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
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
碳纤维布应用与施工方案
碳纤维布应用与施工方案碳纤维布是一种轻质高强度的材料，广泛应用于航空航天、汽车制造、建筑工程等领域。
在建筑工程中，碳纤维布可以用于加固混凝土结构、修复裂缝、增强桥梁等。
本文将介绍碳纤维布的应用及施工方案。
碳纤维布的应用碳纤维布由碳纤维纱经编织而成，具有高强度、高模量、耐腐蚀等优点。
在建筑工程中，碳纤维布主要应用于以下方面：1.混凝土结构加固：碳纤维布可粘贴在混凝土表面，增加结构的承载能力和抗震性能。
2.裂缝修复：碳纤维布可以用来修复混凝土中的裂缝，防止裂缝的扩展。
3.结构加固：在桥梁、管道等建筑结构中，可以使用碳纤维布增加结构的强度和稳定性。
碳纤维布的施工方案施工前准备在使用碳纤维布进行加固或修复工程前，需要进行以下准备工作：1.清洁表面：确保加固或修复区域表面无灰尘、油污等杂物，保持干净。
2.表面处理：对混凝土表面进行修补、打磨，保证表面平整。
3.粘接底床：使用适量的环氧树脂等材料，粘接一层底床，增加粘结强度。
施工操作1.碳纤维布裁剪：根据实际加固或修复区域的尺寸和形状，将碳纤维布裁剪成合适的形状和尺寸。
2.涂布环氧树脂：在混凝土表面涂布一层环氧树脂，确保碳纤维布与表面充分粘合。
3.粘贴碳纤维布：将裁剪好的碳纤维布贴在预涂环氧树脂的表面上，用专用工具压实，排除空气。
4.复合覆盖层：在碳纤维布上再覆盖一层环氧树脂或聚合物材料，形成保护层，增强强度和耐久性。
5.施工完工：等待环氧树脂干燥固化后，施工完成。
可根据需要进行表面修整或喷涂。
施工注意事项1.施工环境：应保持施工环境通风干燥，避免水汽或灰尘对施工质量的影响。
2.施工质量：施工人员应熟练掌握操作技巧，确保碳纤维布与混凝土表面完全粘合。
3.施工周期：碳纤维布施工后需等待环氧树脂充分固化，才能达到设计强度。
结语碳纤维布作为一种高强度、轻质的建筑材料，可以有效提高结构的承载能力和抗震性能。
在施工过程中，合理的施工方案和操作流程对工程质量至关重要。
通过本文的介绍，希望读者能更好地理解碳纤维布的应用与施工方案，为实际工程操作提供参考。
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 ，
碳纤维布的结构加固应用
２ 碳 纤维加 固结构构 件技 术原 理
等特点 ， 其抗拉 强度是普通钢筋 的 ｌ ０倍左 右 ， 弹性模量 略高 于普
坏 。因此 ， 保证锚 固性能 极其 重要 。 采取补强加 固措施后 ， 梁受弯承载力 的增 长幅 度是 随碳 纤维
・
２ ・ ８
第３ ７卷 第 ３ ６期 ２０１１年 １ ２月
山 西 建Байду номын сангаас 筑
Ｓ ＨＡＮＸＩ ＡＲＣ Ｔ Ｃ ＲＥ ＨＩ Ｅ ＴＵ
Ｖｏ． ７ Ｎｏ ３ １３ ． ６ Ｄｅ ２０１ ｃ． １
文 章编 号：０ ９ ６ ２ （０ ） ６ ０ ２ —２ １０ —８ ５ ２ １ ３ —０ ８０ １
碳纤维材料具有 高强度 、 弹性模量 、 高 重量 轻及 耐腐蚀 性 好 ４． ． 受力特点 １２ 通钢筋 。加 固修复混凝土结构所用碳纤 维材料 主要有 ２种 ： 纤 布粘贴面积 的增加而增大 的 ， 碳 但梁受弯承 载力 的增 长也并 非与碳 维材料与配套树脂 。其 中碳纤维 的抗拉强度为建筑钢材 的 ｌ ， 纤维布使用面积 的增加成正 比。当碳 纤维布粘 贴层数 较少 时 ， Ｏ倍 增
能力将进 一步提高 ， 同时 可 以减 少粘 结碳纤 维布 的层数 ， 且可 ４ 碳 纤维在 各种 混凝 土加 固工 程 中的应 用 并 以控制 和减少挠度 。使 用碳纤 维可 以有效 地增 加混凝 土构 件 的 ４ １ 碳 纤维在 混凝 土 梁加 固工程 中的 应 用 ． 承 载能力。２ 碳纤维 布的耐久 性 能。碳纤维 布按 １ ０ ） ０００ｈ加速 ４． ． 碳 纤维加固后混凝土梁的破坏特征 １１ 试 验相 当于 自然条件 老化 ， 碳纤 维 的抗拉强 度基 本没 有降低 ， 并 碳纤 维布 加 固后粱 的破 坏类 型有 ４种 ： ） １ 受压 区混 凝 土压
