碳纤维加固混凝土结构抗震性能的初步研究与应用

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作者：顾奉煜

来源：《城市建设理论研究》2013年第05期

摘要：利用高强非金属纤维类材料，如碳纤维、玻璃纤维等对结构进行加固的方法，具有耐久性好、施工简便、不加大截面、不增加荷载、外形美观等优点，已成功运用于多种结构的抗震、抗弯和抗剪加固。本文提出碳纤维加固补强混凝土结构所用的碳纤维和粘结材料的性能及在抗震加固中的应用。

关键词：混凝土；结构；加固；碳纤维；粘结材料；抗震加固

中图分类号：TU528．572 文献标识码：A 文章编号：

1 碳纤维增强材料(CFRP) 加固补强的发展

混凝土结构是土木工程中应用最多的一种结构。由于施工质量、地震、改变使用功能及劣化等多方面的原因，都迫切需要进行加固补强和修复。特别是近年来，对大量现有的建筑结构进行改造和翻新，最大程度地利用现有的建筑资源，保证其使用安全，延长使用年限，是当今国际工程界关注的一个重大课题。

现有结构加固和翻新改造技术，可分为四大类：（1）加大截面加固法（又称增厚法，即在原结构上再浇注一定厚度的钢筋混凝土）；（2）外包钢加固法；（3）预应力加固法；（4）改变结构传力途径加固法。应用纤维增强复合材料（Fiber Reinforced Plastics，of Fiber Rein—forced Polymer，简称FRP）尤其是碳纤维增强复合材料(CFRP)对钢筋混凝土结构进行

修复、加固和释新改造的新技术，近几年在国际上深受重视并已经获得较大发展和广泛应用。其优越性已在日本大坂和美国洛杉矶地震中对被损坏建筑结构物的修复中得到很好的验证。

我国是世界上混凝土结构使用最多的国家。资料表明我国有相当多的混凝土结构面临劣化、强度不足、耐久性和安全性过低的问题，急需对这些结构进行加固补强，提高耐久性，保证安全使用。另一方面。许多新旧建筑由于增加或改变使用功能，更需要加固补强，翻新改造。因此，研究、开发和应用新型碳纤维增强系列材料是建筑业可持续发展的必然趋势。

目前，虽然已经开发成熟并在工程中使用的FRP(纤维增强复合材料)主要有三种：

CFRP(碳纤维增强复合材料)，AFRP(芳纶纤维增强复合材料)和GFRP(玻璃纤维增强复合材料)。但实际证明CFRP具有其他纤维可无比拟的高强度、高模量、耐腐蚀、耐疲劳和易加工

等优点。表2列出了各种加固方法的比较，充分说明碳纤维的优越性，因此，CFRP在国内外

碳纤维粘贴加固施工方案汇总

混凝土梁、楼板碳纤维加固施工方案一、工程概况本工程为※※工程，因业主使用功能需要在六层安装医疗设备，但原六层楼面结构无法满足设备安装需要；为了满足功能（安装医疗设备）的需要，业主特委托专业设计公司对原六层结构（梁、板）进行碳纤维加固和相关技术处理设计；业主委托我公司承担六层结构（梁、板）碳纤维加固施工任务。我公司接到施工任务后，根据碳纤维加固设计施工图要求：对原六层部分砼楼板和砼梁的上表面和下表面用碳纤维布进行加固处理；但在碳纤维布加固施工前，需要搭设满堂钢管脚手架对原梁板混凝土基层按以下方法进行处理：一、梁、板加固范围下部满搭钢管脚手架（搭设标准按规范）。二、剔除梁、板碳纤维加固部位的水泥砂浆找平层。三、对加固部位的混凝土基层按规范和施工工艺进行打磨和清理。对经过剔凿、清理部分混凝土结构，用高于原结构混凝土强度一个等级的环氧砂浆进行修补、复原，达到表面坚实和平整，具体按以下方案对楼板和梁进行碳纤维加固。二、编制依据 1、《混凝土结构加固设计规范》（GB50367-2006） 2、《钢筋焊接及验收规程》（JGJ18-2003） 3、《混凝土结构工程施工质量验收规范》(GB50204-2002) 4、《地下工程防水技术规范》（GB50108-2001） 5、《混凝土结构后锚固技术规程》（JGJ145-2004）

6、六层梁、板结构加固施工图 7、施工现场实际情况三、施工要求 1、一般要求粘贴碳纤维片材加固修复结构应由熟悉该技术施工工艺的专业施工队伍完成，并应有加固修复方案和施工技术措施。 2、材料要求 1）采用高性能、粘结强度高的A级环氧性面料纤维粘浸胶。 2）国产碳纤维布300克/平米，抗拉强度大于等于3500MPa。 3）粘贴碳纤维织物加固混凝土结构板时，应使用与基材及碳纤维有良好适配性的粘结剂。使用前确定碳纤维布及粘接剂性能检测合格。 3、施工工艺流程：施工准备→脚手架搭设→表面处理→配制并涂刷底层树脂→配制找平材料并对不平整处修复处理→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→脚手架拆除四、施工工序 1、施工准备 1)粘结剂必须有合格证明及检验报告。 2)碳纤维布必须有合格证明及检验报告。 3)压接钢片及射钉必须有合格证明及检验报告。 4)主要机具：角磨机、吹风机、滚压机、射钉枪等。 5)拆除碳纤维布所在部位影响施工的附属设施。 6)粘贴碳纤维布用的粘结剂和钢板准备完毕，并检查合格。 7)施工工具经过调试、运转合格。 8)项目经理及项目技术负责人根据施工方案对操作班组进行全面

