碳纤维材料加固砼结构的技术与应用
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效 的封闭结构裂缝 ，且 不改变结构形状及不影 响结 构外 观 ，
冬用 型和夏季使用 的夏用型 ， 使用时 ， 比例 调配底层 现场 按
树脂 、 找平树脂 、 粘结树脂和浸渍树脂。
制成板状后 ， 其厚度仅为 １ ｍ ． ｍ左 右 ， 乎不增加 结构重 和 ４ 几 改变结构外形 。 （） ２ 配套树脂粘结材料。树脂粘结材料 ， 配套树脂分别 由 主剂 和固化剂 组成 ， 工时按 工艺要求 ， 施 按照 一定 的比例混 合均 匀 ， 受环境 因素影响 ， 配套树脂 分为适合 于冬季使 用的
２ 世纪 ６ 年代发展起来 的外包粘钢法加 固砼和碳纤维 ０ ０
（） １碳纤维具有较高 的抗拉强度 、 重量轻 、 高弹性模量 以
及耐腐蚀性好 等特点。碳纤维抗拉强度是普通钢筋 的十倍 ， 单 位体积重量远远小于钢材 ，弹性模量略高于普通钢材 ， 一 些特种碳纤维 的弹性模 量甚至是普通钢材的两倍 以上 ， 在有 强腐蚀环境 中 ， 采用碳纤维加 固较粘钢带加 固在材 料上耐腐
纤维布表面均匀涂抹浸渍树脂 。用专用滚 筒滚 压纤维布时 ， 应 向一个方 向滚动 ， 不允许来 回反复滚动 ， 以免损伤碳纤维 ， 影响粘结质量 。碳纤维板 ： 维板粘贴面应擦试干净至 无 碳纤
粉尘 ， 擦拭 干净 的碳纤维 板应立 即涂粘结树脂 ， 度不小 于 厚 ２ ｍｍ，将 涂有粘结树脂 的碳 纤维板 用手轻 压于所 需粘贴 位 置， 用橡 皮滚筒顺纤维 方向滚压 ， 使树脂从两边 溢出 ， 保证粘 结密实。表面防护材料的作用是保护加 固修复结构的碳纤维 材料及树脂免受外界不利环境侵害 ， 面防护材料应按设计 表 要求进行 防护处理 。 ５ 碳纤维材料加 固砼构件的检 查与验收 （） １进场碳纤维材料和配套树脂其各项性 能指标应符合
２０ 第 ６期 ０８年
碳 纤维材料 加 固砼 结构 的技术与应用
石河子市天一工程建设服务有限公 司 （３０ ０ 胡建新 ８２０ ）
石河子市规划设计研究院
中图分类号：Ｕ ２ ．８ 文献标识 码： Ｔ ５ ８５ Ｂ
文章编号 ：０ ８ ０ ９ （０ ８ １— ０ ９ ０ １０— ８ ９ ２ ０ ）２ ０ ４ — ２
结材料将碳纤维材料粘贴于构件表面 ， 使碳纤维材料 承受拉
力， 并与砼共同变形其用受力 。
（） ３碳纤维材料与加 固构件受力方 向关系 ： 当对梁 、 ① 板 构件受拉区进行 受弯加固时 ， 碳纤维方 向与加 固处 的受拉 方 向一致 ， 当采用封闭式粘贴 ， ② ｕ型粘贴对梁拄构 件进行 受
剪加固时 ， 碳纤 维方 向宜与构件轴向垂直 。 （） ４ 采用碳 纤维加 固砼结构时 ， 应采 用概率理论 为基 面
碳纤维布： 用产品供应商提供的工艺规定 ， 配制浸渍树脂涂
抹于粘贴 的部位 ， 将碳纤维布粘上并用滚筒顺纤维方 向多 次 滚压 ， 挤出气泡 ， 使浸渍树脂充分浸透碳纤 维布 ， 完工后在碳
国家相关规定 。
的极限状态设计 进行承载 能力极 限状态 计算和正 常使用状 态下的验算 ， 强度必须是构 件实际强度 ， 按实体 强 而砼 钢筋
度进 行结构加 固设计 ， 碳纤维材料受力状况应根据构件达 到
极 限状态 时的应变 ， 按线弹性应力应变关系确定其相应 的应
力。
（） ５ 当采用 粘贴碳纤维 材料对结构进 行加 固时 ， 应考 虑
表２
（） ３ 表面防护材 料 ： 表面 防护材 料的作用 是保护 加 固碳 纤维材料及树脂 免受外界不利环境的侵害 ， 如火灾 、 紫外线 、 冲击等 。 可使用防火涂料 、 聚合物砂浆等。 依据现场使用环境
确定采用何种防护材料。
２ 碳 纤 维 加 固结 构构 件 工 作原 理
底层树脂性能指标