碳纤维布在某框架梁加固工程中的应用
碳 纤 维布 在 某框 架梁 加 固 工程 中 的应 用
陈 忠
摘 要 ： 出碳 纤维布是加 固修 复梁板结构 的一种 新型材料 ， 指 结合某具体框 架梁工程 ， 介绍碳纤维布在 某框架梁补强加 固中的应用 ， 并详细介绍其施＿ ＿ 艺， 明碳纤维布是加 固梁 的一种行之有效 的方法， ＴＴ －－ 说 －－ 值得推广应用。 关键词 ： 碳纤维布 ， 架梁， 固， 剪 框 加 抗
２ ２ 加 固方案 ．
入空气形成气泡 。每次配置量 以小 于 ３ｋ ｇ为宜 ， 现配现 用。用专 厚度不超过 ０４ｍ ， ． １本 次加固方案 采用 碳纤 维布补 强加 固。加 固材料基 本性 用滚筒刷均匀地将底层涂料涂刷于混凝土表面， ） 并且不得漏刷或有 流淌 、 泡 ， 气 指触 干燥后才 能进行 下一道工序 。 能试验结果如表 １ 所示。
表 １ 加固材料基本 性能试验 结果
性能参量 碳纤维布 粘结胶
底层涂料指触干燥或 固化后 ， 表面上的 凸起 部分要用砂 布或角磨 机磨 平。
４ ５ ０ ． Leabharlann １ ３ ３ ６ ４ １ １ ０ ２
弹性模量 ／ ａ ＭＰ 抗拉强度试验值／ ａ ＭＰ 极限延伸率／ ％ 弯 曲强度／ ａ ＭＰ 抗剪强度／ ａ ＭＰ 粘结强度／ ａ ＭＰ
过对各种加 固方案 在经 济 、 观及 施工 等方 面的 比较 ， 美 选择 采用
５ 结构或构件用角磨机打磨 除去 １ｒ －２ｍｍ 厚表层后 ， ） ｍ－ ａ 用
用酒精清洗， 并使表面充分干净。 碳纤 维布进行加 固。粘贴 碳纤 维片材 加 固技术是 一项 新 的应用 吹风机将表面灰尘和杂物清理掉 ，
于混凝土表面 ， 从而达到对结构构件补 强加 固及 改善 结构受力 性 使碳纤维充分 发挥 强度 。 能的 目的 ， 由于碳纤 维材料 的轻质 、 耐腐 、 高强及施 工便利 ， 结 ３ 施 工 工 艺 在 构加 固领域得到 了广泛应用 。 ３ １ Ｓ ＿ 工 艺 流 程 ． ｒ － －
碳纤维材料加固混凝土结构的技术应用
（） 树脂 。 层树脂 作用 是增 强表面 混凝 土 与找 １ 底层 底
一
２ — ５
材料研究与应用
平材料 或粘 结树 脂界 面粘 结强度 ；
（） ２找平 树脂 。 找平 树脂 是使表 面平 整度 符合规 定要
广东建材 ２１ 年第 ３ ０２ 期
（ 检验 ： ６ ） 粘贴 完工 后 ， 按规 程进 行检 验 。
２ 纤维加 固结构构件技 术原理 碳
碳 纤维 材 料 具有 高 强度 、 高弹 性 模 量 、 量轻 及 耐 重
原受 拉钢 筋面积 ， 弥补 了 由于 原钢 筋变 形而 造成 的截 面 削减 ， 件 的承 载力 得到 加强 ， 构 而且 ， 总体配 筋 率 ｐ ≤ ｐ≤ ｐ ， 以满 足使 用要求 。 可
件 的抗 弯 、 剪承 载能 力 ， 到对 结构 构件 进行 加 固 、 抗 达 补
强 的 目的 。
表 １
３加 固工程概 况
某 １ Ｏ Ｖ变 电所建 于 ２ ０ ｌｋ ０ ０年 ，因 电容器 室爆 炸燃 烧 ， 二榀 框 架梁 遭 到 破坏 ， 护 层 混凝 土 开 裂 、 松 、 第 保 酥
