 献 标 识 号 ：Ａ
文章编号 ：２ ３ ０ ６ － １ ４ ９ ９（ ２ ０ １ ３ ）０ ６ 一 Ｏ １ ４ ４ 凝＿ 十 的机械咬合 力 ： 纤维织物与混凝 土 的化学胶着力 ： 纤维织物 由于温度变化和吸 碱 骨 料 反应 等 原 因 ， 经 过 长 时 间 的 使 用 ，梁 体 的承 载力 或 耐 久 性 均 会 有 湿 引起 的膨 胀 及 混 凝 土 硬 化 收 缩对 纤维 织 物 产 生 的 压 力 。 面粘 结 性 所 下 降 ，最 直接 的 处理 方 法 就 是 拆 除 重 建 或 补 强加 固 。常 用 的加 固方 法 能是发挥纤维织物对混凝土基体增强、增韧、阻裂能力 的关键。通 过前 主要包括 ： 加 大混 凝 土 截 面 加 固 法 、外 包 钢 加 固 法 、粘 钢 加 固法 、预 应 人对纤维织物增 强混凝土薄板界面粘结性能试验初步研究 ，经过总结可 力加固法以及粘贴碳 纤维补强加 固。采用碳纤维加 固是 目前 比较可行的 以得到几点结论 ： １ ）纤维织物与混凝土之 间的粘结力 与纤维 的种 类有 方法之一， 实际上 ， 碳纤维布增强混凝土结构在 实际应用 中有很多优势 ， 关 ，纤维织物的弹性模量越高 ，纤维织物的伸 长变形越 小 ，纤维织物与 比如 良好的承载力、不腐蚀 、防磁化 、重量轻、不 占用空间等 。 混凝 土之间的粘结力越 大。２ ）应 进 一 步 研 究粘 结 滑 移 模 型 ，建立 纤 维 ２ ． 碳纤维布的物理力学性能 织物与混凝土界面单元本构关系 ，深入分析纤维织物增强混凝土薄板的 ２ １ 物 理 性 能 与 应 用 界面粘结性能 ３ ） 碳纤维布锚固端的应 力集 中不但与其性能有关 ，还同 按 高分 子 材 料 的 种类 可 分 为 碳 纤 维布 （ Ｃ Ｆ Ｒ Ｐ ） 、 玻璃 纤 维 布 （ 粘 结 层 的 性 能 有 关 ，降低 粘 结 层 剪 切 模 量 ，可 以 降低 端 部 剪 应 力 集 中 。 Ｇ Ｆ Ｒ Ｐ ） 和芳纶加劲布 （ Ａ Ｆ Ｒ Ｐ ） 三 种 ，其 中 以碳 纤 维 布 的应 用最 为 广 泛 。 因此 ，应 尽 可 能 选 用 柔 性 好 的材 料 可 有 效地 降低 剥 离 应 力 。４ ） 粘 结 层 碳 纤 维 布 具 有 较 高 的 抗 拉 强 度 ，约 为普 通 钢 材 的 ｌ Ｏ 倍 ，弹 性 模 量 与 钢 的厚 度 不 宜 过 大 ，构 件 同一 部 位 碳 纤 维 布 粘 结 层 数 不 宜 超 过 ３ 层 。 ５ ） 材 处 于 同一 数 量 级 ：自重 轻 ，每 平 方 米 质 量 为 ３ ｉ ｉ ｌ ｌ ｎ厚钢材的 Ｉ Ｐ １ ０ ０： 粘 结 应 力 与 锚 固长 度 有 关 ，锚 固长 度 越 短 ，局 部 粘 结 应 力 越 大 ，因 此 ， 厚度小 ，其厚度为 １～ ２ ｍ ｍ，是一种高效的结构加固修补材料 。 纵 向抗弯加固的锚 固长度应尽可能加长 ，有条件 时建议延伸到梁体的支 ２ ２力 学性 能 座边 缘。６ ） 为保证碳纤 维布粘贴面平整 ，粘结剂应 涂刷 饱满、均匀 ， 碳 纤 维 布 是 一 种 正 交 异 性 材 料 ，通 常 在 纤 维 方 向具 有 很 高 的 强度 ， 保证碳纤维布与混凝土的整体粘结效果 。 而 在 垂 直 于纤 维 的 方 向强 度 较低 。 一般 ，将 碳 纤 维 布 的 主 拉 应 力 方 向沿 ４ ． 碳纤维布加固工程实例 加 固混凝土梁体的纵 向布置 ，与受力钢筋方 向一致 ，这种加固方式为单 ４ ． １工 程概 况 向加 固。当需要双 向加固时 ， 可采用双层粘贴 的方式实现。从前人的试 某中学教学楼 房屋 的建筑主体部分为地上 ６层，混凝土强度等级均 验分析基础上得到的应力应变曲线 可知 ，碳纤维布的应力一应变关系在 为 Ｃ ２ ５ ，框 架 柱 截 面 尺 寸 为 ４ ０ ０ ｍ ｍ ×６ ０ ０ ｎ ￣，框 架 梁 尺 寸 多为 ２ ５ ０ ｘ ５ ０ ０ ｍ ｍ 断裂 前 基 本 上 是 … ‘ 条 直 线 ，即碳 纤维 布 在 工 作 应 力 范 围 内基 本 上 表现 为 和 ４ ０ ０ ×６ ５ ０ ｍ ｍ ， 目前 ， 主要 作 为 教 室 及 办 公 室 使 用 。 线 弹 性 ，不 存 在 屈 服 点 或 塑 性 区 。 ４ ． ２ 检 测 结 果 经 检 测 公 司 检 测鉴 定 ，从 一 层 至 三 层 Ｂ～ Ｆ轴 线 与 １ Ｏ～ ｌ ３轴 线 范 ３ ． 碳纤维布的加固机理 【 １ 、３ 】 围 内 五根 框 架 柱 承 载 力 不 足 ， 框 架梁 承 载 力 不 足 主 要 表 现 为 ：部 分 框 ３ １梁 体 加 固机 理 采 用 碳 纤 维 布 粘 贴 加 固 混凝 土 梁 ，一 般 是 粘 贴 在 梁 底 受 拉 区 ，以 提 架 梁 配筋 不 足 或 抗 震 构 造 措施 不 满足 要 求 ，为 确 保 教 学 楼 的使 用安 全 ， 高截 面 的抗 弯 承 载 力 ，这 时 碳 纤 维 布 的作 用类 似 于 梁 底 受 拉 钢 筋 。 碳 纤 需 对 教学 楼 进 行 加 固 。 维布和混凝土梁通过粘结层传递剪应力和粘 ４ ． ３碳纤维布 加固设计 采用碳 纤维布对粱进行加 固，梁底粘贴 宽 ２ ５ ０ ｍ ｍ、厚 度 为 ０ ． １ １ ７ ｍ ｍ 结 正 应 力 ，以达 到 共 同 工作 的 目的 。然 而 ，在 碳 纤 维 布 端 部 处 往 往 由 于 形状 变 化 而 产 生 应 力 集 中 ，即 产 生 较 大 的剪 应 力 和 粘 结 正 应 力 ，因 的 碳 纤 维 布 两 层 ，梁 两 端 贴 ６道 宽 ｌ Ｏ Ｏ ｎ ￣ 的 ｕ形 箍 ， 净 距 ５ ０ ｍ ｍ 。 