2016年预应力碳纤维板加固案例分析
2016年预应力碳纤维板加固案列分析
预应力碳纤维板是是一种应用于桥梁、大跨度等受弯构件的主动加固技术。预应力碳纤维复合板常用宽度有50mm、100mm，常见厚度有1.2mm、1.4mm、2.0mm、3.0mm。
根据规范GB50367-2013《混凝土结构加固设计规范》，预应力碳板加固方法适用于截面偏小或配筋不足的钢筋混凝土受弯、受拉和大偏心受压构件的加固。本方法不适用与素混凝土构件，包括纵向受力钢筋一侧配筋率低于0.2%的构件加固。被加固的混凝土结构构件，混凝土强度等级不得低于C25,且混凝土表面正拉粘结程度不得低于 2.0MPa。而且本方法加固的混凝土结构，其长期使用的环境温度不应高于60℃。
除了需要执行上述的规范之外，我们在使用预应力碳板加固时，还必须严格执行执行GB50728-2011《工程结构加固材料安全性鉴定技术规范》、GB/T14370-2007《预应力筋用锚具、夹具和连接器》、JTG/TJ22-2008《公路桥梁加固设计规范》。我们在加固时必须以这些规范为向导，最终为我们加固服务。
预应力碳纤维板加固真实案列一
宁常镇溧高速公路通济河大桥
工程概况
通济河大桥位于半径=6000m的平曲线上；本桥上部结构为(4×25m)+(5×25m)装配式部分预应力砼连续箱梁+18m简支箱梁异性块+(5×35m)装配式部分预应力
砼连续箱+18m简支箱梁异性块+(6×25m)+(5×25m)装配式部分预应力砼连续箱梁，桥面宽度35m，下部结构为桩柱式墩台。除箱梁异性块，其余上下部结构均采用2003年版本通用图，25m组合箱梁梁高1.4m，35m梁高1.8m，底板、腹板厚度均为450px。全桥设D80、D100、D160三种规格的伸缩缝，桥梁设计荷载为：汽车-超20级，挂车-120。
桥梁病害
通济河大桥在2015年定期检查后，对全桥病害进行了维修，组合箱梁梁体及端横梁、湿接缝裂缝均已进行了封闭处理。本次检查中发现桥梁仍有病害存在：
1.组合箱梁跨中腹板新增25条竖向裂缝，缝宽约0.05mm～0.10mm，总长约18.1m。
2.组合箱梁跨中底板共有5条横向裂缝，缝宽约0.04mm～0.05mm，总长约4.9m。部分组合箱梁底板横向裂缝及腹板竖向裂缝现场照如下图所示。
维修加固方案
1.本桥出现的组合箱梁腹板竖缝及底板横缝缝宽均＜0.15mm，不对其进行封缝处理。本次设计一方面拟对底板粘贴预应力碳纤维板，增加梁体的压应力，延缓底板出现裂缝的时间；同时对腹板粘贴钢板、双向碳纤维网格，增强梁体的抗剪承载能力，限制腹板裂缝产生和发展
2.顺桥向在组合箱梁底板张拉两条单层碳纤维板，碳纤维板厚度
3.0mm、宽度
50mm，预应力碳纤维板通过固定端与张拉端的钢构件与组合箱梁底面连接，钢构件采用Q345钢材，钢构件表面采用整体镀锌防锈处理；固定端和张拉端钢构件与梁体采用M16高强锚栓连接。锚固位置位于梁端约L/6处，设计过程中已对锚固端和张拉端混凝土局部应力进行分析，确保混凝土不会开裂。
3.碳纤维板张拉施工完毕，在腹板相应位置粘贴4mm厚、375px宽的钢板条，长度为跨中10m范围，两侧腹板各粘贴2条钢板，钢板按手工涂胶法进行粘贴。
4.其余病害处理（除箱梁腹板竖缝及底板横缝）：对缝宽≥0.15mm的裂缝进行灌缝处理，对＜0.15mm的裂缝进行封缝处理，砼破损的采用轻质砂浆进行修补，锈蚀露筋的进行除锈阻锈处理。
该项目隶属于大型桥梁养护国有企业-----江苏现代路桥有限责任公司。该公司主要经营路桥项目的工程养护，因为之前对预应力碳板的粘贴功效不甚了解，多方考察后决定选用我司预应力碳纤维板进行粘贴加固
施工图：
预应力碳纤维板加固真实案列二
芦氾河大桥
桥梁病害情况
1.腹板竖向裂缝