５ｍ ， 脂 。其 中碳纤 维 的抗拉 强度 为建筑 钢材 的十 倍 ， 弹性 区的拉 应 力方 向一 致 。因梁底 宽度 为 ３ ０ ｍ 而 碳 纤维 而 １ｍ ， 模 量与钢 材相 当， 些种 类 （ 某 如高 弹性 ） 纤维 的弹 性模 布 的 宽度 为 ６ ０ ｍ 兼 顾 加 固时碳 纤 维布 的幅 宽效应 及 碳 考 一 量 甚至在 钢材 的两 倍 以上 ，且 施 工性 能与 耐久 性 良好 ， 框 架梁 下 的 受拉 范 围 ， 虑将 碳 纤 维布 裁 为 两半 ， 层 ０ｍ 一层 为 ３ ０ ｍ宽 ， 两层 粘贴 在梁 的下侧 ； １ｍ 分 是 … 种很 好 的 加 固修 复材 料 ；配 套 树 指 则包 括 底层 树 为 ３ ０ ｍ宽 ， 一 Ｏｍ Ｕ 形箍 ； 架 梁 两侧 面上 框 脂 、 平树 脂 及 粘 结树 脂 ， 两者 的作 用 是为 了提 高碳 再 粘 贴 ｌＯ ｍ宽 的 碳纤 维 布“ ” 找 前 Ｏｍ 纤 维 的粘 结质 量 ， 后者 的作 用 则是使 碳 纤维 与混 凝土 边 缘 各粘 贴 四根 ｌＯ ｍ宽的碳 纤维 布 条 固定 碳 纤 维布 而 Ｕ’ 。碳 纤维 布 的主 要 力学指 标见表 １ 形箍 。 能 够 形成 一 个复 合 性整 体 ， 并且 共 同工 作 ， 高 结 构构 “ ， 提
钢筋混凝土结构碳纤维布加固技术原理及应用
。
采 用 粘 贴碳 纤维 片 材进 行 结 构加 固
时 有 以 下 几 点需 要 注 意 ： ( 1 )在 受 弯加 固 和 受 剪 加 固 时 被加
，
以实际检测 数
使用 碳 纤
钢
据作 为 验 算 的 依 据
。
维 布加 固具 有 以 下 几 个优 点 ： ① 强 度 高
300 0 MPa
， ，
混 根 据 《 凝 土 结 构 加 固设 计 规 范 》 (G B 5 0 3 6 7 2 00 7 ) 规定
尽 管本 次仅 是 设 备改 造
，
没 有改 变
好 地 共 同工 作
大 大 提 高 碳 纤 维 布 的抗 因此粘
房 屋 的用 途 和 使 用 环 境
范 ) (GB J
10
，
但 是 由于 该 房
拉强 度 碳 纤 维 具 有 高拉 伸 强 度
、 、
、
，
故 碳 纤 维 加 固 首 先 必 须使碳 纤
，
混 屋 设 计 时采 用 的 原 《 凝 土 结 构 设 计 规
—
维 布 中 的 碳 纤 维 丝 能共 同 工 作
、
89
混 ) 与现 行《 凝 土 结 构设
—
高 弹性 模
bo
F ibr e
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
，
计 规 范 ~( G B 5 0 0 1 0
，
2002
，
，
( 4 )受 弯 构 件加 固时 在 达 到受 弯 承
加 固设 计 的 依 据
。
维 结 构加 固技术 在 混 凝 土 结 构方 面 已 产
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
谈碳纤维布加固技术在混凝土结构中的应用
谈碳纤维布加固技术在混凝土结构中的应用摘要：本文简要介绍了碳纤维布加固混凝土的结构特点及其技术原理关键词：碳纤维布；混凝土；技术；原理中图分类号：tu74文献标识码：a文章编号：引言：碳纤维具有元素碳的各种优良性能﹐如比重小﹑耐热性极好﹑热膨胀系数小﹑导热系数大﹑耐腐蚀性和导电性良好等, 同时﹐它又具有纤维般的柔曲性﹐可进行编织加工和缠绕成型。
碳纤维最优良的性能是比强度和比模量超过一般的增强纤维。
目前, 碳纤维布加固混凝土结构技术在我国的许多地区的桥梁和工民建工程中得到了广泛的应用。
1.碳纤维布加固技术特点1.1高强高效、高弹性模量, 其抗拉强度比普通钢材高 8 ~ 10倍, 将它用粘结树脂与结构粘贴后形成一体, 能可靠地与钢筋混凝土共同工作, 有优异的补强效果, 且适用面广、质量易保证。
1.2施工便捷, 工效高, 没有湿作业, 不需现场固定设施, 能适应各种结构外形的补强而不改变构件外形尺寸, 可多层粘贴,并能有效地封闭混凝土的裂缝, 施工占用场地少。
而采用传统的加固补强方法, 如包混凝土法、粘钢法, 均需进行大量剔凿、植筋、焊接、浇混凝土作业, 碳纤维布施工却不需要。
因此, 它对施工空间要求很低, 便于狭窄空间作业,对生产、使用的干扰很小。
1.3耐腐蚀及耐久性能极佳。
碳纤维能有效地防护构件的混凝土和钢筋免职受酸、碱、盐、水等介质的腐蚀。
碳纤维与胶结构本身及经其补强的构件可以长期承受紫外线、核幅射; 长期在 - 54~ 80e 下使用,强度不会降低; 经加速暴露老化试验验证可历时40年性能不变; 且在表面涂装后, 耐用性更加突出。