加固后对结构中其 它构件 的性能产生 的影 响。 （） ６ 采用粘贴 碳纤维材料 加 固构件时 ， 构件实 澳 强度 砼 Ｊ 不应低于 Ｃ ５ 柱实测强度不应低于 Ｃ ０ １， １。
（３ ００ 贡伟丽 ８２０ ）
可 以减少施工时间和工程造价 ， 为加固工程产生 良好 的经济
效益。 １ 碳纤维材 料特性
我国工业建筑相 当一部 分是 上个 世纪七十年代所建 ， 在 漫长 的生 产过 程 中， 备 的改 造 以及年 久失修 ， 设 对原 有结构 破坏严重 。许 多企业在对 比众多的加 固方法时 ， 碳纤维材料 加固技术先进造价低 。
蚀及耐久性好 。
材料加固砼结构相 比， 后者具有许多重要 的优点 ： 重轻 ， 自 耐
腐蚀 ， 抗拉强度高 ， 施工便捷且对施工 环境无太多要求 ， 同时
表 １
单 位体积下碳纤维材料 重量仅为钢材重量 的 １ ， ４左右 ，
碳纤维材料的主 要力学性能指标
由于碳纤维布是一 种柔 性材料 ， 而且 可 以任 意裁剪河子科技
该项技 术原理主要是 利用树脂类材 料将碳纤 维粘贴 于 构件表面 ， 形成 复合 材料共 同体 ， 通过其与构件的协调工作 ，
涂刷底浆 。按产 品供应商提供 的主剂 、 固化剂 配制底层 树脂 ， 用滚筒刷将底胶 均匀 的涂刷 于砼表 面 ， 待底层树脂 表
（ ） 用粘贴碳 纤维材料加 固砼 结构时 ， ２采 应通 过配套 粘
找平处理。 砼构件表面因打磨 掉的凹陷部位应用环氧砂 浆 找平 ， 找平材料 的作 用是填充砼 表面缺 陷 ， 并与底层树 脂 及浸 渍树脂具有 可靠的粘结强 度 ， 形成粘 结体系 ， 当砼构 件
表面平整度满足要求时 ， 尽量 减少 找平材料 的用量。 应 ４５ 粘贴碳纤维材料。碳纤维材料分碳纤维布和碳纤维板。 ．
达到对结构构件补强加 固及改善受力性能的 目的。
３ 碳纤维加 固结构构件设计 规定
面达到凝胶状态 ， 即可进行下道工序施工（ 达到凝胶状态以
指触 干燥为准 ，因产品和周边 环境 因素达到凝胶 状态一般
１３ ） ￣ ａ
（）首先利用 回弹仪对将要加 固的砼构件进行 强度检 １ 测， 以供参考比较。
冬用 型和夏季使用 的夏用型 ， 使用时 ， 比例 调配底层 现场 按
树脂 、 找平树脂 、 粘结树脂和浸渍树脂。
制成板状后 ， 其厚度仅为 １ ｍ ． ｍ左 右 ， 乎不增加 结构重 和 ４ 几 改变结构外形 。 （） ２ 配套树脂粘结材料。树脂粘结材料 ， 配套树脂分别 由 主剂 和固化剂 组成 ， 工时按 工艺要求 ， 施 按照 一定 的比例混 合均 匀 ， 受环境 因素影响 ， 配套树脂 分为适合 于冬季使 用的
２ 世纪 ６ 年代发展起来 的外包粘钢法加 固砼和碳纤维 ０ ０
（） １碳纤维具有较高 的抗拉强度 、 重量轻 、 高弹性模量 以
及耐腐蚀性好 等特点。碳纤维抗拉强度是普通钢筋 的十倍 ， 单 位体积重量远远小于钢材 ，弹性模量略高于普通钢材 ， 一 些特种碳纤维 的弹性模 量甚至是普通钢材的两倍 以上 ， 在有 强腐蚀环境 中 ， 采用碳纤维加 固较粘钢带加 固在材 料上耐腐
纤维布表面均匀涂抹浸渍树脂 。用专用滚 筒滚 压纤维布时 ， 应 向一个方 向滚动 ， 不允许来 回反复滚动 ， 以免损伤碳纤维 ， 影响粘结质量 。碳纤维板 ： 维板粘贴面应擦试干净至 无 碳纤
粉尘 ， 擦拭 干净 的碳纤维 板应立 即涂粘结树脂 ， 度不小 于 厚 ２ ｍｍ，将 涂有粘结树脂 的碳 纤维板 用手轻 压于所 需粘贴 位 置， 用橡 皮滚筒顺纤维 方向滚压 ， 使树脂从两边 溢出 ， 保证粘 结密实。表面防护材料的作用是保护加 固修复结构的碳纤维 材料及树脂免受外界不利环境侵害 ， 面防护材料应按设计 表 要求进行 防护处理 。 ５ 碳纤维材料加 固砼构件的检 查与验收 （） １进场碳纤维材料和配套树脂其各项性 能指标应符合
２０ 第 ６期 ０８年
碳 纤维材料 加 固砼 结构 的技术与应用