碳纤维加固混凝土结构施工工艺

碳纤维加固混凝土结构施工工艺 1. 1. 1.碳纤维片加固简介（1）特点 ①高抗拉强度、高弹性模量。 ②施工方便，无需任何夹具、模板，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； ③耐腐蚀及耐久性能好。 ④不增加结构自重。（2）适用范围。适用于各种形式的钢筋混凝土结构或构件的加固补强。（3）加固机理。利用专用环氧树脂将抗拉强度极高的碳纤维片粘贴于混凝土结构表面，并与之形成整体，共同工作。 2. 2. 2.施工工艺在碳纤维加固施工前，应尽可能地卸去部分荷载，使碳纤维粘贴施工时结构或构件承受的荷载作用减小到最小程度。其加固施工工序为：混凝土基底处理→涂底层涂料→用环氧腻子进行残缺修补→贴碳纤维片→养护→涂装→完工验收。 3.1 混凝土基底处理（1）裂缝处理。宽度小于0.2mm的裂缝，用环氧树脂进行表面涂抹封闭；大于0.2mm 的裂缝用环氧树脂灌缝。“革历博”抗震加固的大梁大部分都有宽度不一的裂缝，最大裂缝达到1mm以上，为此我们对所加固的主梁首先进行了压力灌胶处理。（2）将混凝土构件表面的残缺、破损部分清除干净，达到结构密实部位，使其表面平整。（3）检查外露钢筋是否锈蚀。如有锈蚀，需进行必要处理。（4）对经剔凿、清除和露筋的构件残缺部分，用环氧砂浆进行修补、复原，达到表面平整。（5）将构件表面凸出部分（混凝土构件交接部位、模板的段差等）打磨平整，修复后的段差要尽量平顺；棱角的部位，用磨光机磨成圆角，圆角半径须≥30mm。（6）结构或构件表面打磨后，用吹风机将表面灰尘和杂物清理掉，或用水及酒精清洗，并使表面充分干燥。“革历博”工程施工中我们使用吹风机将灰尘清理后又用酒精进行清洗。 3.2 涂底层涂料（1）把底层涂料的主剂和固化剂按规定比例称量准确后放入容器内，用搅拌器搅拌均匀；一次调和量应在可使用时间内用完。（2）用滚筒刷均匀地将底层涂料涂刷于混凝土表面，指触干燥后（一般养护3~24小时）

碳纤维加固施工方案

碳纤维加固施工方案一、工程概况通辽市华申名都西区住宅楼1#、2#、3#、5#楼工程，剪力墙暗柱纵向钢筋采用HRB400E14、HRB400E16、HRB400E20、HRB400E22、HRB400E25规格钢筋，电渣压力焊接，在送检过程中发现18组焊接试件复检不合格的问题，经公司QC小组分析讨论，主要原因是电源电压，次要原因是天气和人员操作因素，焊接试件不合格涉及的部分暗柱主要分布于1#负一层，一层；2#二层，三层；3#负一层，二层，四层，五层；5#负一层，一层，二层，三层。对所涉及的少数钢筋混凝土构件采取碳纤维加固措施。二、施工方法 1、主要材料：碳纤维片材采用：200g/㎡碳纤维布，配套用胶应满足《碳纤维片材加固混凝土结构技术规程》（CESC146：2003）的物理力学性能。（1）、抗拉强度标准值≥3400MPa；（2）、受拉弹性模量≥2.4×105MPa；（3）、伸长率≥1.7％；（4）、弯曲强度≥700MPa；（5）、层间剪切强度≥45MPa；（6）、仰贴条件下纤维复合材与混凝土正拉粘结强度≥2.5MPa，且为混凝土内聚破坏；（7）、单位面积质量≤300g/㎡。

2、封堵材料由专业厂家提供，并应满足各项物理力学性能。（1）、抗拉强度≥40MPa；（2）、受拉弹性模量≥2500MPa；（3）、伸长率≥1.5％；（4）、抗弯强度≥50MPa，且不得呈脆性（碎裂状）破坏；（5）、抗压强度≥70MPa；（6）、钢-钢拉伸抗剪强度标准值≥14MPa；（7）、钢-钢不均匀扯离强度≥20KN/m； (8)、与混凝土的正拉粘结强度≥2.5MPa，且为混凝土内聚破坏（9）、不挥发物含量（固体含量≥99％）。 2、工艺流程（1）、表面处理

碳纤维粘贴加固方案

目录一、编制依据: (2) 二、加固范围： (2) 三、工程概况： (2) 四、施工准备 (2) （一）技术准备 (2) （二）资源准备 (3) （三）项目机构设置 (4) 五、施工工法和技术措施 (4) （一）、碳纤维粘贴 (4) （1）材料要求 (4) （2）碳纤维加固施工方法 (5) （3）碳纤维加固施工要点 (8) （4）碳纤维加固施工质量检查及验收 (8) 六、土建和其它工种注意事项 (9) 七、质量保证措施 (9) 八、安全文明施工措施 (10)

一、编制依据: 《建筑抗震加固技术规程》JGJ11--98 《混凝土结构加固设计规范》GB50367-2006 《碳纤维片材加固修复混凝土结构技术规程》CECS146-2003 《碳纤维增强复合材料加固混凝土结构技术规程》CECS146-2003 广州智海建筑工程技术有限公司设计的加固图纸二、加固范围：颍东区冉庙中心学校宿舍楼一层顶混凝土梁、板设计混凝土强度C30，经采用回弹法及钻芯法对梁、板混凝土抗压强度现场检测评定，一层梁、板现龄期混凝土批量强度推定值为20.3MPa，不满足设计要求，对梁进行结构构造加固。颍东区冉庙中心学校食堂一层顶混凝土梁、板设计混凝土强度C30，经采用回弹法及钻芯法对梁、板混凝土抗压强度现场检测评定，一层梁、板现龄期混凝土批量强度推定值为20.1MPa，不满足设计要求，对梁进行结构构造加固。具体加固位置详见加固图纸。三、工程概况： 1、工程名称：阜阳市颍东区冉庙中心学校宿舍楼、食堂加固工程 2、建设单位：阜阳市颍东区教育局 3、设计单位：广州智海建筑工程技术有限公司 4、总包单位：安徽省阜阳市东盈建设发展有限公司 5、加固施工单位：安徽省阜阳市成天加固工程有限公司

碳纤维布梁加固计算书

碳纤维梁加固计算书一、基本资料 1．设计依据: 《碳纤维片材加固混凝土结构技术规程》（CECS 146:2003）（以下简称规程）《混凝土结构设计规范》（GB50010—2002）（以下简称规范）《混凝土结构加固技术规范》（GB 50367-2006）（以下简称加固规范）图纸所提供的相关数据 2．问题类型: 因荷载增加原有混凝土梁承载力不足，需进行加固处理，加固方式采用碳纤维布。 3．梁底受拉碳纤维片材参数: 碳纤维布等级：Ⅰ级弹性模量E cf = 2.30 × 105 MPa (见加固规范表9.1.6-1) 抗拉强度设计值f f = 2300.00 MPa (见加固规范表9.1.6-1) 单层厚度t cfv = 0.167 mm 重量：300g/m2 不考虑二次受力二、计算结果 1. KL3梁荷载增加后缺筋面积为750mm2，采用等强代换原则换算碳纤维布粘贴尺寸： HRB400钢筋抗拉强度设计值：360N/mm2 碳纤维布抗拉强度设计值：2300 N/mm2 缺筋面积*钢筋抗拉强度设计值≤碳纤维布厚度*宽度*碳纤维布抗拉强度设计值 750*360≤0.167*宽度*2300 宽度≥702.94 KL3梁截面尺寸为400*900，结构梁宽度为400不能满足碳纤维布粘贴宽度，考虑粘贴双层碳纤维布，计算碳纤维布多层粘贴折减系数：（见加固规范9.2.4-2）折减系数=1.16-(粘贴层数*弹性模量设计值*单层厚度)/308000≤0.9 =1.16-(2*230000*0.167)/308000 =0.91 折减系数=0.9 750*360≤0.167*宽度*2300*0.9 宽度≥781.05