分 别 此 ，其常见 的破 坏模式 主要有 四种 ： ①碳纤 维布达到极 限强度发 生断 计算加固后梁 的受弯承载力和受剪承载力 ，并与原构件进行对 比，看加 裂 ，由 于碳 纤 维 布 断 裂 前 处 于 弹 性 状 态 ，断裂 后 立 即退 出工 作 ，使 梁 的 固 后 的构 件 是否 己满 足 结 构 承 载 力要 求 。 破坏具有一定 的脆 性 ：②受压 区混凝土 被压坏相当于混凝土适 筋梁破 ４ ４碳纤维布加固的施工方法 坏梁体所具 有的 良好延性 ：③混凝 土粘结面剪切破坏 ，即在 碳纤维布 ４ ． ４ １ 基 本 施 工 工 艺 端部应力作用 下由于粘结层 的剥 离强度 较低导致碳纤维布 剥落 ：④混 施工准备一结构表面处理一底胶配 制并涂刷一找平胶配制并修复、 凝土保护 层剥落破 坏 ，这是 由于端 部混凝 土保护层被 拉裂产生 竖向裂 平 整 一 粘 贴 胶配 制 并涂 刷 一 粘 贴 纤 维 布 一表 面 喷砂 防 护 。 ４ ４ ２施 工 措 施 ： 缝 ，当裂缝延伸到纵 向钢筋后 ，又沿钢筋产生水平向的剥离裂缝 ，使碳 １ ）基 底 处 理 。２ ）混 凝 土 表 层 出现 剥落 、蜂 窝 、腐 蚀 等 劣 化 现 象 的 纤 维 布 连 同 保 护层 发 生剥 离 破 坏 。 ［ １ 、３ ］ ３ ． ２粘 结 锚 固 机 理 ［ ２ ］ 部 位 应 予 以凿 除 ，对 于 较 大 的 面 积 的 劣 质层 在 凿 除 后 应 用 聚 合 物 水 泥 砂 ）对 表 面 有 裂 缝 的 部 分 如 有 必 要 应 首 先 进 行 封 闭灌 浆 处 纤维 织 物 与 混 凝 土 之 间 的粘 结 力 由 以下 几个 部分 组 成 ： 纤 维 织 物 与 浆 进 行 修 复 。３
钢筋混凝土结构加固施工中碳纤维布的应用
钢筋混凝土结构加固施工中碳纤维布的应用目录一、内容概要 (2)1.1 碳纤维布加固技术的发展背景 (2)1.2 碳纤维布在加固工程中的应用意义 (3)二、碳纤维布材料特性 (5)2.1 碳纤维布的材料组成与性能 (6)2.2 碳纤维布的力学性能特点 (7)三、钢筋混凝土结构加固原理 (7)3.1 钢筋混凝土结构的加固需求分析 (8)3.2 碳纤维布加固的原理与效果 (9)四、碳纤维布加固施工工艺 (10)4.1 施工准备与材料选择 (11)4.2 施工工艺流程 (12)4.3 施工过程中的关键技术与操作要点 (13)五、碳纤维布加固工程的验收与评估 (15)5.1 工程验收的标准与方法 (16)5.2 加固效果的检测与评价 (17)六、碳纤维布加固的案例分析 (18)6.1 典型案例介绍 (19)6.2 案例分析与讨论 (20)七、存在的问题与改进措施 (21)7.1 存在的问题 (23)7.2 改进措施与建议 (24)八、未来发展趋势与展望 (25)8.1 技术创新与发展方向 (26)8.2 对未来加固技术的展望 (27)一、内容概要本文档主要介绍了钢筋混凝土结构加固施工中碳纤维布的应用。
内容涵盖了碳纤维布的基本概念和特性、应用范围和施工流程，以及在钢筋混凝土结构加固中的具体应用方法和实际效果。
还探讨了碳纤维布在加固施工中需要注意的问题，包括材料的选择、施工质量控制、安全施工等方面。
对碳纤维布在钢筋混凝土结构加固施工中的优缺点进行了分析总结，为相关领域的工程实践提供了参考依据。
1.1 碳纤维布加固技术的发展背景随着现代建筑技术的飞速发展，高层建筑、大跨度桥梁、地下工程等复杂结构逐渐增多，对结构的安全性和耐久性要求也越来越高。
在实际工程中，由于各种原因（如设计失误、施工质量不达标、自然灾害等），结构可能会出现损伤、老化、腐蚀等问题，影响结构的正常使用和安全性能。
对既有结构进行加固改造，提高其承载能力和耐久性，成为工程建设领域亟待解决的问题。
碳纤维布加固技术在混凝土结构补强中的应用
Ｓｉｃ ａ ｅｈ ｌｙｎｏ ｔｎ ｅ ｌ ｃｎｅ ｎ Ｔｃ ｏｇ Ｉ ｖ ｉ ｒｄ ｅ ｄ ｎｏ ｎ ａｏ Ｈ ａ
技 术 创 新
碳 纤 维 布 加 固技 术 在 混 凝 土结构 补 强 中 的应 用 ①
陆总 兵 陆艳辉 （ 南通新 华建筑 集 团有限公 司 江苏 南通 ２ ６ ０ ） ２ ０ ６ 摘 要： 粘贴碳 纤堆布加 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 ． 比 模 量 ， 腐 蚀 抗 疲 劳 及 施 工 简便 等 许 多 优 点 ， 高 耐 为混 凝 土 桥 梁 加 固 技 术 注 入 了新 的 活 力 。 纤 维 布 加 固修 补 结 构 碳 技 术 是 利 用 树 脂 奏 粘 鲒 材 料 将 碳 纤 维 布 粘 贴 于混 凝 土 表 面， 以达 到 对 结 构 加 固补 强 的 目 的 。 文 筒述 了常 用 混 凝 土 结 构 的 加 固方 法 ， 本 论
建筑 结构 加 固中的碳 纤维 材料 的力学性
质是非 常优 良的 ， 是 ， 纤维材料 织 成碳纤 但 碳 作， 当其 承受 了较大 的承载 负荷后 ， 中的应 其
以 至于 被 损坏 。 是 它们 之 间使 用 了黏￣ ＪＪ 但 ｆ ，
２碳纤维材 料
２１ ． 碳纤维 的分类
２． ． １ １按碳 纤维 织造 方法 不 同主要 可以
从 纤维布的强度 一般为建筑用钢 材的十几倍 ， 弹 胶 共 同使 用 ， 可构 成 完 整的 碳纤 维 布增 强 体 铡 筋 的受 拉性 能 ， 而提 高构 件 的抗 弯承 载 性模数与建筑钢材 在同一水平上 并略有提 高 ，
碳纤维布在砼结构加固中的应用
１２ ．
抗 弯 加 固 设 计 方 法 碳 纤 维 布 加 固梁 、 抗 弯 承 载 力 设 计 计 算 考 虑 板