全桥箱粱腹板共有228条竖向裂缝，其中227条缝宽<0.15mm，总长206.6m，1条缝宽≥0.15mm，长1m。裂缝主要分布于1／3跨到2/3跨之间。
2.腹板斜裂缝
左幅第13孔2#组合箱梁腹板有1条正八字斜向裂缝，宽0.10mm，长1.3m，裂缝位于1/4跨。
3.底板横向裂缝
全桥组合箱梁梁底共有364条横向裂缝，缝宽<0.15mm，总长344.1m；裂缝主要分布于跨中范围内。
4.底板纵向裂缝
全桥组合箱梁梁底共有11条纵向裂缝，缝宽<0.15mm，总长43.5m
5.混凝土缺陷
全桥梁体共有2处砼空洞，总体积0.00017m3；有1处砼剥落，面积3.5㎡；有1处麻面，面积0.45㎡；有1处锈胀露筋，总长0.5m。
6.支座病害
全桥支座共有110个支座环向开裂0.5mm，53个支座环向开裂1mm，7个支座环向开裂1.5mm，7个支座环向开裂2mm，4个支座环向开裂3mm，4个支座局部脱空，4个支座剪切变形，17个支座临时支撑末拆，8个支座防尘罩末拆。
橡胶支座开裂可能是在竖向力作用下，橡胶支座内薄钢板之间的橡胶体会产生压缩变形，而橡胶体会向侧向膨胀外凸，橡胶有相应的拉伸变形而产生应力老化，因而会在支座橡胶本体外表面出现裂缝。
加固措施
针对检查出来的各类裂缝和病害，采取下述加固措施：
1.灌浆、封缝
凡裂缝宽度≥0.15mm，做灌浆处理；凡裂缝宽度<0.15mm，做封闭处理。
2.体外预应力钢束加固
在实际运营荷载下，次边跨、中跨跨中抗弯承载力不足，对左幅第4联进行体外预应力钢束加固。
3.粘贴预应力碳纤维板加固
在实际运营荷载下，次边跨、中跨跨中抗弯承载力不足，对右幅第4联进行预应力碳纤维板加固，边跨每片箱梁增加2片宽125px，厚3mm的预应力碳纤维板，中跨箱梁每片增加3片宽125px，厚3mm的预应力碳纤维板。
施工图：
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，
预应力碳纤维板加固混凝土梁的承载能力试验研究
预应力碳纤维板加固混凝土梁的承载能力试验研究 发表时间：2018-12-15T18:09:59.157Z 来源：《防护工程》2018年第23期作者：姜鸿白明举何杰马倩[导读] 本次研究对8根试件采用碳纤维板锚具和张拉装置，进行碳纤维板加固混凝土梁的抗弯性能测试 贵州省都匀公路管理局贵州都匀 558000 摘要：本次研究对8根试件采用碳纤维板锚具和张拉装置，进行碳纤维板加固混凝土梁的抗弯性能测试，以此来了解预应力、配筋率以及加固长度和高度对于加固效果的影响，并且对不同加固条件下的混凝土梁的破坏形态、承载能力以及裂缝等情况进行了对比分析。结果显示，预应力碳纤维板加固能够提高混凝土梁的承载能力。 关键词：预应力；碳纤维板；加固； 碳纤维加固混凝土结构是近几年来在工程中一种受到较为广泛应用的结构加固技术。相较于传统的混凝土加固技术，碳纤维具有节省空间、施工方便、不需要进行现场固定设施以及耐久性能好、强度高等优点；并且使用碳纤维加固混凝土不仅能够有效地提高建筑物的寿命，还能够降低工程的加固成本，实现经济效益。因此，在工程中碳纤维越来越受到了工程单位的青睐[1]。有相关的研究显示，普通的粘贴碳纤维板的加固技术不能够充分发挥材料的高强度性能，而对碳纤维板施加预应力则能够达到最佳的效果。本次研究就设计8根试验梁，使用碳纤维板锚具和张拉装置对其进行加固，然后将预应力碳纤维板侧贴在混凝土梁上，以此了解预应力碳纤维板加固混凝土梁的承载能力的效果。 1试验设计 1.1试验目的 对预应力碳纤维板加固混凝土梁的承载能力进行研究。通过对不同预应力、规格、粘贴高度和长度以及配筋率等条件不同的碳纤维板进行试验，了解相关参数对加固梁承载能力的影响，比较分析该种加固法对混凝土梁的承载力、抗弯刚度以及抗裂性能等情况的影响。 