碳纤维布加固施工工序及工艺

碳纤维布的加固施工包含了8步，分别是：1、被加固混凝土表面处理；2、底胶涂布；3、修补胶修补混凝土；4.浸渍胶涂底；5、粘贴纤维布；6.浸渍胶上涂；7.表面涂饰；8.碳纤维补强加固施工质量检查和验收。纤维复合材(FRP)补强加固施工粘贴剖面图 1.被加固混凝土表面处理 (1)表面处理应达到三个目的：确保结构本体与纤维布牢固粘结，除锈、去污、净化处理混凝土表面的老化部位；利用结构胶修补裂缝、填补孔洞、调整高差、削除尖角，保证碳纤维布粘结在可靠的基底上。 (2)钢筋露出部位须做防锈处理，如损伤程度严重，应采取措施补救。 (3)裂缝修补。若裂缝在5mm以上，采用高强水泥砂浆灌注；裂缝宽度大于0.1mm、小于5mm，采用专用化学裂缝灌注胶灌注裂缝，以低压慢注射为主，固化后打磨修饰平坦；裂缝宽度小于0.1mm，采用封缝胶表面封闭。 (4)表面修补：被粘混凝土面如有缺陷、孔洞或蜂窝麻面，应采用修补胶修补。 ①缺陷或孔洞修补。原结构施工中或后期运行中使结构产生缺角、孔洞、蜂窝麻面，必须用修补胶修补。 ②高差调整。由于模板错位产生混凝土表面高低差，亦必须在粘贴纤维前修

复。大面积可用高强砂浆，局部位置则用修补胶修补。纤维布(FRP)补强加固施工流程图 (5)表面污垢和碳化物处理。以盘式打磨机、喷砂、高压水冲洗等方法，将表面处理成平坦规整、无松动、无脆弱碎块及无污物的表面，油脂类污物用中性洗涤剂脱脂，用高压气枪清除灰尘，粘结纤维布前混凝土表面必须充分干燥。 (6)修角加工。为防止内凹角处纤维布在粘结时容易剥离或扯起，可采用修补胶泥修补成圆角，圆角半径R应满足规范要求。对于棱形柱或尖锐外凸角结构，在尖角处的纤维会有较大的应力集中，容易使碳纤维折断，因此必须进行处理。可用研磨机将棱角修饰成半径R的弧形。用修补胶做表面修饰，用弧形量具检测，保证修饰角半径R满足规范要求（特种结构按相关规范要求）。

碳纤维加固施工方案设计

实用文档自贡市江姐中学教学楼框架柱碳纤维加固专项方案编制人：审核人：审批人：编制单位：自贡市宏发建筑安装有限公司

JL —A002 施工组织设计（方案）报审表注：本表由施工单位填写，一式三份，连同施工组织设计一并送项目监理机构审查。建设、监理、施工单位各一份。四川省建设厅制

一、编制依据 1、结构施工图 2、《碳纤维片材加固混凝土技术规程》（CECS146：2003） 3、《混凝土结构加固技术规范》（CECS：90）二、工程概况 1、工程名称：自贡市江姐中学教学楼扩建工程 2、建设单位：自贡市江姐中学 3、施工单位：自贡市鸿发建筑安装有限公司 4、工程情况说明：四层8根框架柱进行加固恢复到设计强度，根据设计图纸对加层柱采用碳纤维加固的施工工艺加固。本工程厂家生产的200g碳纤维布，将抗拉强度极高的碳纤维布，用环氧树脂预浸成为复合增加片材（单向连接纤维片）用环氧树脂粘结剂粘贴在要补强的结构上，形成一个新的复合体，使增强贴片与原有混凝土共同受力，增大结构的抗拉力和抗剪力，提高强度刚度，抗裂和延性。三、施工内容要求本次加固区域及内容为自贡市江姐中学教学楼加层框架柱、加固方法为框架柱碳纤维加固。柱碳纤维加固方法为：在柱与板面交结处粘贴宽200mm，长度柱周身长尺过而定，然后间隔300mm再粘贴

同样的碳纤维布，依次类推直到柱与隔楼板顶部交结处。 1、施工要求： 1）、阴角要求：砼转角部位楼板、柱及墙面抹灰全部剔除，混凝土表面打磨平，用环氧腻子和结构胶掺水泯抹成圆弧，圆弧半径不小于20mm。 2）、阳角要求：用金刚石角磨机打磨成圆弧，圆弧半径不小于20mm。 3）、砼表面处理要求：将混凝土表面的疏松、软质、脆裂、松脱等缺陷清除达到表面坚实，如结构存在裂缝，及时向业主及监理汇报，及时采取措施。 4）、碳纤维片材选用：CF200g碳纤维布，采用Ⅰ类碳纤维布，弹性模量不小于240GPa,极限强度不小于3499MPa,伸长率不小于1.7%。 5）、结构胶选用：配套A类结构胶。 6）、施工环境要求：现场施工温度及湿度的现场实际勘测，达到施工要求时方可施工，本工程按要求，室内温度高于5℃，湿度低于85%，否则停止施工。四、施工部署 1）、施工部位相对独立，条件具备即可施工，不存在过多的交叉流水施工。 2）、施工准备施工劳力和施工工具，以工程大小适当增加、减少。

桥梁碳纤维布加固施工方案

碳纤维布施工技术指南一、总则 1、碳纤维布简介碳纤维增强塑性是碳纤维材料通过一定的制作工艺与特定的树脂复合而成，其力学特点是应力应变量完全线性弹性，不存在屈服点和塑性区。碳纤维材料具有优异的物理力学性能，加固混凝土构件所用的碳纤维布是有碳纤维长丝组成的柔软片材，具有强度高，自身轻，施工方便、快捷、应用范围广等，用于建筑结构加固的碳纤维具有优良的力学能力，其抗拉力度一般为建筑钢材的几十倍，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工程工作，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，各碳纤维丝能很好的共同工作，大大提高碳纤维抗拉强度，故碳纤维加固首先必须使用碳纤维布中的碳纤维丝能共同工作，因此胶黏剂对碳纤维布起到的加固作用是比较关键的，它既能确保各碳纤维丝共同工作，又能同时确保碳纤维布与结构共同工作，从而达到加固目的。因此在桥梁工程有广泛发展的前景。 2、碳纤维布加固的作用作用是纤维材料在加固结构中承担拉应力，改善构件的受力状态，限制裂缝的产生和发展。 3、碳纤维布的应用范围和时机当混凝土构造因为抗弯承载力不行，选用碳纤维布进行加固时，加固构造的损坏形状一方面取决于原构造的配筋状况，另一方面取决于碳纤维的用量。现假定原构造为适筋构件，则加固构造的损坏形状可分为如下三种状况。 ⑴碳纤维用量较少。损坏时受压区边际混凝土压碎，受拉钢筋屈从，碳纤维能够到达较高的拉应变。 ⑵碳纤维用量适中。损坏时受压区边际混凝土压碎，受拉钢筋屈从，碳纤维可到达某一中等拉应变。 ⑶碳纤维用量较多。损坏时受压区边际混凝土压碎，受拉钢筋屈从，碳纤维应变很低。