两 种 破 坏 特 征 混 凝 土 压 坏 和 碳其 允 许 拉 应 变 与 混 凝 土 压 坏 同时 发 生 时 的界 限相 对 受 压 区高 度 ， 【ｃ ） ￡】。 ＝０ ８ｃ ￡ ＋ ．￡ ／（ｃ ｕ ｕ
性模量 和面积 ；
其 余 符 号 含 义 均 同混 凝 土 结 构 设 计 规 范 。 ［ 收稿 日 ２０－ － 期】０２ ３１ ０ ８ ［ 作者简介 】 汤东婴 江苏省建筑科学研究院 工程师
、 分 别 为 碳 纤 维 布 的极 限抗 拉 强 度 、 限 ‰ 极
拉应 变 ；
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【ｃ 为 碳 纤 维 布 的允 许 拉 应 变 ， 【ｃ ￡】 ｆ 取 ￡ 】＝１ ｆ 一 Ｅ ／ ２ ０ ０ 且 不应 大 于 碳 纤 维 布 极 限 拉 应 变 的 ４００ ，
１ １ ４碳 纤 维 的 应 力 应 变 关 系 ．．
ｆ ≤ ￡ｆ ￡ ，ｏｆ ￡ｆ ｄ Ｏ ｃ ｄ ≤ ｃ＝ ｃ‘Ｅ
其 进 行 混 凝 土 结 构 构 件 的加 固 已 越 来 越 广 泛 。 文 本 结 合 工 程 实 例 对 该 项 技 术 用 于建 筑 结 构 中梁 、 抗 板
弯 加 固 的设 计 、 工 进 行 探讨 。 施
１ 碳 纤 维 布 抗 弯 加 固 设 计 原 理
１ １ 基 本 假 设 ． 对 碳 纤 维 布 梁 、 抗 弯 承 载 力 的 计 算 作 如 下 假 板
分 别 为 混 凝 土 、 筋 和 对 应 钢 筋 应 力 钢
碳纤维布在混凝土框架结构梁的加固应用
碳纤维布在混凝土框架结构梁的加固应用摘要：本文结合某教学楼加固的具体工程实例，阐述了碳纤维布加固的机理及加固施工工艺，工程实践表明：通过粘连碳纤维布的加固处理，能有效的提高混凝土框架结构梁的承载力。
关键词：加固机理；碳纤维布；承载力中图分类号：tq327.3 文献标识号：a 文章编号：2306-1499（2013）06-（页码）-页数1.引言钢筋混凝土结构广泛应用于建筑结构中，混凝土碳化、介质侵蚀、碱骨料反应等原因，经过长时间的使用，梁体的承载力或耐久性均会有所下降，最直接的处理方法就是拆除重建或补强加固。
常用的加固方法主要包括：加大混凝土截面加固法、外包钢加固法、粘钢加固法、预应力加固法以及粘贴碳纤维补强加固。
采用碳纤维加固是目前比较可行的方法之一，实际上，碳纤维布增强混凝土结构在实际应用中有很多优势，比如良好的承载力、不腐蚀、防磁化、重量轻、不占用空间等。
2.碳纤维布的物理力学性能2.1物理性能与应用按高分子材料的种类可分为碳纤维布（cfrp）、玻璃纤维布（ gfrp）和芳纶加劲布（afrp）三种，其中以碳纤维布的应用最为广泛。
碳纤维布具有较高的抗拉强度，约为普通钢材的10 倍，弹性模量与钢材处于同一数量级；自重轻，每平方米质量为3 mm 厚钢材的1p100 ；厚度小，其厚度为1～2 mm ，是一种高效的结构加固修补材料。
2.2力学性能碳纤维布是一种正交异性材料，通常在纤维方向具有很高的强度，而在垂直于纤维的方向强度较低。
一般，将碳纤维布的主拉应力方向沿加固混凝土梁体的纵向布置，与受力钢筋方向一致，这种加固方式为单向加固。
当需要双向加固时，可采用双层粘贴的方式实现。
从前人的试验分析基础上得到的应力应变曲线可知，碳纤维布的应力—应变关系在断裂前基本上是一条直线，即碳纤维布在工作应力范围内基本上表现为线弹性，不存在屈服点或塑性区。
3.碳纤维布的加固机理[1、3]3.1梁体加固机理采用碳纤维布粘贴加固混凝土梁，一般是粘贴在梁底受拉区，以提高截面的抗弯承载力，这时碳纤维布的作用类似于梁底受拉钢筋。
碳纤维布在结构加固工程中的应用
作者简介 ： 林科六（９６ ， 广 东海丰县人 ， １７ 一）男， 学士 ， 工程师 ， 从事工程结构设计 工作 ， ｍ ｉｋ８８ ２ ． 。 主要 Ｅ— ａ ：６８＠１６ ｌ
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红水河 ２ ０ 年第 ｌ ０６ 期
求， 所以进行裂缝修补 时， 传统的加固方法可能性很
要： 从碳 纤维布、 纤维加 固法的特点 、 碳 原理、施 工工艺等 方面说 明了碳 纤维布在 结构加 固工程 中的应 用。 文献标识码 ： Ｂ 文章编号 ：０ １ ０ Ｘ（０ ６ ０ ～０ ９ —０ １０ —４ ８ ２ ０ ）１ ０ ３ ３
关键词 ： 纤维布 ； 碳 结构 加 固
中图分类 号 ： Ｉ７３ ８ ］Ｊ ５ ． ｒ
料须 固化后 （ 固化时间视现场气温而定 ， 以手指触感 干燥 为宜 ， 一般不小 于 ２ｈ ， ） 方可再进行下一道工 序。 碳纤维布的尺寸应按设计要求裁剪 ， 除非特殊 要求 ， 长度一般应在 ３ 之内。将调配好粘贴胶料 ｍ 均匀涂抹于待粘贴 的部位 ， 在搭接 、 拐角部位适当多 涂抹一些。将碳纤维布粘贴 于构件上 ， 在确定所粘 贴部位无误后剥去离型纸， 用特制滚子反 复沿纤维
小， 用碳纤维布进行加 固维修就可 以满足它的各方
面要求 。 碳 纤维有着 其它结构加 固材 料无法 比拟 的特
点。首先 ， 碳纤维的抗拉强度高达 ３６０ＭＶ ， ０ ａ是钢
材的十几倍 ； ， 其次 碳纤维耐腐蚀 性好 ， 特别是耐强
碱腐蚀 ， 这点其他材料不能相 比的。由于在海水 中 有较多的氯离子， 因此海水对混凝 土结构有很强 的
左右 ； 在进行抗剪加固时 ， 碳纤维布的纤维方 向与梁 的轴 向垂直。对于柱子 ， 碳纤维布是一种理想 的加 固材料 ， 因为 碳 纤 维 布 的 弹性 模 量 是 ２３× １ ． ０
碳纤维布补强技术在混凝土结构加固中的应用