1.2试件设计 本次试验一共设计了8根钢筋混凝土梁进行抗弯试验，试件强度设定为C30，试件全长3200mm，净跨3000mm，截面尺寸设为150*300mm；受拉区纵筋为2B18与2B20，受压区纵筋通畅布置为2?10，箍筋剪跨段为?8@60，纯弯段为?8@120，碳纤维板规格为1.2mm*50mm以及1.2mm*100mm。 本次试验中，对8根梁进行编号，编号为A1-A8。A1作为不加固的对比梁，不进行任何操作。详细设计参数可见表1。表1 A1-A8试件梁各项设计参数 1.3试验的观测 试验量测内容：①裂缝开展以及分布情况；②混凝土梁跨中挠度；③受拉钢筋的应变情况；④碳纤维板的应变情况；⑤纯弯段受压区混凝土的应变情况；⑥梁的开裂荷载数据以及屈服荷载数据和极限荷载数据。 测点位置：应变片：①试件纯弯段顶部受压区（并排两个应变片-规格100mm*3mm）；②试件跨中侧面（沿高度布置5个-规格100mm*3mm）；③受拉钢筋跨中位置（2个-规格5mm*3mm）；④碳纤维板上（延长度方向布置-规格5mm*3mm），间距保持为150mm，均匀布置直至两端锚固处。位移计：试件跨中（测量变形情况）、加载点（测量变形情况）以及支座处（测量沉降情况）。 1.4试件加载 采用MTS加载系统进行加载，采用DH3815应变仪进行应变测量[2]。 加载过程：分级进行加载；每级荷载为5kN，持续时间为10min，加载到荷载结束时间不得短于10min，加载同时对时间的变形情况进行记录；混凝土、钢筋以及碳纤维板的应变情况以及裂缝的开展情况，要在持荷3min后进行数据读取；加载直到试件破坏。 1.5注意事项 ①在进行混凝土浇筑前应当预先在相应位置粘贴应变片，并做好防水、防潮工作，以免影响试验效果； ②做好应变片引出线和测点的编号工作，便于试验后记录相关信息； ③试验前要对各项设备和仪器进行检查、修整，保证结果的有效性和准确性。
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
碳纤维布加固技术
碳纤维布加固技术于国内最早通过的规范是2003年《碳纤维片材加固混凝土结构技术规程》，其编号为CECS146：2003,现已经被最新的国家标准规范2006《混凝土结构加固设计规范》代替,其编号为GB 50367-2006. 使用碳纤维加固技术是采用配套粘结树脂将碳纤维布粘贴于混凝土表面，形成一个新的复合体使增强贴片与原有钢筋混凝土共同受力。增大结构的抗拉或抗剪能力，提高强度。抗裂性和结构的延性，和抗震加固的作用。 碳纤维加固适用范围 纤维类材料（碳纤维布、碳纤维板、芳伦纤维及玻璃纤维）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。施工工艺：表面处理→涂刷底胶→修补找平→胶料配制→粘贴碳纤维→表面防护→检验 施工方法 1.施工准备 1)施工前应认真阅读设计施工图，按设计图纸，在加固部位放线定位。 2)应根据施工现场和被加固构件混凝土的实际情况，拟订施工方案和施工计划。 3)应对所使用的碳纤维片材、配套树脂、机具等做好施工前的准备工作。 2.混凝土表面处理 1)应清除被加固构件表面的剥落、疏松、蜂窝、腐蚀等劣化混凝土，露出混凝土结构层。 2)被加固构件表面打磨平整，除去表层浮浆、油污等杂质，直至完全露出混凝土结构新面。转角粘贴处应进行导角处理并打磨成圆弧状，圆弧半径不应小于20 mm。并用修复材料将表面修复平整。 3)应按设计要求对裂缝进行灌缝或封闭处理。 4)表面打磨后，应用强力吹风器或吸尘器将表面粉尘彻底清除，并保持干燥。 3.