1.4加固修补后, 基本不增加原结构自重, 能保持结构原状, 外形美观, 同时原构件尺寸不会有太大的变化。
粘贴后表面可以涂刷、粘贴饰面材料、防火材料。
2.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。
试论预应力碳纤维布在加固混凝土梁中的应用
的预应力施加方法有 以下三种 ： 反拱 技术 。先 将纤维 布材 粘贴 到梁 ① 底， 然后利用千斤顶在梁跨 中位 置使其产 生反拱 ， 待纤 维粘贴树脂 达到 强度后 ， 撤去千斤顶。梁在 自身重量及弹性恢复的过程 中， 维被拉伸 ， 纤 这种梁与纤维之问的剪应力 使结构处 于预应力状 态。② 利用 张拉设备 直接张拉 。对于碳纤维布， 可通 过张拉机 械张拉后 ， 持张拉力将纤 维 保 布粘贴到梁的底面 ， 待环氧树脂 凝 固硬化 后再逐步 释放预应力 ， 并做好 端部锚 固。 ③利用碳纤维布与混凝土梁间的相互作用施加预应力。 应当指出 ： 用碳纤维布材对受 弯构件进行体外预应力 加固 ， 应 工艺 较非预应力碳纤维布加固复杂 ， 且须设计专门的施 工机具 以对 碳纤维布 进行张拉 。施工机具应满 足以下三 点 ： 可对碳 纤维 布材进 行有效 张 ① 拉； ②用于锚 固碳纤维布的装置应有很 强的锚 固能 力 ， 以保证 可将碳纤 维布张拉至较高的应力水平 ， 锚 固装 置本身必须具 有较大 刚度 ， 且 从而 保证在承受较大 的外力时不会发生大变形 ， 避免碳纤维 布截面应力分布 不均匀而过早被拉断 ； 张拉完成后应便 于对受弯 构件进行 粘贴加 固， ③
中 图分 类 号 ：Ｕ ２ 文 献标 识 码 ： 文 章 编 号 ：０９— ０ ７ ２ １ ）５－ １６－ １ Ｔ ５８ Ｂ １０ ４ ６ （０ ０ ０ ０ ８ ０
作为一种 高科技材料 ， 碳纤维增强塑料具 有无 磁性 、 绝缘性 和高疲 劳强度 的特点在建筑领域应用广泛 ， 复合纤维加 固法是采用环氧树脂胶 或其它建筑结 构胶 ， 将高强复合纤维布直接粘贴在被加固混凝土结构 薄 弱部分 ， 与被加固结构形成整体 ， 同受力 ， 共 以限制裂缝 的发展 ， 提高 梁 的抗弯和抗剪承载力 。
[碳纤维,梁式侨]碳纤维布在梁式侨加固中的使用
![[碳纤维,梁式侨]碳纤维布在梁式侨加固中的使用](https://img.taocdn.com/s3/m/944532e310661ed9ac51f344.png)
碳纤维布在梁式侨加固中的使用摘要：碳纤维布加固钢筋混凝土结构是混凝土结构加固中的新技术，碳纤维是一种新型建材，适应性能极强，使用该材料既不影响结构的尺寸和外观，后续维护工作也相对较少，能有效降养护费用。
本文论述了采用该技术加固梁式桥施工应注意事项。
关键词：碳纤维布；加固；梁式桥一、工程简介后桥沟桥是某局管辖的位于国道308线的一座小桥，建于1989年。
上部结构是简支空心板，下部结构是桩柱盖梁式墩台。
桥跨组合为3×10米，桥宽组合0.5+17+0.5，由于G308线是“西煤东输”的重要干线，载重量大，交通量很大，为解决日益严竣的交通问题，该线在2002年得以改建，路面由10m加宽到15m，桥面由11m加宽到17m。
限于资金问题，该桥的旧桥部分仍使用旧桥板。
随着时间的推移，该桥的病害日益显露出来。
2007年桥检中心把它鉴定为三类桥。
存在的主要病害是旧桥面板板底大多出现了横向裂缝、纵向裂缝，尤其第3孔的第9号板出现了一条较为严重的纵向裂缝，长3m，缝宽2mm。
二、病害原因裂缝的产生主要是由于板底混凝土保护层薄，钢筋锈蚀，胀裂混凝土；桥龄长，桥板混凝土出现累积损伤裂缝，混凝土开裂，钢筋锈蚀，钢筋锈蚀又加剧了混凝土开裂。
三、处治措施针对该桥出现的问题，2008年7月该市公路局养护科、勘测院、省桥检中心等有关专家对该桥进行会诊，决定粘贴碳纤维布对该桥进行加固。
四、施工方案（一）确定处治范围。