８ ； 后 用 刮板 将 底 层 涂 料 均 匀 涂 刷 于 构 件 底 面 （ 侧 刮 Ｏ 然 两 １０ ５ ｍｍ） 待 胶 固化 后 （ ， 固化 时 间 视 现 场 气 温 而 定 ， 以指 触 干
一 要 （） 用 范 围 广 ， 可 用 于 提 高 不 同 结 构 类 型 （ 建 筑 （ 般 类 似 结 露 的露 珠 一 样 ） 用 砂 布 或 角 磨 机 磨 平 。 ６适 既 如 ．． 物、 构筑 物 、 梁 、 道 、 洞 等 ） 承 载 力 ， 能 用 于 抗 震 加 ４ ２ ３ 用 环 氧 腻 子 找 平 桥 隧 涵 的 又 构 件 表 面 凹 陷 部 件 应 用 环 氧 腻 子 填 平 ， 修 复 至 表 面 并 固； 顺 模 段 起 等 （ ） 点 是 采 用 碳 纤 维 加 固 成 本 偏 高 ， 要 全 面 推 广 这 平 整 、 滑 ； 板 接 头 （ 差 、 拱 ） 出 现 高 度 差 的 部 位 要 ７缺 想
一 ０ ｎ内 （） ３ 耐腐蚀及 耐久 性能好 ， 不与 酸 、 、 等 化学 物质 发 用 完 ， 般 情 况 下 ４ ｍｉ 用 完 ； 碱 盐 （ ） 刷 底 层 涂 料 时 ， 涂 表 面 须 干 燥 ， 境 湿 度 应 ＞ ２涂 底 环 生 反 应 ， ～５ —８ ℃ 温 度 环 境 条 件 下 使 用 ， 应 范 围 广 ； 在 ２ ２ 适
Ｎｏ． ２１， Ｏ１ ２ ０
现代 商贸工业 Ｍｏ ｅｎＢ ｓ ｅ ｒｄ ｄ ｓ ｙ ｄ ｒ ｕｉ ｓ Ｔ ａｅＩ ｕｔ ｎｓ ｎ ｒ
２１ 第 ２ ０ ０年 １期
碳纤维布补强技术在混凝土结构加 固中的应用
覃 俊 飞
（ 西 贝 多丰 建 筑 工 程 有 限公 司 ， 西 南 宁 ５ ０ ０ ） 广 广 ３０ １
混凝土碳纤维布加固原理及应用
混凝土碳纤维布加固原理及应用一、引言混凝土加固技术是一种现代化的建筑维修和加固技术，具有高强度、高刚度、耐久性好等优点，混凝土碳纤维布加固技术是其中的一种。
本文将详细介绍混凝土碳纤维布加固原理及在实际应用中的优点和局限性。
二、混凝土碳纤维布加固原理1.碳纤维布的特性碳纤维布是由碳纤维和树脂组成的，具有轻质、高强度、高刚度等特点。
碳纤维的拉伸强度是钢的5~10倍，而重量却只有钢的1/4~1/5。
由于碳纤维具有高强度、高刚度的特性，它可以有效地防止混凝土的裂缝扩展，增加混凝土的承载能力和变形能力。
2.混凝土碳纤维布加固的原理混凝土碳纤维布加固是通过在混凝土表面粘贴一层碳纤维布，使其成为混凝土的一部分，从而增加混凝土的强度、刚度和耐久性。
具体来说，碳纤维布可以通过以下方式提高混凝土的性能：（1）增加混凝土的强度：由于碳纤维布的强度高于混凝土，当碳纤维布与混凝土结合后，它可以承担混凝土的部分负荷，从而增加混凝土的强度。
（2）防止混凝土的裂缝扩展：由于碳纤维布具有高强度、高刚度的特性，它可以有效地防止混凝土的裂缝扩展，从而提高混凝土的耐久性。
（3）增加混凝土的刚度：由于碳纤维布的刚度高于混凝土，当碳纤维布与混凝土结合后，它可以增加混凝土的刚度，从而提高混凝土的变形能力。
三、混凝土碳纤维布加固的应用1.桥梁加固混凝土碳纤维布加固技术在桥梁加固中得到了广泛的应用。
由于桥梁的受力状态复杂，容易出现裂缝和破坏，使用碳纤维布可以有效地防止裂缝扩展，增加桥梁的承载能力和变形能力，从而延长桥梁的使用寿命。
2.建筑物加固混凝土碳纤维布加固技术在建筑物加固中也得到了广泛的应用。
由于建筑物的受力状态复杂，容易出现裂缝和破坏，使用碳纤维布可以有效地防止裂缝扩展，增加建筑物的承载能力和变形能力，从而提高建筑物的安全性和耐久性。
3.隧道加固混凝土碳纤维布加固技术在隧道加固中也得到了广泛的应用。
由于隧道环境恶劣，容易出现裂缝和破坏，使用碳纤维布可以有效地防止裂缝扩展，增加隧道的承载能力和变形能力，从而提高隧道的安全性和耐久性。
碳纤维布在混凝土结构加固工程中的应用
３ 福建 日报采编大厦 中央 空调节能控 制 报 ， 了良好 的社会效 益和经 济效益 。 取得 界面上读 取。 系统效益估算 不 管任 何其 中 一主机 及变 频水 泵 ，赛 灵 ３ １福建 日报社建筑情况 参考 文献
摘 要 ：本 文简 述 了常 用混 凝 土 结 构 的加 固方 法 ，论 述 了碳 纤维 加 固 的 原理 、设 计 注 意 问题 、施 工 步 骤 、施 工 注意 事 项等 方 面 ，指 出 了碳 纤 维 布 在 混 凝 土 结 构 加 固工 程 中的 应 用 将 越 来 越 大 。 关键 词 ：加固 方法 碳纤 维布 结构 加 固 施 工步 骤 中图分类号 ：Ｔ ２ 文献标 识码 ：Ａ ｕ５ ８ 文章编号 ：１ ７ ３ ９ （０ ６ １ （ ） ０ ０ ０ ６ ２ ７ １２ ０ ）０ ａ ０ ５ ２
设 计标准 提高 、建筑 物老 化 、建筑 物灾 害损 构件的承载能 力 ， 大了截面刚度 ， 加 改变其 自
伤 、设计 失误 或施 工不 当等 各种原 因 ，必须 振频率 ；但 增加 了结构 自重 ，增大 了截面尺 种方 法会减 小使 用空 间 ，且要 求支 点落于可 对 建筑物 进行加 固处 理 ，进而 提高 结构 或构 寸 ， 减小了使用空 间 ， 且存 在着新老混凝土 靠 构 件 上 。 而
２ １ ３ 改变 受力体 系加 固法 ．．
喷 管喷 射到混 凝土 表面 ，在较 短时 间 内凝 结
硬 化 ，达 到补 强 目的 。 ２ １６ 绕 丝加 固法 ．．
直接提高构 件截面承载 力和冈度 的一种方法 。 ４
２． ． 加大截 面法 １１
该法是一种通过 增设 支点（ 柱或托架） 或采
碳纤维在钢筋混凝土结构加固中的应用
碳纤维在钢筋混凝土结构加固中的应用简介：碳纤维质轻高强、耐腐蚀、抗老化，在结构加固工程中的应用，已成为工程界的热点。