配制并涂刷底层树脂 1)应按产品生产厂提供的工艺规定配制底层树脂。 2)应采用滚筒刷将底层树脂均匀涂抹于混凝土表面。宜在底层树脂表面指触干燥后，尽快进行下一工序的施工。 4.粘贴面找平处理1)应按产品生产厂提供的工艺规定配制找平材料。 2)混凝土表面修补应选用丙酮将表面浮尘擦去，有凹陷处，应使用修补胶找平；有段差或转角部位，应抹成平滑曲面。 3)转角处应采用找平材料修理成为光滑的圆弧，半径不应小于20mm。 4)用刀头宽度≥100mm的刮刀对凹坑实施填塞修补、找平，找平程度按眼观目测无明显的刮板或刮刀痕迹纹路平滑为准。 5)宜在找平材料表面指触干燥后，尽快进行下一工序的施工。
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。
碳纤维加固施工方案
碳纤维加固施工方案 一、工程概况： 1．工程名称：XX碳纤维加固工程 2．建设单位：XXX 3．施工单位：XXXX 4．工程加固说明： 本工程采用UT70—30 东丽碳素纤维布，将抗拉强度极高的碳纤维用环氧树脂预浸成为复合增强片材（单向连续纤维片）；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，使增强贴片与原有钢筋混凝土共同受力，增大结构的抗拉或抗剪能力，提高强度、刚度、抗裂性和结构的延性。 二、施工方案 1．胶粘剂的配置： 1）、将原材料按不同配合比称量准确，分别配置底涂胶料、整平胶料及粘结胶料。先将稀释剂加入聚合物主料内搅拌均匀，再将填料加入继续搅拌至均匀，最后加入固化剂，充分搅拌后即可使用。 2）、配置胶料时应注意以下事项：底涂胶料每次配置量以1－2公斤为宜；整平胶料每次配置量以0.5－1公斤为宜；粘结胶料每次配置量以1－2公斤为宜。 3）、所有胶料要求于1小时内施工完毕。 2．基底处理 1)、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。 2)、裂缝部位，如有必要应先进行封闭处理。 3)、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）。 4)、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。 3．涂底胶
1）、按一定比例将主剂与固化剂先后置于容器中，用搅拌器搅拌均匀，根据现场实际气温决定用量，并严格控制使用时间。 2）、用滚桶刷或毛刷将胶均匀涂抹于混凝土构件表面，厚度不超过0.4mm，并不得漏刷或有流淌、气泡，等胶固化后（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2小时），再进行下一道工序。 4、用整平胶料找平 1）、混凝土表面凹陷部位应用刮刀嵌刮整平胶料修补填平，模板接头等出现高度差的部位应用整平胶料填补，尽量减少高差。 2）、转角的处理，应用整平胶料将其修补为光滑的圆弧，半径不小于10mm。 3）、整平胶料须固化后（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2小时），方可再进行下一道工序。 5、粘贴碳纤维布 1）、按设计要求的尺寸裁剪碳纤维布，除非特殊要求，碳纤维布长度应在3m以内。 2）、配置、搅拌粘贴胶料，然后用滚筒刷均匀涂抹于所粘贴部位，在搭接、拐角部位适当多涂抹一些。 3）、用特制光滑滚子在碳纤维布表面沿同一方向反复滚压至胶料渗出碳纤维布外表面，以去除气泡，使碳纤维布充分浸润胶料。 多层粘贴应重复以上步骤，待纤维表面指触感干燥为宜，方可进行下一层碳纤维布的粘贴。 4）、在最外一层碳纤维布的外表面均匀涂抹一层粘贴胶料。 4.4、地面恢复：因原地面未配筋，所以用人工搅拌1:2水泥砂浆（掺5％107胶，为保持新旧砼接缝处结合好，掺用UEA膨胀剂）即可，地面面层用铁抹压光恢复。 6、质量保证措施： 1）、对于砼工程，应振捣密实，面层平整，砂浆拌制严格按照设计配比，杜绝偷工减料现象发生。 2）、碳纤维粘贴工程：碳纤维布沿纤维方向的搭接长度不得小于100mm。粘贴碳纤维布应尽量避开障碍物，如遇无法清除的障碍物而需截断时，在截断部位要予以适当处理，具体措施应视不同情况而定。