碳纤维粘贴加固施工方案(1)

混凝土楼板碳纤维加固施工方案一、工程概况工程名称：春风与湖三期工程建设单位：重庆海外集团有限公司施工总承包：五洋建设集团股份有限公司项目地址：重庆市九龙坡区陈家坪朝阳村1号本工程为商住楼工程，混凝土工程为商品混凝土。由于混凝土收缩和承受不均匀荷载等造成局部板底裂纹，现对开裂楼板采用碳纤维加固。根据碳纤维加固要求：对开裂楼板采用碳纤维布进行加固处理；但在碳纤维布加固施工前，需要对开裂楼板进行以下方法进行处理：一、先对吊顶进行照相留底，确保修补后恢复装修。二、对整改区域进行农膜覆盖，避免污染三、剔除板裂纹周边的水泥砂浆找平层或涂料层。四、对加固部位的混凝土基层按规范和施工工艺进行打磨和清理。五、混凝土表面如出现剥落、蜂窝、腐蚀等劣化现象的部位应予剔除，对于较大面积的劣质层，在剔除后应用聚合物水泥砂浆进行修复。五、裂缝部位，如有必要应先进行封闭处理。六、用混凝土角磨机、砂轮（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，尤其是表面的凸出部位要磨平，转角粘贴处要进行倒角处理并打磨成圆弧状（R3 10mm）。七、用吹风机将混凝土表面清理干净并保持干燥。使用中国建科院研制生产EC高强度聚合物砂浆修补表面凹陷底部分。对经过剔凿、清理部分混凝土结构，用高于原结构混凝土强度一个等

级的环氧砂浆进行修补、复原，达到表面坚实和平整，具体按以下方案对楼板和梁进行碳纤维加固。二、编制依据 1、《混凝土结构加固设计规范》（GB50367-2013） 2、《混凝土结构工程施工质量验收规范》(GB50204-2015) 3、《混凝土结构后锚固技术规程》（JGJ145-2013） 4、竣工验收前的类似问题检测报告。 5、施工现场实际情况三、施工要求 1、一般要求粘贴碳纤维片材加固修复结构应由熟悉该技术施工工艺的专业施工队伍完成，并应有加固修复方案和施工技术措施。 2、材料要求 1）采用高性能、粘结强度高的A级环氧性面料纤维粘浸胶。 2）碳纤维布300克/平米，抗拉强度大于等于3500MPa。 3）粘贴碳纤维织物加固混凝土结构板时，应使用与基材及碳纤维有良好适配性的粘结剂。使用前确定碳纤维布及粘接剂性能检测合格。 3、施工工艺流程：施工准备→脚手架搭设→表面处理→配制并涂刷底层树脂→配制找平材料并对不平整处修复处理→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→回复涂料、吊顶→脚手架拆除→清洁打扫四、施工工序 1、施工准备

碳纤维复合材料对加固混凝土的几个重要问题解析

碳纤维复合材料对加固混凝土的几个重要问题解析摘要：介绍了碳纤维的性能，简要阐述了碳纤维在混凝土中的作用以及碳纤维混凝土的应用研究，并展望了碳纤维混凝土的发展前景。关键词：碳纤维碳纤维混凝土性能作用应用研究一、前言混凝土是目前使用最广的一种建筑材料，由于其在各方面的优良性能，自它诞生之日起就一直受到人们的关注。近两年，国家采取扩大内需保增长政策，全国各地都加大了基础设施建设力度，每年混凝土用量数十亿立方米，规模之大，耗资之巨，居世界之首。随着现代材料科学的不断进步，混凝土已逐渐向高强、高性能、多功能和智能化方向发展，用它建造的混凝土结构也趋于大型化和复杂化。然而混凝土材料的固有缺陷是脆性大，在使用过程和周围环境的影响下不可避免地会产生微开裂和局部损伤，而且混凝土的损伤通常是逐渐积累发展的，从而会导致混凝土结构的最终破坏。为了改善混凝土抗拉性能差、延性差等缺点，可以通过在原材料中掺加各种纤维的办法来配制纤维混凝土。目前，在工程中应用最广的纤维混凝土主要有4种，分别是钢纤维混凝(SFRC)、玻璃纤维混凝土(GFRC)、碳纤维混凝土(CFRC)以及合成纤维混凝土( SNFRC)。在原材料中掺加碳纤维即为碳纤维混凝土，又称为碳纤维增强混凝土，它是一种智能型材料。本文论述了碳纤维的性能、碳纤维在混凝土中的作用以及碳纤维混凝土的应用研究。二、碳纤维的性能碳纤维是一种含碳量在90％以上的高强度、高模量、耐高温纤维，它重量轻（密度约 1.8kg/m3）、强度高、尺寸稳定、抗疲劳阻尼特性好、耐高温、耐酸碱腐蚀、有导电性、抗蠕变、可传热、热膨胀系数小，既可作为结构材料承担荷载，又可作为功能材料发挥作用。它强度比钢的大、密度比铝的小、比不锈钢还耐腐蚀、比耐热钢还耐高温、又能像铜那样导电，具有许多宝贵的电学、热学和力学性能的新型材料。碳纤维能显著提高混凝土的（抗拉、压、弯）强度，韧性、延性、抗冲击疲劳性能和变形模量。由于碳的单质在高温下不能熔化(在3000℃以上升华)，而且在各种溶剂中均不溶解，所以，目前人们还不能直接用碳或石墨来抽成碳纤维，只能采用一些含碳的有机纤维(如尼龙丝、腈纶丝、人造丝等)作原料，将有机纤维与塑料树脂结合在一起，放在稀有气体的气氛中，在一定压强下强热碳化而成。现在市场上生产销售的碳纤维绝大部分是用聚丙烯腈纤维的固相碳化制得的。碳纤维有极好的纤度，纤度的表示方法之一是9000m长的纤维的克数，一般仅