石河子市天一工程建设服务有限公 司 （３０ ０ 胡建新 ８２０ ）
石河子市规划设计研究院
中图分类号：Ｕ ２ ．８ 文献标识 码： Ｔ ５ ８５ Ｂ
文章编号 ：０ ８ ０ ９ （０ ８ １— ０ ９ ０ １０— ８ ９ ２ ０ ）２ ０ ４ — ２
结材料将碳纤维材料粘贴于构件表面 ， 使碳纤维材料 承受拉
力， 并与砼共同变形其用受力 。
（） ３碳纤维材料与加 固构件受力方 向关系 ： 当对梁 、 ① 板 构件受拉区进行 受弯加固时 ， 碳纤维方 向与加 固处 的受拉 方 向一致 ， 当采用封闭式粘贴 ， ② ｕ型粘贴对梁拄构 件进行 受
剪加固时 ， 碳纤 维方 向宜与构件轴向垂直 。 （） ４ 采用碳 纤维加 固砼结构时 ， 应采 用概率理论 为基 面
碳纤维布： 用产品供应商提供的工艺规定 ， 配制浸渍树脂涂
抹于粘贴 的部位 ， 将碳纤维布粘上并用滚筒顺纤维方 向多 次 滚压 ， 挤出气泡 ， 使浸渍树脂充分浸透碳纤 维布 ， 完工后在碳
国家相关规定 。
的极限状态设计 进行承载 能力极 限状态 计算和正 常使用状 态下的验算 ， 强度必须是构 件实际强度 ， 按实体 强 而砼 钢筋
度进 行结构加 固设计 ， 碳纤维材料受力状况应根据构件达 到
极 限状态 时的应变 ， 按线弹性应力应变关系确定其相应 的应
力。
（） ５ 当采用 粘贴碳纤维 材料对结构进 行加 固时 ， 应考 虑
表２
（） ３ 表面防护材 料 ： 表面 防护材 料的作用 是保护 加 固碳 纤维材料及树脂 免受外界不利环境的侵害 ， 如火灾 、 紫外线 、 冲击等 。 可使用防火涂料 、 聚合物砂浆等。 依据现场使用环境
确定采用何种防护材料。
２ 碳 纤 维 加 固结 构构 件 工 作原 理
底层树脂性能指标
加固后对结构中其 它构件 的性能产生 的影 响。 （） ６ 采用粘贴 碳纤维材料 加 固构件时 ， 构件实 澳 强度 砼 Ｊ 不应低于 Ｃ ５ 柱实测强度不应低于 Ｃ ０ １， １。
（３ ００ 贡伟丽 ８２０ ）
可 以减少施工时间和工程造价 ， 为加固工程产生 良好 的经济
效益。 １ 碳纤维材 料特性
我国工业建筑相 当一部 分是 上个 世纪七十年代所建 ， 在 漫长 的生 产过 程 中， 备 的改 造 以及年 久失修 ， 设 对原 有结构 破坏严重 。许 多企业在对 比众多的加 固方法时 ， 碳纤维材料 加固技术先进造价低 。
蚀及耐久性好 。
材料加固砼结构相 比， 后者具有许多重要 的优点 ： 重轻 ， 自 耐
腐蚀 ， 抗拉强度高 ， 施工便捷且对施工 环境无太多要求 ， 同时
表 １
单 位体积下碳纤维材料 重量仅为钢材重量 的 １ ， ４左右 ，
碳纤维材料的主 要力学性能指标
由于碳纤维布是一 种柔 性材料 ， 而且 可 以任 意裁剪河子科技
该项技 术原理主要是 利用树脂类材 料将碳纤 维粘贴 于 构件表面 ， 形成 复合 材料共 同体 ， 通过其与构件的协调工作 ，
涂刷底浆 。按产 品供应商提供 的主剂 、 固化剂 配制底层 树脂 ， 用滚筒刷将底胶 均匀 的涂刷 于砼表 面 ， 待底层树脂 表
（ ） 用粘贴碳 纤维材料加 固砼 结构时 ， ２采 应通 过配套 粘
找平处理。 砼构件表面因打磨 掉的凹陷部位应用环氧砂 浆 找平 ， 找平材料 的作 用是填充砼 表面缺 陷 ， 并与底层树 脂 及浸 渍树脂具有 可靠的粘结强 度 ， 形成粘 结体系 ， 当砼构 件
表面平整度满足要求时 ， 尽量 减少 找平材料 的用量。 应 ４５ 粘贴碳纤维材料。碳纤维材料分碳纤维布和碳纤维板。 ．
达到对结构构件补强加 固及改善受力性能的 目的。
３ 碳纤维加 固结构构件设计 规定
面达到凝胶状态 ， 即可进行下道工序施工（ 达到凝胶状态以
指触 干燥为准 ，因产品和周边 环境 因素达到凝胶 状态一般
１３ ） ￣ ａ
（）首先利用 回弹仪对将要加 固的砼构件进行 强度检 １ 测， 以供参考比较。