用其加固钢筋混凝土结构，施工简单便捷，在今后的混凝土结构维修加固中必将得到广泛的应用。
本文结合2006年羚山发电厂采用碳纤维加固补强的实践，介绍其所用材料、施工工艺及其应用性分析。
关键字：碳纤维、混凝土结构、加固、应用1、工程概况羚山发电厂位于广东省肇庆市羚山脚下，主车间始建于1971年，上部为钢筋混凝土框架结构。
2006年，为把屋面设备钢筋混凝土梁架的承载力由1000kg/m提高到1800kg/m，采用美国赫氏公司生产的Fabrucs117（300g/m2）型0.167mm厚碳纤维布，对该屋面筋混凝土梁架进行了加固，效果很好。
2、材料及其性能碳纤维是世界上施工程序最简易的补强材料之一。
用同一方向排列的碳纤维织物，在常温下用环氧浸渍树脂胶粘贴于混凝土结构表面，使二者作为一个新的整体，共同受力，利用碳纤维的抗拉能力，加大对混凝土的约束力混凝土构件加固后，可有效地增大结构抗拉及及抗剪能力，提高其强度、刚度、抗裂性和延性，控制裂缝和挠度的继续发展，从而达到对混凝土构件加固的目的。
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题下达到高效加固的目的。
碳纤维复合材料包括碳纤维布和粘接材料：2.1、碳纤维布具有如下特点：（1）、力学性能优异：主要技术指标：抗拉强度：3550MPa/mm2，弹性模量≥2.35×105Mpa，伸长率≥1.4%。
（2）、化学稳定性良好：具有极强的抗酸、碱、盐、紫外线和防水能力。
（3）、材料重量轻：可以不增加结构体积和不改变结构外型。
增加的结构重量可以忽略，便于用所需要的色彩涂装，而不留补强痕迹。
（4）、施工简单：可用手动和小型电动工具操作，可在有震动的情况下施工而不影响补强效果，工期短，进度快。
（5）、随形性好：不受形状限制，加固后均可保持物体原状，不影响表面装饰。
碳纤维在混凝土结构加固中的应用
碳纤维在混凝土结构加固中的应用在土木工程中，由于各种原因，经常需要对已有建筑物进行维修、加固。
实践证明，应用碳纤维材料对商品混凝土结构进行加固，是一种有较高技术含量的、全新的建筑结构加固方法。
本文通过分析碳纤维在商品混凝土结构加固中的技术特点及设计原则，针对粘贴碳纤维加固施工工艺进行探讨，并对工程性能进行评价。
1碳纤维材料在商品混凝土结构加固中的技术特点高强高效。
由于碳纤维材料优异的物理力学性能，在加固修补商品混凝土结构中可以提高商品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。
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。
根据有关统计资料，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4-8倍。
具有极佳的耐腐蚀性能及耐久性。
试验表明，碳纤维材料加固商品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。
适用面广。
粘贴碳纤维材料加固修补商品混凝土结构可广泛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、桥梁、桥板以及隧道、大型筒体及壳体结构工程等，采用旧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。
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％就可以了。
碳纤维材料质量轻且薄，粘贴后每平方米重量不到 1.0kg，粘贴一层的厚度仅1.0mm左右，加固修补后基本不增加原结构自重及原构件尺寸。
2碳纤维加固技术的设计原则碳纤维加固修补砼结构作为一项新技术，既有其不可比拟的优点，但也有其一定的适用范围和适用条件，超出此范围而盲目地采用此技术就会导致不安全、不经济、不合理的后果。
碳纤维布在混凝土大梁加固中的应用
的 复 合 材 料 。它 具 有 高强 轻 质 、 腐 蚀 、 老 化 、 理 性 能 稳 定 等 优 点 ， 抗 拉 强 度 约 为 钢 材 的 ７ ｌ 抗 耐 物 其 一 ０倍 。 碳 纤 维 布 加 固混 凝 土结 构技 术 ， 是 利 用 树 脂 将 碳 纤 维 布 粘 贴 在 混 凝 土 构 件 的 表 面 ， 成 一 体 共 同 工 作 ， 则 形
以达 到 对 结 构 构 件 的加 固 目的 。
１ 工 程 概 况
某 教学楼为三层 混合结构 ， 纵墙 承 重 ， 墙 厚 ３ ０ｍｍ， 外 ０ 内墙 厚 ２ ０ｍ 灰 土 基 础 ， 盖 为 现 浇 钢 筋 混 凝 ４ ｍ， 楼 土 肋 形 楼 盖 。该 工 程 于 １９ ９ ８年 ｌ ０月 浇 筑 第 二 层 楼 盖 混 凝 土 ， １ 初 浇筑 第 三 层 楼 盖 混 凝 土 ， 体 结 构 于 ｌ月 主 １９ ９ ９年 １月 完 成 主 体 结 构 。 同 年 ４月 作 装 饰 工 程 时 ， 现 大 梁 两 侧 的 混 凝 土 楼 板 上 部 普 遍 开 裂 ， 缝 方 向 发 裂
（ ｖｌＥｎ ｉｅ ｒ ｇＤｅ ａｔ ｎ Ｃｈ ｎ ｄ ｅ ｃ ｅｓＣｏｌｇ Ｃｈ ｎ ｄ １ ０ ０， ｉａ Ｃｉｉ ｇｎ ｅｉ ｐ ｒ ｎ ｍｅ ｔ， ａ ｇ ｅＴ ａ ｈ ｒ ｌ ｅ， ａ ｇ ｅ４ ５ ０ Ｃｈｎ ） ｅ