碳纤维布加固施工步骤

碳纤维布加固施工的步骤： 1、剔除构件需加固部位的装饰层，并清理干净； 2、涂刷底胶； 3、用胶泥将加固构件表面的孔洞修补平整； 4、涂刷面胶； 5、粘贴碳纤维布； 6、涂刷面胶，如需粘贴多层碳布重复4-6步骤； 7、表面装修或防火处理。碳纤维布加固修复混凝土结构技术是采用配套粘结树脂将碳纤维布粘贴于混凝土表面，起到结构补强和抗震加固的作用。广泛适用于建筑梁、板、柱、墙等的加固，以及桥梁、隧道、烟囱、筒仓等其它土木工程的加固补强。

碳纤维布加固梁试验报告：受上海同砼碳纤维布有限公司的委托，对用其生产的“同砼”牌碳纤维布加固的四根钢筋混凝土梁，进行静载试验，试验梁的加固工作在试验室内进行，为了及实际加固施工现场加固操作相一致，操作人员上仰操作，加固操作程序为：打底胶、批胶泥、上胶、贴碳纤维布、罩面胶。四根试验梁（L-1,L-2a,L-2b,L-3）的截面特性见表1，试验梁浇筑日期：99年10月21－22日，水泥：砂：石子＝26：48：97；贴碳纤维布日期：99年11月16日；静载破坏试验日期：99年11月18日－11月21日。一、加荷装置示意二、材料性能混凝土、钢筋的材料性能见表1。碳纤维布的规格：0.1mm×45mm,极限抗拉强度：3600Mpa。三、试验结果１、破坏特性：三根（L－2a，L－2b ,L－3）贴碳纤维布梁的破坏为：碳纤维布

的拉断；一根（L－1）没有采用加固措施试验梁的破坏为：受拉钢筋屈服破坏。２、加固效果对比计算结果见表1 四、结论１、加固后的试验梁，皆由于碳纤维布的拉断而破坏，说明粘结性能良好，加固方法可靠，能够满足结构设计要求。２、加固后试验梁的截面破坏弯矩，比加固前试验梁的截面破坏计算弯矩提高42-61 ％，说明加固效果明显。表1.试验梁截面特性及试验结果

碳纤维粘贴加固施工方案

碳纤维加固施工方案本工程大范围使用碳纤维材料加固梁、柱，其主要施工工艺如下所述。一、材料要求 1、混凝土承重结构加固使用的碳纤维复合材料，本工程建议采用：碳纤维布采用日本进口东丽品牌，采用规格300g/m2碳纤维布(或同等性能的进口品牌，使用前经设计单位认可）。其基本性能应符合下表的要求。碳纤维复合材料安全性及适配性检验合格指标 2、粘贴碳纤维织物加固混凝土结构时，应使用与基材及碳纤维有良好适配性的粘结剂，本工程建议采用:新加坡进口美瑞品牌(或同等性能的进口品牌，使用前经设计单位认可），粘结剂（胶）的基本性能符合下表的要求。

粘贴碳纤维底胶的主要性能指标粘贴碳纤维修补胶的主要性能指标碳纤维复合材料浸渍/粘结用胶安全性检验合格标准二、施工要求 1、一般要求

粘贴碳纤维片材加固修复结构应由熟悉该技术施工工艺的专业施工队伍完成，并应有加固修复方案和施工技术措施。 2、施工工序：（1）施工准备（2）表面处理（3）配制并涂刷底层树脂（4）配制找平材料并对不平整处修复处理（5）配制并涂刷浸渍树脂或粘贴树脂（6）粘贴碳纤维片材（7）表面防护 3、混凝土基底处理将混凝土构件表面残缺、破损部分剔凿、清除干净并达到结构密实部位。检查外露钢筋是否锈蚀，如有锈蚀，需进行必要的除锈处理。对经过剔凿、清理和露筋的构件残缺部分，用高于原构件混凝土强度的环氧砂浆进行修补、复原，达到表面平整。将构件表面凸出部分（混凝土构件交接部位、模板的段差等）打磨平整。修整后的段差要平顺。棱角的部位，用磨光机磨成圆角。圆角半径最小不得小于20mm。清洗打磨过的构件表面，并使其充分干燥。施工前应按设计图纸在需加固部位放线、定位。 4、涂底涂树脂把底涂树脂的主剂和固化剂按规定比例称量准确后放入容器内，

混凝土结构碳纤维加固技术及其适用性.

混凝土结构碳纤维加固技术及其适用性刘航李晨光利用高强非金属纤维类材料，如碳纤维、玻璃纤维等对结构进行加固的方法，具有耐久性好，施工简便，不加大截面，不增加荷载，外形美观等优点，已成功用于多种结构的抗震、抗弯和抗剪加固。但是，碳纤维加固方法也有其适用范围，本文通过几个工程实例，分析用碳纤维加固钢筋混凝土结构的特点及其适用性。 1、碳纤维用于抗震加固试验研究表明，用碳纤维材料包裹钢筋混凝土柱，使纤维方向与柱轴线相垂直，可以有效提高柱的延性和承载力，增加其抗震耗能能力[1]。另外，剪力墙作为主要抗侧力构件，其破坏形态不外乎受弯延性破坏（中高剪力墙）或受剪脆性破坏（低剪力墙）。将碳纤维用于加固剪力墙，只要方法适当，也可显著提高其延性和承载力。因此，钢筋混凝土结构的抗震加固是碳纤维材料应用的一个有效领域。但应指出，用碳纤维对柱或剪力墙进行加固时，由于碳纤维本身属预柔性材料，通过结构胶与被加固结构粘结，这就要求被加固结构混凝土须满足一定的强度要求，才有可能发挥碳纤维的加固效果。以下以实际工程为例说明碳纤维加固钢筋混凝土柱并改善抗震性能的方法。 1.1工程概况和加固方案某多层钢筋混凝土框架结构，施工验收时发现有9根框架柱混凝土强度不能满足设计要求，致使轴压比过大，无法满足轴压比限值所需的延性要求，对此确定采用碳纤维布对柱进行包裹的加固方案。其理由一方面是碳纤维的包裹对柱混凝土产生环箍作用，可在一定程度上提高混凝土的轴心抗压强度；另一方面，碳纤维对柱的横向约束作用还可显著提高柱在水平荷载下的延性，满足轴压比的延性要求。加固材料采用美国赫氏单向碳纤维布环氧复合材料。通过对承载力和延性的计算，对强度较低的3根柱采用沿整个柱高范围包裹3层碳纤维布的方案，对其他6根柱采用沿整个柱高度范围内包裹2层碳纤维布的方案。加固方案如图1所示。 1.2加固承载力和延性分析经碳纤维加固后，可以显著提高框架柱的抗剪承载力和延性。原结构为800㎜×800㎜框架柱，层高3.6m 。根据有关研究结果，碳纤维加固后抗剪承载力的提高可按下式计算[2]： V CFS =νρCFS f CFS bh o 对本工程的全包裹加固方案，该公式可改写为： V CFS =2νtf CFS h o 式中，t 为包裹的碳纤维厚度，f CFS 为碳纤维的极限抗拉强度，h o 为混凝土截面有效高度，ν为碳纤维布受剪系数，按下式计算： 2.1) 15.06.04.0(6.1+++-=CFS sv n λλλν