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
预应力碳板加固技术
1、碳纤维板介绍 碳纤维具有高强度、高模量、耐高温、耐腐蚀、耐疲劳、抗蠕变、导电、传热等特性，属典型的高新技术产品，主要用于制备先进复合材料，广泛应用于宇航、体育用品领域、工业领域。随着碳纤维成本的降低及先进低成本制造复合材料技术的突破，碳纤维复合材料在土木工程领域，作为最适合的纤维复合加固材料，其使用量正在逐年急剧增长。 碳纤维板是一种碳纤维加固补强单向板材，其成型工艺是将碳纤维浸渍树脂后在模具内固化并连续拉挤成型。采用优质碳纤维原料与良好基本树脂，碳纤维板材具有拉伸强度高、耐腐蚀性、抗震性、抗冲击性等良好性能。制成的碳纤维单向板材能充分发挥碳纤维的强度和弹性模量，在施工时可免除碳纤维单向织物的树脂固化阶段，强度利用效率高，施工方便。 碳纤维板弹性模量约为165～185GPa，抗拉强度高达2400～2800MPa。 2、预应力碳纤维板加固技术介绍 碳纤维材料弹性模量与钢筋相近、但抗拉强度是普通钢筋的10倍。要发挥碳纤维材料抗拉强度需要1.7%的拉伸应变，而钢筋屈服时拉伸应变仅为0.15%；当碳纤维板材与构件内部钢筋共同工作时，不考虑钢筋原有的初始应变，钢筋屈服、混凝土结构就已经发生破坏（钢筋拉断，混凝土压坏）时碳纤维板材所能发挥的强度也仅为抗拉强度的10%左右。因此，传统不加预应力的碳纤维加固混凝土结构技术，无法发挥纤维增强复合材料的高强度特性，造成资源的浪费。 而预应力碳纤维板锚固体系，通过对碳纤维增强复合材料施加预应力来克服上述缺陷。对碳纤维施加了预应力后，避免了碳纤维片材应变滞后的现象，使碳纤维板强度有效发挥，提升结构承载力，同时提高受弯构件的抗弯刚度，减小原构件的挠度，抑制构件变形和裂缝扩展，解决了碳纤维强度和弹性模量比值过高的矛盾，对碳纤维强度的利用远远超出未施加预应力的情况，具有非常良好的经济效益和社会效益。 3、预应力碳纤维板加固技术优势 与其他加固方法（加大截面法、外包钢加固法、外部粘钢加固法、预应力加固法、增设支点加固法、喷射混凝土加固法、碳纤维布加固法等）相比，预应力碳纤维板加固法具有以下优点： 1）高强高效 预应力碳纤维板加固技术充分发挥了碳纤维材料的高强性能，有效提升结构承载力与抗弯刚度，节约碳纤维用量，降低工程总造价。 2）重量轻、空间要求小
碳纤维布加固技术
碳纤维布加固技术 一、特点 1、高强高效：抗拉强度2500～3550MPA，弹性模量2.35×105～5.0×105 MPA 。 2、重量轻，厚度薄：比重1.8g/cm3，每层后0.1～0.2MM，基本不增加加固 构件自重及截面尺寸。 3、适用面广：广泛适用于建筑物桥梁隧道等各种结构类型、结构形状的加固修 复荷抗震加固及节点的结构加固。 4、施工便捷：不需大型机具，没有湿作业，无需动火，无需现场固定设施，施 工占用场地少，施工工效高。 5、高耐久性：由于不会生绣，非常适合高酸、碱、盐及大气腐蚀环境中使用。 二、适用范围 1、适用于各种结构类型，各种结构部位的加固修补，如梁、板、柱、屋架、桥 墩、桥梁、筒体，壳体等结构。 2、适用于港口工程和水利水电等工程中混凝土结构、砌体结构、木结构的补强 荷抗震加固，特别适合于曲面及节点等复杂形式的结构加固。 3、基层混凝土的强度要求不低于C15。 4、施工环境温度在5～35℃范围内，相对湿度不大于70％。 三、工艺原理