粘贴三道碳纤维布的桥板：第一孔第2、4、5、7、8块板；第二孔第3、4、7、11块板；第三孔第3、6、9块。
粘贴二道碳纤维布的桥板：第一孔第11、12块板；第二孔第1、12块板；第三孔第12块板（二）作业要求。
在作业区上游200米处设置施工警告标志，用锥标隔离出工作区，工作区宽度为10m；在警告区内设置施工标志，限速标志，在上游过渡区起点至下游过渡区终点之间放置锥标。
（三）施工步骤。
施工准备工作→结构混凝土表面处理→配制涂刷底胶→用找平材料对表面进行修补→配制涂刷浸渍树脂→粘贴碳纤维布→涂刷浸渍树脂→表面防护处理。
碳纤维布在钢筋混凝土工程加固处理中的应用
胡启 国 Ｈ ｇ ｏ Ｕ Ｑｉ ｕ
摘
要 ： 文 结 合 工 程 实 例 ， 细 阐 述 了 碳 纤 维 本 详
筑 钢 材 十 倍 ， 弹 性 模 量 与 钢 材 相 当 ， 些 而 某
服 后 ， 筋 的 作 用 逐 渐 被 碳 纤 维 代 替 ， 纤 箍 碳 维 的应 变 发 展 加 快 ， 变值 要高 于 箍 筋 的应 应
表 １ 碳 纤维 布 主要 性 能指 标
② 梁 受弯后 ， 混凝 土、 钢筋 及碳 纤维应 变符
合 平 截 面 假 定 ； 碳 纤 维 材 料 采 用 线 弹 性 应 ⑧ 力 一应 变 关 系 ： ＝ ｄ ￡ 。 本 工程 建成 ｏｄ Ｅ Ｘ ｄ 因
后 未经 装修使用 ， 加固设计 时忽略碳纤维 二
形 成 一 个 复 合 性 整 体 ， 且 共 同 工 作 ， 高 并 提 结 构 构 件 的 抗 弯 、 剪 承 载 能 力 ， 到 对 结 抗 达 构 构件 进 行 加 固 、 强 的 目的。 补
文章编号 ： ０ — ４ ２ ２ ０ ０ — １ １ ０ １ ８ ０ ２ （０ ８）７ ０ — ２ ０ ９
１ 工程 概 况
怀 化 市 某住 宅 小 区建 筑 工 程 ，建 设 方 在
２１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 ， 替 或 补 代 充 钢 筋 的 受拉 性 能 ， 而 提 高 构 件 的抗 弯 承 从 载 力 。 粘 贴 碳 纤 维 后 ， 构 件 收 拉 区 混凝 土 在 开 裂 前 ， 纤 维 的应 变 很 小 ； 混 凝 土 开 裂 碳 在
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
框架结构梁板碳纤维布加固结构施工工法
混凝土框架结构梁板碳纤维加固施工工法1．前言混凝土结构是建筑行业中最主流的结构形式，其强度、耐久性和可靠性都很高。
但随着时间、环境和建筑质量的提高，混凝土结构的结构安全和抗震性能也面临着更大的挑战。
为了维护混凝土结构的安全、稳定和使用功能性改造的需求，混凝土结构加固改造的技术的应用也迅速发展。
机电公司承建的工人疗养院9#劳模楼改扩建工程，采用碳纤维布对原钢筋混凝土框架结构主体梁板进行改造加固，通过对承受承载力的梁、板、柱等结构受力构件粘贴碳纤维布以增强混凝土结构的抗拉强度、抗剪力强度、耐久性和防震性能，达到对结构构件的补强加固和改善受力性能的效果，满足建筑物功能性改造的使用需求。
2．工法特点碳纤维布与传统的加大混凝土截面或粘钢补强加固不同，碳纤维加固是碳纤维布通过粘结剂和原结构主体结合，在不增加结构物的荷重的前提下提高原结构受力性能，达到高效加固的目的。
（1）粘结质量是影响加固效果的关键因素之一，在本项目碳纤维布的施工过程中，基层处理中通过增涂一道打底胶施工工序，做到对凿除后原结构的破损混凝土面的渗透粘接，做到基层的干净、抵抗施工环境、施工技术等一些不可控因素，提高粘结质量，保证了碳纤维布的粘接效果。
（2）碳纤维布自由端是最薄弱的地方，在本项目施工中通过在自由端部用-100*5粘贴钢板压条加固，靠墙端部用L75*5角钢顺墙向通长粘贴角钢压条加固措施，消除容易受到的开裂破坏。
（3）控制粘贴胶固化速度过快，项目施工时间在3-6月份施工，气温在25-350C，拌制好的树脂胶经常在45-60分钟左右凝结。