Ａ ｂ ｔ ａ ｔ Ｔｈ ａ ｅ ｎ ｒ ｄ ｃ ｓ ｔ ｔ ｏ ｆｓｒｎ ｔ ｅ ｉ ｇ ｗｈ ｃ ｐ ｉｄ ｔ ｅ ｃ ｒ ｎ ｆｂ ｒｓ ｅ ｔｉ ｔ ｈ ｅ ｎ－ ｓｒ ｃ ｅ ｐ ｐ ｒｉ ｔｏ ｕ ｅ ｈｅ ｍｅ ｈ ｄ ｏ ｔｅ ｇ ｈ ｎ ｎ ｉ ｈ ａ ｐｌ ｈ ａ ｂｏ ｅ ｈ ｅ ｎ ｏ ｔ ｅ ｒ ｉ ｅ ｉ ｆ ｒｅ ｏ ｃ ｅｅ ｂ ａ ｏ ｅ ｃ ｉ ｇ ｂ ｉｄ ｎ ｃ ｏ ｄ ｎ ｏ ｔ ｅ ｃ ａ ａ ｔｒ ｆｃ ａ ｋ ｈ ｏ ｇ ｈ ｎ ｌｓｓ ｏ ｈ ａ ｓ ｆ ｏ ｃ ｄ ｃ ｎ ｒｔ ｅ ｍ ｆａ ｔ ａ ｈ ｎ ｕ ｌ ｉ ｇ ａ ｃ ｒ ｉ ｇ ｔ ｈ ｈ ｒ ｃ ｅｓ ｏ ｒ ｃ ｓ ｔ ｒ ｕ ｈ ｔｅ ａ ａｙ ｉ ｆｔ ｅ ｃ ｕ ｅ ｏ ｃ ａ ｋ ｎ ｔ ｅ ｒ ｉ ｏ ｃ ｄ ｃ ｎ ｒ ｔ ｅ ｍｓ ｏ ｅ ｃ ｉ ｇ ｂｕ ｌ ｉ ｇ．Ｉ ｈｏ ｈ ａ ｂ ｎ ｆｂ ｒｓ ｅ ｔｃ ｎ ｇ ｅ ｔｙ ｕ ａｅ ｔ ｅ ｒ ｃ ｓ ｉ ｈ ｅｎｆｒ ｅ ｏ ｃ ｅｅ ｂ ａ ｆａ ｔ ａ ｈ ｎ ｉｄ ｎ ｔｓ ｗｓ ｔ ｅ ｃ ｒ ｏ ｅ ｈ ｅ ａ ｒ ａｌ ｐｄ ｔ ｈ ｉ
碳纤维布在混凝土结构加固工程中的应用
． 只能放在开凿洞 口附近 的梁 、 上 ， 以设 计加 固方案 时对 梁板 ２ １ 碳 纤 维布材料 性 能 板 所
土保护层逐 渐退 出工作 ， 凝土 作用减 弱 ， 回曲线接 近 于纯钢 ０ ６ Ｃ ， Ｃ ）配箍率分别 为 ０ ２ 混 滞 ．（ 一３ 一５ ， ．５％（ Ｃ ，ｌＣ ） 一４ Ｓ 一５ 和
确定屈服位 移 ， 求得各试件 的位移延 性系数 。位移延 性系数平 均 果 ， 型钢 混凝 土柱在最大荷载时 ， 等效粘滞 阻尼 系数 ｈ 在 ０ ３左 ，
可见 型钢混凝土节 点的耗 能能力大约为钢筋混凝土节点 的 ３倍 。
＼～
０ １ ０． ０ ３ ２ ０ ４ ０ ５ ０ ６
节点。
０３ ．８％（ ｃ ， Ｒ ＿１
２ ｓ ｃ ） 四根 型钢混凝 土柱进 行 了反 ，Ｒ ＿３ 的
２ ２ 轴压 比对构件 延 性 的影响 ．
复荷载下的试验研究 。从其骨 架 曲线 （ 图 ２ 上 可 以看 到 ， 相 见 ） 在
配箍率越 高 ， 其延性越好 ， 曲线下降就越平缓 。 从图 ２可以看 出， 型钢 混凝 土柱 的滞 回性能较 好 ， 曲线 较为 同轴压 比下 ，
关键词 ： 纤维布 ， 碳 结构加 固， 混凝土表面 ， 施工养护
中图 分 类 号 ： ３ ＴＵ ７ 文献标识码 ： Ａ
１ 工程概 况
某大型住宅小 区 ， 内设一座会所 ， 主要面 向住户提供 娱乐 、 休
结构受力情况进行 校核 ， 现临 时 吊装 荷载 超 出原设计 荷载 ， 发 必
． 丰满 。还可 以看 出轴压 比对柱 的滞 回性能影 响较 大 ， 随轴压 比的 ２ ４ 耗 能 性 能
碳纤维布补强技术在混凝土结构加固中的应用
碳纤维布补强技术在混凝土结构加固中的应用主要从碳纤维布补强加固技术特点、加固技术原理、施工工艺、施工注意事项、施工质量检验与验收这几个方面进行阐述。
标签：碳纤维布;混凝土结构;加固;应用1 前言碳纤维布加固修复混凝土结构技术是一项新型、高效的结构加固修补技术,其是利用树脂类粘结材料将碳纤维粘贴于混凝土表面,利用碳纤维良好的抗拉强度达到增强构件承载能力及刚度,以达到对结构及构件加固补强的目的,与传统加固方法相比,具有高强高效、施工便捷、工效高、耐久性好等突出的优点。
近年来,碳纤维复合材料在建筑混凝土结构加固中逐渐得到了广泛应用。
2 碳纤维布补强加固技术特点(1)具有高抗拉、高弹性模量的特点,可提高混凝土结构及构件的承载力和延性,改善其受力性能,达到加固修补的目的;(2)施工方便,工作效率高,施工无须大型机械,成品的碳纤维布为卷材结构形式,可任意裁剪,占用场地少,施工进度快;据有关资料统计,粘贴碳纤维的加固工效是粘贴钢板加固工效的4-8倍;(3)耐腐蚀及耐久性能好,不与酸、碱、盐等化学物质发生反应,在-52-82℃温度环境条件下使用,适应范围广;(4)碳纤维材料重量轻(仅为200-300g/m2),厚度小,经加固修补后的构件,不会增加原结构自重及尺寸;(5)碳纤维片粘贴在混凝土的表面,能有效地封闭混凝土的裂缝,从而延长结构的使用寿命;(6)适用范围广,既可用于提高不同结构类型(如建筑物、构筑物、桥梁、隧道、涵洞等)的承载力,又能用于抗震加固;(7)缺點是采用碳纤维加固成本偏高,想要全面推广这项新型加固技术,尚需假以时日。
3 碳纤维布加固技术原理外贴碳纤维增强复合材料加固混凝土技术是通过在混凝土结构外部粘贴纤维增强复合材料片材,通过二者协同受力,达到加固目的。
碳纤维布具有很高的抗拉强度(其抗拉强度约为普通钢材的十几倍)、高强度、高弹性模量、重量轻及耐腐蚀性好等特点,这为利用粘贴碳纤维布加固钢筋混凝土结构提供了前提条件。
碳纤维布在混凝土结构加固工程中的应用
法 称为加 大大截面法 工艺简单 ，可广泛应 用于各 种混凝 土结构 的加 固 ，其使用 ６ ２ ｈ ￣ ４ ），再进行下 一工序 施工 。 （ 找平 三） 面 比较广 。但 是其也存在一 定 的弊端 ，例 如现场 工作量 大 ，需 较长 的 时间进行养护 ，对结构外 观及房屋 净空也存 在一定 的影响 。
三 、碳纤维 加固施 工中应注意的 问题
碳纤维 加 固施 工 中应 注意一 些 问题 ：第一 ，对于主剂 、固化剂 的 采用外加 预应力钢拉 杆或型钢撑 杆对结 构构件 或整体进 行加 固的 配置必 须按照设 计要 求进行 ，一定 要防止 材料加错 或者不均匀搅拌 胶 方法称 为预应力加 固法 ，其特 点是通 过预应力 段强迫 后加部 分拉杆 或 液 ，在施 工过程 中 ，温度 和湿 度应 同时给 予一定 的重视 ，为 ｒ 免产 避 撑杆受 力 ，改变原结构 内力分 布并降低 原结 构应力水 平 ，致 使一般 加 品质量 受影响 ， 应 该注意 产品存储 条件 以及存储 时间。第二 ， 据 还 根 固结构 中所 特有的应力应 变滞后 现象得 以完全 消除 。因此 ，后 加部分 设 计要求 选用合适 的胶 品种 ，注意 固化剂 的用量 （ 不宜 过大 ），以防 与原结构能较好地 共同作用 ，结 构的总 体承载能力 可显著 提高 。