加固机理是将碳纤维布采用高性能的碳纤维配套树脂粘结于混凝土构件的表面，利用碳纤维材料良好的抗拉强度达到增强构件承载能力及刚度的目的。 四、工艺流程及操作要点 1、工艺流程：卸荷→基底处理→涂底胶→找平→粘贴→保护 2、操作要点： ①卸荷 加固前对于承受二次荷载的构件不需卸荷，不承受二次荷载的构件必需卸荷，卸荷方式如下： a.对老建筑采用拆除原有的吊顶、墙面装饰、地面面层、设备等方法，以达 到卸静荷的目的。 b.对一些不能卸静荷的构件，可采用千斤顶顶升的方式卸荷；对于承受均布 荷载的梁，应采用多点均匀顶升；对于有次梁作用的主梁，每根次梁下需设1 台千斤顶顶升，顶升吨位由设计计算确定。 c.卸活荷载 ②基底处理 a.混凝土表层出现剥落、空鼓、蜂窝、腐蚀等劣化现象的部位应予以凿除， 对于较大面积的劣质层在凿除后应用环氧砂浆进行修复。 b.裂缝部分如有必要应首先进行封闭或灌浆处理。 c.用混凝土角磨机、砂纸等工具除去混凝土表面的浮浆、油污等杂质，构件 基面的混凝土要打磨平整，尤其是表面的凸起部位要磨平，转角粘贴处要进行倒角处理并打磨成圆弧状（R≥10mm）。
碳纤维加固施工工法
碳纤维加固施工工法 编号：SZJXGF04-2004 执笔：谢帜 崔苗 （中国华西企业有限公司） 1 前言 碳纤维材料用于混凝土结构加固修补的研究始于80年代。随着我国经济建设和交通事业的飞速发展，现有建筑中有相当一部分由于当时设计荷载标准低造成历史遗留问题，一些建筑由于使用功能的改变，难以满足当前规范使用的需求，亟需进行维修、加固。目前常用的加固方法有很多，如：加大截面法、外包钢加固法、粘钢加固法、碳纤维加固法等。碳纤维加固修补结构技术是继加大混凝土截面、粘钢之后的又一种新型的结构加固技术。 2 特点 碳纤维与传统的加大混凝土截面或粘钢混凝土补强相比，具有节省空间，施工简便，不需要现场固定设施，施工质量易保证，基本不增加结构尺寸及自重，耐腐蚀、耐久性能好等特点。另外，采用该工法，可大大提高建筑物的使用寿命，降低加固成本。因此，碳素纤维作为划时代的补强材料，而备受青睐和关注。 3 碳纤维加固适用范围 碳纤维加固法可用于混凝土结构抗弯、抗剪加固，同时广泛用于各类工业与民用建筑物、构造物的防震、防裂、防腐的补强。
4 工艺原理 将抗拉强度极高的碳纤维用环氧树脂预浸成为复合增强材料（单向连续纤维）；用环氧树脂粘结剂沿受拉方向或垂直于裂缝方向粘贴在要补强的结构上，形成一个新的复合体，使增强粘贴材料与原有钢筋混凝土共同受力增大结构的抗裂或抗剪能力，提高结构的强度、刚度、抗裂性和延伸性。 5 工艺流程及操作要点 5.1 工艺流程： 5.2操作要点: 5.2.1混凝土表面处理: 5.2.1.1将混凝土构件表面的残缺、破损部分清除干净。 5.2.1.2对经过剔凿、清理和露筋的构件残缺部分，进行修补、复原。 5.2.1.3 裂缝修补：缝宽小于0.2mm的裂缝，用环氧树脂进行表面涂刷密封；大于0.2mm的裂缝用环氧树脂灌缝。 5.2.1.4 打磨：将构件表面凸出部分（混凝土构件交接部位、模板的接槎等）打磨平整，修复后的构件表面尽量平顺。
预应力碳纤维板粘贴施工方案
GB50319-2000 A2 施工方案报审表 工程名称：S7201东营港疏港高速油田生产跨线桥维修加固工程编号：
施工组织设计（施工方案）审核表
注：附施工组织设计（施工方案） 山东省建设工程质量监督总站监制S7201东营港疏港高速油田生产跨线桥
维修加固工程 预应力碳纤维板粘贴方案