在实际操作中，通过采取以下措施：○1手动搅拌方式代替电动搅拌，降低搅拌速度，达到充分化学反应；○2A、B组份的配合比不正确，采用电子秤承重，严格按适配比例配置；○3减少胶拌制量，调试配比比重，增加A组份质量比重；通过以上措施，拌制好的树脂胶使用时间延长至60-80分钟。
（4）增设一层厚4cm，C25细石混凝土层，保护加固后的混凝土构件表面不受损，提高耐久性。
预应力碳纤维布在钢筋混凝土梁加固中的应用
的变形 ， 这种 变形 在荷 载 一变 形计 算 中是需要 考虑 的 。 （ ３ ） 碳 纤 维布与 滚轴之 间 的摩擦 力 。 碳 纤维 布与滚 轴 之 间的摩 擦 力 会使 梁 底碳 纤 维布 中 的实 际拉 力 比测 力 计 所示 的拉 力要 小一些 ， 在施 工 中要采 取 一些措 施 来减 少 摩擦 力 的影响 。 （ ４ ） 混凝 土 的徐 变 。 由于预 应 力加 固构件 只是 部分预
关 键词 ：预应力； 碳纤维布； 反拱技术； 加固
１引言
在 结构 的使用 期 限 内， 各 种荷 载 的作 用 都将 产 生相 应 的变形 ， 如梁和 板 的跨 中挠 度 、 简支 端 的转 角 、 柱 和墙
的侧 向位 移 等 。构件 的变 形过 大 ， 就 可 能会产 生 改变 结
图 ２所 示 。
型号 Ｊ 厚度 ／ ｍ 抗拉强度 ／ Ｍ Ｐ ａ ｔ 弹性模量强度 ／ Ｍ Ｐ ａ ］ 延伸率 ／ ％
Ｓ － Ｃ １ － ２ ０ １ ０ ． １ １ １ ｌ
Ｓ － Ｃ Ｉ － ３ ０ ０ ｌ ． １ ６ ７ ｌ
３ ８ ６ ０
４ ０ ８ ０
ｌ
ｌ
２ ４ ５ ×１ ０ ０
一
６ １ —
施工技术
广东建材２ ０ １ ３ 年第７ 期
通 过与 碳 纤 维布 相连 的力 传感 器 来控 制 所 施 加预 拉 力 底 面 ， 待 环氧 树 脂 凝 固硬 化后 再 逐 步释 放 预应 力 ， 并 做 ２ ０ ０ ｍ ｍ宽 Ｕ型 抗剪 箍 ， 间 距 的大 小， 而不 是像 一般预应 力 构件 中 由拉伸 量来 控制 预 好端 部锚 固 。Ｔ梁腹 板采 用 ，
碳纤维布在加固钢筋混凝土梁中的应用
从 停运 的时 间。３ 根据 ） 碳纤维布 （ ａｂｎ Ｆ ｅ ｅ ｏｃｄＰ ｌ ｒ简称 Ｃ Ｒ ） Ｃ ｒｏ ｉ ｒ ｉ ｒｅ ｏ ｍｅ， ｂ Ｒ ｎ ｆ ｙ Ｆ Ｐ 结构 通的情况下操作 ， 而大大缩 短工程 停工 、 可裁 剪 ， 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 受力分析可以进行 多层粘 贴。其方 向也 可 以灵活 掌握 ， 易于操作。４ 耐 腐蚀 性能及 耐久性 能好 。Ｆ Ｐ多具 有优异 的化 ） Ｒ 件表面 ， 使两者共 同工作 ， 提高构件承载能力 ， 由此达 到对建筑 物
碳纤维布在加 固钢 筋混凝土梁 中的应用
李 善 晓
摘 要 ： 绍 了碳 纤维布 的性 能特 点及其在加 固钢筋混凝土 梁中的应用 ， 钢筋混凝 土梁的破坏 形 态进行 了分析 ， 用 介 对 采
了碳 纤 维 布加 固技 术对 其 加 固 ， 到 了 良好 的效 果 。 达 关 键 词 ： 纤 维 布 ， 固 ， 筋混 凝 土 梁 碳 加 钢 中 图分 类 号 ： Ｕ ３ ． Ｔ ５ １７ 文 献标 识 码 ： Ａ
２ ０世纪 ８ ０年代末 ， 基于粘钢加 固法的思路 ， 出现 了纤维 增强 又要确保碳纤维布与结构共同工作 ， 从而达到加固的 目的。 塑料（ ｉｅ Ｒ ｉ ｏ ｅ ｌ ｔ ， Ｆｂ ｒ ｅ ｆｒ ｄＰａ ｉ 简称 Ｆ Ｐ 补强加 固混 凝土结 构的 １ ２ 碳 纤维加 固特 点 ｎ ｃ ｓｃ Ｒ ） ． 方法 ， 近几年在 国 内外 逐渐被 推广应 用开来 ， 已完全 产业 化。碳 １ 高强高效 。Ｆ Ｐ材料物理力学性 能优异 ， ） Ｒ 在加 固修补混凝
厚 。弹性状 态下 ， 无论是 ＭＩ Ａ Ｄ Ｓ还是 Ｓ Ｔ ， Ａ ＷＥ 都能满足小震不坏 的要求 。但 是在做静 力推 覆分析 时 ， 两片长 墙最 先破 坏 ， 本无 根 强钢筋配筋率的措施来提 高其 延性。通 过静力推 覆分析 ， 验证 了