②调 配 、搅 拌粘 贴材料 粘结 剂（ 方法 与底胶 相同） 能出现 使用 ，不 砖柱 进行 加 固。或者对 钢筋混 凝上梁 和钢架 弦和腹杆 进行加 固 。由于 漏刷现象 ，特别注 意要粘贴碳 纤维 的边缘部位 。 湿式外 包钢可大 幅提高构件 的承载能力 ，因此 它主要 是对承 受很大 荷 ③粘 贴碳 纤 维布 ，按照 设计 要 求 粘贴 的部 位 ， 特 制Ｔ 具反 复 用 载的受压构件进行 加固 。 沿纤维方 向滚压 ，将气 泡除掉 、 ，而且 要求粘 结胶必须充 分浸透碳纤 维 （ ）增设支点加 固法 ３ 布；并用刮板 刮涂碳纤维 布表 而粘结胶 ，使之均 匀。 在 梁 、板等受弯构 件跨 巾增设 支撑 、支柱 、支架 等构件 ， 成一 形 ④ 碳纤 维布沿 纤维方 向的搭 接长度不得 小于２０ ｍ。 ０ｍ
碳纤维布加固混凝土结构的技术与应用
碳纤维布加固混凝土结构的技术与应用粘贴碳纤维布进行混凝土结构加固技术是一种新型的加固技术，在现今建筑工程中已广泛应用，它是采用高性能粘结剂将碳纤维布粘贴在各种建筑结构构件表面，以提高混凝土结构构件的抗弯、抗剪、抗震等能力，达到对建筑物、构筑物进行加固、补强的作用。
本文主要阐述碳纤维布在加固混凝土结构方面的技术与应用。
标签碳纤维布；混凝土结构；加固技术一、碳纤维布的定义碳纤维主要是由碳元素组成的一种特种纤维，其含碳量随种类不同而异，一般在90％以上。
碳纤维具有一般碳素材料的特性，如耐高温、耐磨擦、导电、导热及耐腐蚀等。
碳纤维比重性能小，因此有很高的比强度。
二、碳纤维布应用的范围及优点碳纤维布在建筑市场上广泛应用于使用荷载的增加、抗震需求、抑制裂缝、材料老化等，在加固混凝土结构方面适用于各种结构类型、部位的修补，如梁、板、柱子、屋架、桥墩、桥梁、筒体、壳体等结构。
碳纤维布加固主要的优点：1、耐酸、碱、盐及大气环境耐腐蚀性能非常好，能保护混凝土结构等其他材料的表面及内部质量。
2、碳纤维布物理力学性能非常优秀，弹性模量数据与钢接近，抗拉强度大大高于普通钢筋，众多试验表明碳纤维布加固钢筋混凝土是最理想的方案之一。
3、施工质量能够得到保证：碳纤维布材料性能是柔软，形状可任意塑造，能采用技术处理办法保证被加固对象表面无气泡、无空隙存在。
4、施工非常方便，现场无须任何借助任何大型施工设施和机械用具。
5、碳纤维布形状可任意剪裁，适合于混凝土各种类型结构和形状，且不影响结构外观质量，最重要的是施工工艺简单，工期短。
6、重量轻、厚度薄：粘贴后每平方米重量一般小于1.0kg，粘贴一层碳纤维布厚度仅为1.0mm左右，加固修补后的自重和外形尺寸可忽略不计。
由此可见，碳纤维布加固在工程建筑上产生的经济效益非常之大。
三、碳纤维布加固在具体工程实例的应用1、工程概况某工程住宅楼，地下一层，地上十八层，框架结构，填充墙体材料为页岩多孔砖，桩基采用钻孔灌注桩，基础为笩板基础，主体结构砼为商品砼，地下室层高5米，地上部分层高2.9米。
碳纤维材料在加固混凝土结构中的应用研究
碳纤维材料在加固混凝土结构中的应用研究摘要：碳纤维是增强的高新材料，经过多年来的研究和应用实践的积累，碳纤维应用技术已在建筑工程领域中得到了越来越多的运用。
笔者在本文中主要介绍一下碳纤维技术在加固混凝土结构中的应用。
关键词：高新材料混凝土结构碳纤维特性加固随着材料科学的发展，碳纤维材料在土木工程中的应用成为国内外研究的热点。
经过多年来的研究和应用实践的积累，碳纤维应用技术已在建筑工程领域中得到了越来越多的运用。
碳纤维材料是人造高新材料，它具有优异的性能及稳定性，合理地使用会达到许多别的材料无法替代的优越性，在现代加固技术中，尤其是混凝土结构的维修加固中，它充分发挥了加固强度高、施工操作简便等特性，笔者在此全面介绍一下该技术的应用：一、碳纤维的特性碳纤维它是一种纤维状的碳材料。
它是在经过几千度的高温下经特殊工艺制造出来的高科技材料产品。
碳纤维材料具有耐老化、强度高、质量轻、抗腐蚀、物理性能极其稳定等优点。
它的拉伸强度可以达到钢材的7—10倍，但是它的比重仅为钢材的25%不到。
它呈黑色细丝状，直径极小，极易折断，不能单独使用。
只有把碳纤维浸渍树脂后，采用特殊工艺将其制成纤维定向排列的复合材料后才能应用。
一般成品片材又分为碳纤维布和碳纤维板。
碳纤维布的随意性优于碳纤维板。
二、碳纤维材料加固技术的特点和优越性1、碳纤维材料的化学稳定性能优异。
该可以很好地增强建筑结构对外部环境的适应能力，延长建筑结构物的使用寿命。
2、碳纤维材料的物理力学性能优异。
该材料的优异的物理力学性能使它可以有效应用于结构物的抗弯、抗剪、抗压、抗疲劳、抗震、抗风、控制裂缝和挠度的补强工程，并且可以取得优异的加固补强效果。
3、碳纤维材料的质量轻、强度高，用它加固的结构体可通过装饰后，不留加固痕迹，不影响结构体外观。
它质量轻、强度高的特点使它可以在基本不增加结构体积和不改变结构外形的情况下加固结构体。
这是其它维修加固方法无法相比的特点。
浅谈碳纤维布在结构加固工程中的应用
ｌ ■
Ｃａｉｅｄｃｏｙｖ ｈ ｅ ｈｏＲ ｉｓｎａＴｎｇｅｗ ｎｃｃｎｅ ｌ ｉ ｅ
浅 谈碳 纤维布在结 构加固工程 中的应用
冉 斌
（ 贵州 省交通 科学研 究 院 贵 州 贵阳 ５０ ０ ） ５０ １