编制单位：东营市瑞达建设工程有限公司 编制日期：2016年5月 第一节编制依据 一、S7201东营港疏港高速油田生产跨线桥维修加固工程合同文件。 二、⑴、《公路工程技术标准》（JTGB01—2003） (2)、《公路沥青路面设计规范》（JTG D50---2006） ⑶、《道路交通标志和标线》（GB5768---2009） ⑷、《公路养护技术规范》（JTG H10---2009） ⑸、《公路交通安全设施设计规范》（JTG D81---2006） ⑹、《公路护栏安全性能评价标准》（JTG B05---01---2013） (7)、《公路桥涵设计通用规范》（JTGD60-2004） (8)、《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTGD62-2004） ⑼、《公路桥梁加固设计规范》（JTG/TJ22-2008） (10)、《公路桥涵养护规范》（JTJ001-2004） (11)、《混凝土结构加固设计规范》（GB50367-2006）等 三、业主对工期、质量的要求。 四、踏勘工地，从现场调查、采集、咨询所获取的资料。 五、结合我公司实际情况，现有机械设备、施工能力及同类工程施工经验和机械化作业水平。
第二节编制原则 一、遵循业主要求，确保实现质量、安全、工期、环境保护和文明施工等各方面的工程目标。 二、指导思想是：施工技术先进、施工方案可行、重信誉守合同、施工组织科学、按期优质安全建成，不留后患。 三、严格执行施工过程中涉及的相关规范、规程和技术标准。 四、贯彻执行国家和当地政府的方针政策、遵守法律法规。 五、重视生态环境，在施工期间及竣工通车后不破坏当地环境。 六、坚持项目法管理的原则。通过与业主、管理公司、监理工程师和设计部门的充分合作，综合运用人员、机械、物资、技术、资金和信息，实现质量和造价的最佳组合。 七、坚持用工制度的动态管理。根据工作的需要，合理配备劳动力资源。 八、充分发挥我单位“设计、科研、施工、修造”四位一体的专业优势，做到依靠科技，精心组织，合理安排，突破难点。确保优质高效地完成本合同段的建设。 第三节工程概况 一、概述 油田生产跨线桥位于东营港疏港高速桩号K4+326处，桥梁全长55m，桥梁全宽8m，桥宽组合为7m（行车道）+2*0.5m护栏。桥梁上部结构采用2孔跨径20m预应力混凝土空心板；下部结构采用双柱式墩，基础为桩基础；采用重力式桥台，扩大基础。桥梁荷载等级为汽-超20级，于1995年10月建成通车。
碳纤维加固方案
结构加固方案 一、工程概况 中卫市新墩村（西区）D块地棚户区改造安置住房项目31#楼、39#楼住宅工程，位于中卫市新墩路以西，平安大道以南，滨河大道以北。交通便利，地理位置优越。 该建筑属住宅建筑工程，现浇钢筋混凝土剪力墙结构。31#楼、38#楼、39#楼、40#楼，其地上十一层，框架剪力墙结构，35#楼、41#楼为六层砖混结构。由于该项目顶板局部出现裂缝，该楼梁裂缝为非受力裂缝，但楼板裂缝的出现影响结构的整体性和耐久性，为此对该裂缝楼板进行碳纤维加固补强。 建设单位：中卫市启源房地产开发有限公司 监理单位：银川长城工程监理有限公司 施工单位：宁夏第五建筑有限公司 设计单位:福建超平建筑设计有限公司 勘察单位：宁夏基业岩土工程研究有限公司 二、编制依据 1、《建筑工程抗震设防分类标准》（GB50223-2004） 2、《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001） 3、《建筑抗震设计规范》（GB 50011-2001） 4、《混凝土结构设计规范》（GB50010-2002）