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
４
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
粘贴碳纤维布在钢筋混凝土梁加固中的应用
１ 加 固方 案
经 综合考 虑 ， 定使 用 化 学 灌 浆 和碳 纤 维 布 确
对梁进 行加 固补强 ， 制定 如 下加 固方 案 ：
性能
￣
指标 ＞２０（ 固斜截 面） ０ 加 ＞４ ０（ 固正截 面） ５ 加
￣
１对 于斜 向裂 缝 ， ） 由于 主梁 的剪 跨 比大 于 ３ ， 斜裂缝 已 明显 影 响 到梁 的斜 截 面 受剪 承 载 力 ， 故
先采用化 学 注浆加 固 ， 采用碳 纤维 布补强 ； 再
单 位 面 积 质 量 （／ ｇｍ ）
单位面积质量 （／ ｇｍ ） 设计抗拉强度（ Ｐ ） Ｍ ａ
弹性 模 量 （ ａ ＭＰ ）
≥Ｏ １ 加 固斜截面 ） ． １（ ≥Ｏ ２ 加 固正截 面） ． ５（
≥ ３５ ０ ｏ
≥２． ５×１ ５ ３ ０
２ 对 于梁 端及 跨 中 出现 横 向裂 缝 ， ） 由于 没 有 发展迹 象 ， 会显 著影 响构件 承载力 或结 构安 全 ， 不
收 稿 日期 ：０６—１ ２０ ２—２ Ｏ
作者简介： 彭文新（ ９ ８ ， ， １６ 一） 男 湖南衡阳人 ， 工程师 ， 研究方向： 建筑结构加 固
维普资讯
湖南环境生物职业技术学院学报
２０ ０ ７年 ９月 Fra bibliotek２ 粘 贴用 树脂主要 性 能指标见 表 ２ ） ．
表 ２ 粘 贴 用树 脂 主 要 性 能 指 标
Ｔ ｂ ２ Ｍａｎ ｐ ｒ ｒ ｎ ｅ ｉ ｄ ｘ ｏ ｔ ｋ ｒｓｎ ａ ． ｉ ｅｆ ｍａ ｃ ｎ ｅ ｆｓ ｃ ｅ ｉ ｏ ｉ
度 ０ １ ０ ３ｍ 长 度 ０ ４—１２ｍ， 度 ４ ． — ． ｍ， ． ． 深 ５—１ １ ０
碳纤维布加固技术在某框架结构工程中的应用
价值工程0引言在实际工程施工中,因施工质量问题或是施工完毕后发生设计变更,往往需要对建筑结构进行加固、改造和维护。
其中，碳纤维布加固技术加固混凝土梁具有特有的优势。
例如，其加固效果佳，耐腐蚀性强，便于施工，同时还能节省空间。
本文将结合某框架结构酒店的工程实例，探讨碳纤维布加固技术对混凝土梁加强作用。
1工程概况该建筑原设计为八层现浇混凝土框架结构，混凝土强度等级均为C25，框架柱截面尺寸为400mm ×650mm ，350mm ×500mm 一至三层框梁尺寸多为250×550mm 和400×650mm ，六至八层层框梁尺寸为250×400mm 和400×40mm ；次梁尺寸多为250×400mm 。
经相关检测公司检测鉴定，从一层至三层B ～E 轴线与14～15轴线范围内六根框架柱承载力不足；框架梁承载力不足（主要为二至八层B ～C 轴线与14～15轴线范围内框架梁）。
本建筑其余混凝土构件均满足改造后使用要求。
2加固设计现采用碳纤维布对梁（主要是二至八层B ～C 轴线与14～15轴线范围内框架梁）进行加固。
梁底粘贴宽250mm 、厚度为0.117mm 的碳纤维两层，梁两端贴6道宽100mm 的U 箍，净距50mm 如图1所示。
分别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，看加固后的构件是否已满足结构承载力要求。
2.1受弯承载力计算按矩形截面对框架梁进行受弯正截面承载力计算，如图2所示。
计算公式：α1f c bx=f y A s +σcf A cf -f ′y A ′sM 燮α1f c bx （h 0-x 2）+f ′y A ′s （h 0-d S）+σcf A cf （h+t 2-h 0）σcf =E cf εcf =（h+t/2n-1）εcu E cfE cf —碳纤维布的弹性模量；t —碳纤维布厚度；x n —截面实际受压区高度；x —截面受压区应力等效后的计算受压区高度，取x=0.8x n 。