【 摘 要 】 本文 主要 介 绍 了碳纤 维 复合材 料，由于其 轻质 高 强 、高弹模 、耐腐蚀 性 能好 、不 导 电、抗 冲 击性 能好 等 一系 列特 点， 以它 在 结构 工程 中 的 所 应用 技术 主 要 是桥 梁 、隧 道 、地 铁 、海港 码 头工 程 以及一 些 工业 产 房等 建 筑 中有着 广 泛 的应 用 领 域， 别 是在 混 凝 士 结构 的加 固与修 复 领 域 。 特 中圈分类 号 ：Ｖ ２ ．＋ Ｔ２ ３ ３４ 文 献标识 码 ： Ａ 文章编 号 ：０ ９９ ４ （０ ０２— ２ ６０ １０ — １Ｘ２ １） ２０ ９— ２
缓
高强 Ｉ
１７ ６
１ｌ １ １７ ６
７
２
３
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级 高强 Ｉ ｌ Ｃ Ｓ Ｆ ｆ一 Ｏ ｊ２０ 级 高强 Ｉ Ｉ Ｃ Ｓ Ｆ Ｉ ３０ Ｉ ０ 一 级
一
—
ＣＳ Ｐ
≥３０ ４０
≥３０ ０ ０ ≥３０ ０ ０
≥２０ ４
≥２ ０ １
≥１７ ．
≥１５ ．
行抗弯加 固时， 碳布 的纤维方 向与梁 的轴 向一致 ， 一般 贴在梁 的受拉侧 ， 高 已提 梁的承 载能 力， 有关试 验得 出， 据 只要 该梁 不是 超筋粱 ， 一层Ａ（４可 以提高 贴 ｌ ０ 一 承载 ３ ％左右 ， ０ 贴两层 可 以提高 ４ ％左右 ； 进行 抗剪加 固 时， 布 的纤维 方 ０ 在 碳
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试述碳纤维布在混凝土结构加固中的应用
摘要：在混凝土结构加固工程中碳纤维布加固与传统方法相比，施工简便，工效高，基本不增加构件自重及体积，不改变原有结构受力状态。
碳纤维布具有良好的黏合性、耐热性及抗腐蚀性，具有优异的物理力学性能，抗拉强度高，具有很高的比刚度，粘贴碳纤维布所用建筑结构胶环氧树脂类胶粘剂。
关键词：碳纤维布；加固；混凝土结构；环氧树脂
一、工程概况：
开滦集团范各庄矿业分公司选煤厂浮选系统技术改造工程根据选煤工艺在主洗车间六层更换8台浮选机，每台浮选机及内部介质与原来相比增重20吨，需要对原有混凝土框架梁及次梁进行补强加固。
主洗车间共八层，设计建造于1981年，结构形式为钢筋混凝土框架结构。
二、复合材料：碳纤维布FTS—C1—30，底层树脂FP，找平材料FE，浸渍树脂FR。
粘结材料：建筑结构胶为环氧树脂胶粘剂。
混凝土结构加固中常用的纤维材料有：碳纤维、玻璃纤维和芳纶纤维。
碳纤维这种复合材料的应力与应变完全呈线弹性特点，没有塑性区域和屈服点，强度高、质量轻、耐腐蚀，良好的物理性能适合于进行混凝土结构加固。
碳纤维布弹性模量是2.3MPa，抗拉强度为3500MPa左右。
环氧树脂胶粘剂能将碳纤维和混凝土结合在一起共同作用，具有足够的强度和刚度。
三、施工工艺流程
施工前应对补强加固框架梁该楼层上部的生产设备进行拆除卸荷。
3.1施工工序：施工准备—卸荷—混凝土构件表面处理—制涂底层树脂—制涂整平胶料对不平整处进行找平处理—制涂浸渍树脂—粘贴碳纤维布—表面防护。
3.2基层处理
混凝土表面抹灰层、涂料、油污等应进行清理剔除，蜂窝、裂缝等劣质部位应在剔除后应用高强修补砂浆进行修复或封闭处理；混凝土构件粘贴面应用角磨机打磨平整；转角要进行倒角处理，打磨成半径不小于20mm的圆弧状；用压缩空气机将混凝土构件表面灰尘清理干净，用脱脂棉沾丙酮擦拭表面。
3.3胶粘剂的配置
环氧树脂胶粘剂适宜在5度至35度的环境温度范围内进行拌合。
过低的温度会引起粘度过度和硬化不足，甚至直接影响加固质量。
配置胶料应于一小时内
用完，底涂胶料每次配置以1—2Kg为宜，整平胶料每次配置以0.5—1Kg为宜，粘结胶料每次配置以1—2Kg为宜。
环氧树脂胶粘剂配制应使用电动工具搅拌，将原材料甲乙组份按说明书上不同重量配合比称量准确，分别配置底涂胶料、整平胶料及粘结胶料。
3.4底层树脂及找平材料
底层环氧树脂胶粘剂应通过重复滚压渗入混凝土结构构件表层，厚度不超过0.4mm，并不得漏刷、有流淌、气泡。
由底层树脂引起的混凝土表面不平整必须用角磨机再次打磨平整。
如果混凝土表面仍有凹陷部位，就需要用环氧基的找平材料配制整平胶料用刮板进行嵌刮填平修整。
3.5浸渍树脂及粘贴碳纤维布
粘贴碳纤维布前，用剪刀按设计图纸要求剪裁，并分类标识。
粘贴时用滚筒或刮板在已找平的表面或碳纤维布上均匀涂抹厚约0.5mm的浸渍树脂薄层。
粘贴碳纤维布应在表面沿同一方向反复滚压至胶料渗出碳纤维布外表面，以除去气泡，使碳纤维布充分浸润胶料，多层粘贴应重复以上步骤，待纤维表面手指触感干燥方可进行下一层碳纤维布的粘贴。
碳纤维布沿受力方向的搭接长度不得小于100mm。
最外层碳纤维布的外表面均匀抹一层粘贴胶料。
3.6表面防护
在碳纤维布外表面涂抹1：2水泥砂浆20mm厚做为表面防护，碳纤维布施工后应养护7d，养护期间内上部不得施加荷载。
四、注意事项：
1、碳纤维材料片材为导电材料，施工时应远离电气设备和电源。
2、作业人员应佩戴橡胶手套、防护眼镜等相应的劳动保护用具。
3、施工过程中应避免碳纤维材料片材弯折。
4、建筑结构胶应密封储存，远离火源，避免阳光直接照射，胶粘剂配置现场应通风良好。
5、碳纤维布加固必须严格按照被补强构件的破坏形态进行合理的设计。
碳纤维布使用过多，在最后破坏时会出现脆性破坏，随即混凝土构件突然破坏。
相反，则达不到设计要求。
6、碳纤维布粘贴出现小面积空鼓时，采用针管注胶方法修补；面积过大时，应将空鼓部分切除，重新粘贴碳纤维布。
五、结束语
碳纤维布加固是碳纤维新型材料在建筑领域得以广泛应用的见证。
它的施工工艺简单，轻便快捷，充分利用了碳纤维的质量轻、片材薄、抗拉力强、耐腐蚀等特点，基本不增加结构自重，不需定期维护，经济耐用。
参考文献：
1.碳纤维片材加固混凝土结构技术规程.中国计划出版社.北京.2003
2.赵彤，碳纤维布补强加固混凝土结构新技术.天津大学出版社.2001
3.郑伏龙，浅谈碳纤维加固应用技术.山西建筑.2009。