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
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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。