加固施工方案碳纤维布

梅县盈方创意园一期二标段总承包工程 3#楼碳纤维布加固施工措施编制人: 审核人: 编制日期：2017年3月28日编制单位：梅县盈方创意园一期一标段总承包工程项目部

目录、工程概况 -------------------------------------- 3 二、需要进行加固处理的部位----------------------------- 3 三、施工时间-------------------------------------- 3 四、开裂现象及成因--------------------------------- 3 五、表面处理-------------------------------------- 4 六、涂刷底层树脂------------------------------------ 4 七、找平处理-------------------------------------- 5 八、粘贴碳纤维片材--------------------------------- 5 九、表面防护-------------------------------------- 6 十、检验与验收------------------------------------- 6 十^一、施工图例------------------------------------ 7

（一）、工程概况工程名称：梅县盈方碧桂园一期二标段总承包工程工程地点：梅县区扶大高管会三丰村建设单位：梅州盈方众创实业有限公司设计单位：广东博意建筑设计院有限公司监理单位：广东国晟建设监理有限公司施工单位：湖南大中建筑工程有限公司梅县盈方碧桂园一期二标段总承包工程位于梅县区扶大高管会三葵村。本工程包括3#楼、4#楼、5#楼、6#楼、8#楼、9#楼、16#楼、17#楼、地下车库。其中住宅楼均为地下1层、地上26~28层不等，剪力墙结构，建筑高度约85.1米; 地下车库为地下1层，框架结构，层高3.7米。抗震设防烈度均为7度。总建筑面积约为14万平方米。本工程楼建筑设计土0.000标高相当于黄海标高94.40m。各幢高层采用剪力墙结构；基础采用管桩。为便于统一指导现场碳纤维布加固施工；现以需要进行加固的3#楼六层、七层为编制对象。（二）、需要进行加固处理的部位本次进行加固部位位于3#楼六层结构标高为18.560楼面，1--17轴交A--1/M轴，七层结构标高为21.660楼面，局部位置于5轴--7轴交F轴--J轴, 13轴--14轴交F轴--K 轴，16轴--17轴交G轴--K轴，15轴--17轴交A轴--C 轴。根据施工现场和拟加固构件混凝土实际状况，拟定施工措施和施工计划。对所使用的碳纤维布、配套树脂、机具等做好施工前准备工作。（三）、施工时间：前期施工准备工作就绪后30天内完成。（四）、开裂现象及成因：楼板开裂主要表现为表面龟裂，局部贯穿纹，此类裂缝主要表现在施工过程中产生的裂缝，因板面面积大，在晚上浇混凝土，第二天早上派人浇水，但前面浇，后面就干掉，至帅午时板面出现龟裂缝，用肉眼可辩识。二、混凝土楼板裂缝产生的原因1.混凝土组成材料的影响，水泥方面的影响：水泥的收缩值般取决于C3A S03石膏的含量及水泥细度等。即C3A含量大，细度较细的水泥收缩较大。石膏含量不足的水泥，具有较大的收缩，而SO的含量对混凝土收缩的影响显著。

碳纤维布加固方案

施工组织设计（专项施工方案）报审表工程名称：大目湾新城规划4路道路工程I标段编号：A2 致：宁波至高建设监理有限公司（监理单位）我方已根据施工合同的有关规定完成了象山大目湾新城规划4路道路工程I标段1号桥预制板梁砼表面防水剂处理工程专项施工方案的编制,并经我单位上级技术负责人审查批准，请予以审查。附件：1号桥防水剂专项施工方案承包单位（章）: _______________ 项目经理：_________________ 日期：___________________ 监理单位审查意见：项目监理机构（章）：专业/总监理工程师：日期：________________ 建设单位审核意见：建设单位（章）：业主代表：_____________ 日期：本表一式三份，经项目监理机构审核后，建设单位、监理单位、承包单位各存一

份。大目湾新城规划4路道路工程I标段1号桥预制板梁防水剂专项施工方案编制人_______________ 职务（称）____________________________ 审核人_______________ 职务（称）____________________________ 批准人_______________ 职务（称）____________________________ 批准部门（章）浙江建安实业集团股份有限公司 ____________ 编制日期_______________ 二0—四年四月二十五日_______________ 规划4路H标段1号桥为三跨3X 10m预应力砼简支梁桥，中心桩号 DK1+296正交。桥台采用重力式U形桥台，基础为双排①80cm的钻孔灌注桩接承台结构。桥墩为桩接盖梁式，采用单排①100cm的钻孔灌注桩基础+①80cm 立柱。桥梁上部结构采用10m的预应力砼空心板梁，板梁高度60cm。板梁采用C50砼，台帽、桥墩盖梁、

碳纤维粘贴加固施工方案(1)

碳纤维加固混凝土梁、柱本工程大范围使用碳纤维材料加固梁、柱，其主要施工工艺如下所述一、材料要求 1、混凝土承重结构加固使用的碳纤维复合材料，本工程建议采用：碳纤维布采用日本进口东丽品牌，采用规格300g/m2碳纤维布（或同等性能的进口品牌，使用前经设计单位认可）。其基本性能应符合下表的要求。碳纤维复合材料安全性及适配性检验合格指标 2、粘贴碳纤维织物加固混凝土结构时，应使用与基材及碳纤维有良好适配性的粘结剂，本工程建议采用：新加坡进口美瑞品牌（或同等性能的进口品牌，使用前经设计单位认可），粘结剂（胶）的基本性能符合下表的要求。

粘贴碳纤维底胶的主要性能指标粘贴碳纤维修补胶的主要性能指标碳纤维复合材料浸渍/粘结用胶安全性检验合格标准

二、施工要求 1、一般要求粘贴碳纤维片材加固修复结构应由熟悉该技术施工工艺的专业施工队伍完成, 并应有加固修复方案和施工技术措施。 2、施工工序： (1)施工准备 (2)表面处理 (3)配制并涂刷底层树脂 (4)配制找平材料并对不平整处修复处理