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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。
碳纤维布和混凝土梁通过粘结层传递剪应力和粘
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]
纤维织物与混凝土之间的粘结力由以下几个部分组成：纤维织物与混凝土的摩擦力；纤维织物与混凝土的机械咬合力；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
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。
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）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，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，保证碳纤维布与混凝土的整体粘结效果。
4.碳纤维布加固工程实例
4.1工程概况
某中学教学楼房屋的建筑主体部分为地上6层，混凝土强度等级均为c25，框架柱截面尺寸为400mm×600mm，框架梁尺寸多为250x500mm和400×650mm，目前，主要作为教室及办公室使用。
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10～13轴线范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，需对教学楼进行加固。
4.3碳纤维布加固设计
采用碳纤维布对梁进行加固，梁底粘贴宽250mm、厚度为0.117mm 的碳纤维布两层，梁两端贴6道宽loomm的u形箍，净距50mm。
分别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，看加固后的构件是否已满足结构承载力要求。
4.4碳纤维布加固的施工方法
4.4.1基本施工工艺
施工准备→结构表面处理→底胶配制并涂刷→找平胶配制并修复、平整→粘贴胶配制并涂刷→粘贴纤维布→表面喷砂防护。
4.4.2施工措施：
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浆进行修复。
3）对表面有裂缝的部分如有必要应首先进行封闭灌浆处理。
4）用混凝土角磨机、砂纸等工具去除混凝土表面的浮浆、油污等杂质，构件基面的混凝土要打磨平整，转角粘贴处要进行倒圆角处理（r≥25mm）。
5）用吹风机将混凝土表面清理干净并保持干燥。
6）涂底胶。
按规定的比例将主剂与固化剂先后置于容器中搅拌均匀，根据现场气温决定用量并严格控制使用时间。
用滚筒刷均匀涂沫于混凝土表面，等胶体固化后（以指触干燥为准），再进行下一步施工。
施工现场严禁出现明火，注意通风。
7）粘贴碳纤维布。
按设计要求的尺寸裁剪碳纤维布。
拌制粘贴树脂，然后均匀涂抹于所要粘贴的部位。
粘贴碳纤维布，在确定所贴部位无误后剥去离型纸，用特制的滚子反复沿纤维方向滚压，去除气泡，并使粘贴树脂充分浸透碳纤维布。
多层粘贴应重复上述步骤，待纤维表面干燥后方可进行下一层的粘贴。
在最后一层碳纤维布的表面均匀涂抹一层粘贴树脂。
5.结论
粘贴碳纤维布加固混凝土梁，承载力提高效果显著，同时粘贴碳纤维布施工方法简单，不占用空间，不影响建筑的使用功能，有着广泛的应用前景。
在本教学楼工程中，加固后的梁通过检测公司检测鉴定，达到了承载力要求。
参考文献
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作者简介：黄俊敏，男，1984年10月出生，籍贯：广东丰顺县，专科，助理工程师。