(5)配制并涂刷浸渍树脂或粘贴树脂 (6)粘贴碳纤维片材 (7)表面防护 3、混凝土基底处理将混凝土构件表面残缺、破损部分剔凿、清除干净并达到结构密实部位。检查外露钢筋是否锈蚀，如有锈蚀，需进行必要的除锈处理。对经过剔凿、清理和露筋的构件残缺部分，用高于原构件混凝土强度的环氧砂浆进行修补、复原，达到表面平整。将构件表面凸出部分(混凝土构件交接部位、模板的段差等)打磨平整。修整后的段差要平顺。棱角的部位，用磨光机磨成圆角。圆角半径最小不得小于20mm。清洗打磨过的构件表面，并使其充分干燥。施工前应按设计图纸在需加固部位放线、定位。 4、涂底涂树脂把底涂树脂的主剂和固化剂按规定比例称量准确后放入容器内，用搅拌器拌合均匀。一次调和量应以在可使用时间内用完为准。超过可使用时间不得再用。在底涂树脂中严禁添加溶剂。含有溶剂的毛刷或用溶剂弄湿了的滚筒不得使用。

碳纤维布加固混凝土梁抗弯强度计算及施工规程建议

碳纤维布加固混凝土梁抗弯强度计算及施工规程建议碳纤维布加固钢筋混凝土短柱的抗震性能试验研究同济大学土木工程学院屈文俊张誉摘要：碳纤维加固混凝土梁的计算理论和施工操作规范，是碳纤维加固混凝土梁走向规范化和科学化的基础。本文依据三根粘贴碳纤维布混凝土梁的抗弯试验，建议了碳纤维加固混凝土梁的抗弯强度计算方法，依实际施工经验，提出了碳纤维布加固混凝土梁的施工规程建议。关键词：碳纤维布加固梁，抗弯强度，施工规程前言：混凝土结构工程新千年所面临的主要问题之一是：既有混凝土结构的加固和修复。粘贴碳纤维布加固技术，是近十年在日本首先应用和发展的，已有一千多个工程实例。该方法的主要优点表现在： 1、性能稳定，一般无腐蚀问题。 2、重量轻，不增加结构静载。 3、强度高。4、容易手工操作，不需专门机械设备。 5、施工无灰尘和噪声污染，并可不间断生产运营。目前，在我国已有不少单位在研究碳纤维粘贴布的计算方法，已有不少工程实例。同济大学在接收生产任务的同时，针对性地做了一系列试验，如环向粘贴碳纤维布间接提高柱的抗压承载能力试验，加固混凝土梁的抗弯试验和抗剪试验，为工程应用起到指导作用。本文的主要目的是探讨粘贴碳纤维布混凝土梁的抗弯计算方法以及总结粘贴碳纤维布的施工操作方法。试验研究：在同济大学建工系结构试验室进行了三根梁的试验，其中二根梁贴碳纤维布加固，为对比试验，一根梁没有粘贴碳纤维布。三根试验梁（L-1，L-2a，L-2b）的截面特性见表1，试验梁浇筑日期：99年10月21-22日，水泥：砂：石子=26：48：97；贴碳纤维布日期：99年11月16日；碳纤维布为上海同砼碳纤维布有限公司生产的“同砼”牌无纺单向碳纤维布，试验梁的加固工作在试验室内进行，为了与实际加固施工现场操作相一致，操作人员上仰操作，加固操作程序为：打底胶、批胶泥、上胶、贴碳纤维布、罩面胶。静载试验日期：99年11月18-11月21日

机房碳纤维布承重加固方案

机房碳纤维布承重加固方法碳纤维，是一种含碳量在95%以上的高强度、高模量纤维的新型纤维材料。它是由片状石墨微晶等有机纤维沿纤维轴向方向堆砌而成，经碳化及石墨化处理而得到的微晶石墨材料。碳纤维“外柔内刚”，质量比金属铝轻，但强度却高于钢铁，并且具有耐腐蚀、高模量的特性，在国防军工和民用方面都是重要材料。碳纤维布加固适用于房屋建筑和一般构筑物(如：烟囱，砼结构加固;铁路工程，港口工程和水利水电等工程中的砼结构加固和石切体结构搞震加固。一、某案例简介 1、某案例概况该工程位于*****，该楼为框架结构现将其由写字楼改造成通讯机房，功能发生改变荷载发生变化，因而采用碳纤维布进行加固来提高该楼承载力。此次加固所用材料采用碳纤维布，碳布用量约为12000平米以及相应数量的碳布浸渍胶，加固效果良好。上述所用产品均通过安全性鉴定检测检验达标的，安全性鉴定是指按照 GB50728-2011《工程结构加固材料安全性鉴定技术规范》要求，由国家有关主管部门批准的具备相应资格的检验、鉴定机构来为业主方提供选用加固材料的重要依据之一。 2、某案例信息业主单位：某机房；主要结构加固材料：碳纤维布12000平米及碳布浸渍胶；二、机房加固原因 1、原有建筑物的功化项目概况中提到该楼原为写字楼属于办公性质，现将其改造为通讯机房。荷载明显增加，现对梁、板使用碳纤维进行加固提高抗拉强度，从而达到该楼功能转换的荷载条件，现根据设计院设计要求先采用碳布加固方法进行加固。三、机房加固方案 1、设计方案梁及板构件表面通过粘结碳纤维布方式可以增强梁和板底部的抗拉强度，同样对于梁或

板存在的裂缝也能避免进一步恶化，来达到增强该结构的承载力的目的。根据《混凝土结构加固设计规范》（ GB 50367-2013），我们可以通过公式计算得到正截面的承载力。

碳纤维混凝土规范

碳纤维片材加固修复混凝土结构技术规程总则 1.0.1 为使采用碳纤维片材加固修复混凝土结构技术做到技术先进、安全适用、经济合理、确保质量，特制定本规程。1.0.2 本规程适用于房屋和一般构筑物的混凝土结构加固修复设计、施工和验收；铁路工程、公路工程、港口工程和水利水电等工程混凝土结构的加固修复及砌体结构、木结构加固修复中的共性技术问题，可参照本规程的有关规定执行。1.0.3 采用粘贴碳纤维片材加固修复混凝土结构的设计、施工及验收，除应符合本规程的规定外，尚应遵守国家现行有关标准和规范的规定。1.0.4 采用粘贴碳纤维片材加固修复的混凝土结构，长期使用环境温度不应高于60℃.对处于特殊环境(腐蚀、放射、高温等)下的混凝土结构采用碳纤维片材进行加固修复时，还应遵守相应的国家现行有关标准和规范的规定，并应采取相应的防护措施。1.0.5 采用碳纤维片材加固修复混凝土结构前，应按照国家现行有关标准和规范对原有结构进行检测鉴定或评估。1.0.6 采用粘贴碳纤维片材加固修复混凝土结构时，应由对该加固修复方法有经验的设计人员进行设计，并应由专业施工队伍进行施工。2.1术语2.1.1 碳纤维片材Carbon Fiber Reinforced Polymer Laminate 碳纤维布和碳纤维板的总称。2.1.2碳纤维布Carbon Fiber Sheet 碳纤维布为连续碳纤维单向或多向排列、未经树脂浸渍的布状碳纤维制品。2.1.3碳纤维板Carbon Fiber Plate 碳纤维板为连续碳纤维单向或多向排列、并经树脂浸溃固化的板状碳纤维制品。2.1.4 底层树脂Primer 用于

碳纤维加固钢筋混凝土柱技术

碳纤维加固钢筋混凝土柱技术碳纤维增强塑料（简称CFRP），是一种新型的工程建筑材料，目前在土建加固工程中运用十分广泛。本文对CFRP约束钢筋混凝土柱在承载状态下的力学原理进行了分析，以及CFRP加固钢筋混凝土柱的适用范围、施工技术、施工要点。关键字：CFRP补强修复约束混凝土界面约束应力抗拉强度概述在实际加固工程中，因设计失误、施工错误、材料质量不符合要求、荷载增加、使用功能改变或因遭受火灾、水灾、风灾、地震等灾害造成的结构或构件不能满足现行规范规定的正常设计使用要求，要使其结构或构件能够继续安全、正常的使用，则必须采取一定的措施进行加固修复。碳纤维CFRP补强加固混凝土结构技术于20世纪80年代兴起于发达国家，90年代后期在我国迅速发展起来的一项新的结构补强加固技术，其采用专用结构胶将碳纤维粘贴于需加固区域，使碳纤维与混凝土的构件牢固的粘结成一个整体，并很好地协同工作，从而达到加固结构的目的。与传统加固手段相比，具有高强高效、施工便捷，工效高、施工质量易保证等明显的技术优势。在加固钢筋混凝土柱时施工简单、抗腐蚀能力强、约束效果好、基本不需要维修保养等特点，下面就该加固技术进行简要介绍。 1、钢筋混凝土柱CFRP加固机理分析 1.1、碳纤维CFRP材料碳纤维CFRP一般是直径为5μm～20μm的连续纤维，基材由树脂和固化剂组成，用树脂（内加固化剂）浸润碳纤维，待树脂固化后便形成了碳纤维增强塑料（简称CFRP）。其特性：密度小，为普通钢材的1/6；强度高，抗拉强度约为普通钢筋的4～6倍；抗腐蚀性能好，强度不受酸碱腐蚀介质的影响；非磁性，不影响电磁信号的传播；抗疲劳性能优良，疲劳寿命普遍高于钢材；温变系数和混凝土相当；弹性模量和钢材相近；极限延伸率1%。 1.2、钢筋混凝土柱CFRP加固原理钢筋混凝土柱在承受轴向压力时，构件是由于受到极限值非常小的横向扩张引起的，如能在构件四周创造横向约束，以阻止受压构件的这种横向扩张，从而提高构件抗压承载力和变形能力。碳纤维CFRP加固钢筋混凝土柱就是在柱混凝土和CFRP增强带之间产生约束作用，（它们之间的相互作用力称为界面约束应力）受横向界面约束应力的作

碳纤维补强加固混凝土结构

碳纤维补强加固混凝土结构碳纤维是目前世界上已知的工程材料中比强度最高的，特别突出的是具有极高的抗拉强度和弹性模量。碳纤维布制成复合材料后的比重降低至钢铁的五分之一，是非常轻质的材料。同时，碳纤维又是一种力学性能优异的新材料。工程用的碳纤维是以高纯度的聚丙烯腈（PAN）为原料经过高温碳化等特殊工艺加工成极细的纤维丝，使一定量纤维的表面积增大很多，更利于加强与树脂胶的结合。施工中，树脂胶充分进入纤维之间，将各条纤维丝完全包裹起来，形成物理性能优异的复合材料。测试证明，碳纤维的抗拉强度可达4500N/mm2以上，形成复合材料后为3500N/mm2以上，分别是普通合金结构钢的9倍和7倍左右。碳纤维复合材料的弹性模量略高于普通钢材，碳纤维材料还具有优异的抗腐蚀性，对空气中氯离子含量高的沿海地区的结构加固工程特别适用。碳纤维增强水泥：混凝土、水泥灰浆、水泥砂浆系列材料价格低廉，耐火、耐热、耐蚀性能优良，压缩强度也高，因此在土木建筑、海洋工程方面被大量使用。碳纤维增强水泥复合材料，在承受负荷时表面不再产生肉眼可见的龟裂，其拉伸强度和弯曲强度、弯曲韧性比不增强的高几倍到十几倍。其耐冲击性也得到改善。由它制成的构件尺寸稳定，同时还具有防静电性、耐磨耗、耐腐蚀等性能，因而这些技术近年来得到较快发展。国外用碳纤维增强水泥的典型例子是：伊拉克巴格达建成的AL-Shaheecl纪念碑，在此大型建筑

结构上全面使用了碳纤维增强水泥；日本东京的37层的ARK事务所大楼外墙装修的幕墙，由碳纤维增强水泥灰浆制造。此后日本又陆续在大型建筑物上应用，并应用到桥梁建设中。当前工程结构加固主要是应用碳纤片材。碳纤片材：有板状和布状编物两种，碳纤布更能适应不同结构外形的需要。碳纤布性能优劣除强度指标外，很重要的一点是对粘结剂的渗透性，和对粘结剂的消泡性能，这主要取决于碳纤布的编织技术，有些片材未经编织或无间隙，均会影响粘贴效果。主要的使用方法是将浸透了树脂胶的碳纤维布贴合到钢筋混凝土的受拉部位，如桥板的底面、梁体或桥墩的表面，并使其与混凝土结合成为一体，从而达到加固结构的目的。本方法还被广泛地用于隧道衬砌、建筑物的梁、柱等混凝土结构的加固补强工程。国内工程界已注意到此新兴的领域，各高等院校竞相投入在量人力和资金，成立课题组进行专题研究，相应设计规范正在审批中。近年国内许多加固工程已相继采用碳纤布进行加固，遍及建筑结构和铁路、公路桥梁，如广州古建筑六榕塔、广州市某立交简支梁桥、某高架路预应力箱梁、某高架路墩柱、海口市人民桥等；碳纤布加固突出的优点是加固后基本上不改变结构的外形，稍作处理则类似装修，在某五星级宾馆的梁板加固中被优先采用；但总的来说碳纤加固技术的应用在我国仍处于起步阶段，据有关报道，去年广州全年碳纤布用量仅为数千平米，相对于大量有待维修加固的桥梁和建筑物这是一个十分小的数字，应用前景应是很广阔的。