5、《混凝土结构加固技术规范》（CECS25:90） 6、《碳纤维片材加固混凝土结构技术规程》（CECS146:2003） 7、《建筑抗震加固技术规程》（JGJ116-98） 三、选用材料 1、碳纤维片材采用：300g/㎡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、裂缝封堵设备及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％）。 四、碳纤维施工 1、表面处理
碳纤维加固方案
碳纤维加固方案 **********工程 加固施工方案 一、框架梁碳纤维复合材料加固方案 1 、加固范围及部位 *******工程一层框架梁(详见加固平面布置图)加固工程。 2、编制依据与原则 2.1、编制依据 2.1.1 《建筑防腐蚀工程验收标准》(GB,50212) 2.1.2 《建筑施工现场环境与卫生标准》 JGJ 146-2004 2.1.3 《建设工程质量验收统一标准》(GB,50300-2001) 2.1.4 《涂装作业安全规程，涂装前处理工艺安全》GB7692 2.1.5 《防腐蚀表面工程技术》 2.1.6 《混凝土结构加固设计规范》 GB50367-2006 2.1.7 《混凝土结构工程施工质量验收规范》 GB50204-2002 2.1.8 《工程建设标准强制性条文》 2.1.9 我公司制定的《施工组织设计管理办法》及《专业施工组织设计编制方法》。 2.2编制原则 本施工组织设计作为指导施工的依据，编制依据以下几项编制: 2.2.1在满足要求的基础上坚持技术先进、管理科学、经济实用的原则。 2.2.2坚持工程施工全过程严密监控，以科学的方法实行动态管理，灵活实施“动静结合”的管理原则.
2.2.3现行国家有关规范、标准和规程。 2.2.4做好环境保护，减少因施工对当地带来的一切干扰。 2.2.5我们的目标是通过精心组织、施工，向业主交一项质量优良、满意的工程。 施工准备: 3.1材料及主要机具: 3.1.1粘结剂:采用中国建筑科学研究院建研建材有限公司生产的昆仑牌MSR碳纤维 - 1 - 配套树脂、MSR找平树脂，必须有合格证明及检验报告。 3.1.2碳纤维布:采用北京同泰嘉华科技有限公司生产的TCS-?-300碳纤维布，必须有合格证明及检验报告。 3.1.3压接钢片及射钉必须有合格证明及检验报告。 3.1.4主要机具:角磨机、吹风机、滚压机、射钉枪等。 3.1.5拆除碳纤维布所在部位影响施工的附属设施。 3.1.6粘贴碳纤维布用的粘结剂和钢板准备完毕，并检查合格。 3.1.7施工工具经过调试、运转合格。 3.1.8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技术交底。 操作工艺 4.1施工工艺流程 框架梁基底处理?涂刷底胶?修补整平?粘贴碳纤维布?防护处理?压结钢片及梁端角钢压条。
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。
碳纤维加固方法的适用性
碳纤维加固方法的适用性是非常重要的，材料自身特点才是选择的关键，了解熟悉材料的 所用能更好的应用到实际。 碳纤维可成功地用于混凝土结构的抗震、抗剪和抗弯加固。但应该指出，由于碳纤维加固 结构固有的一些受力特点，许多混凝土结构问题不适于用碳纤维进行加固，因此有必要对 其适用性作出分析。 1、刚度问题 当混凝土楼、屋盖结构由于刚度不足，导致变形过大、开裂严重而影响使用时，不适合用 粘贴碳纤维布的方法加固。研究表明，对于梁、板等横向受力构件，当用碳纤维进行加固时，在正常使用极限状态，碳纤维对结构刚度的提高作用小于10%，或基本没有提高。 2、碳纤维抗弯加固的适用范围 当混凝土结构由于抗弯承载力不够，采用碳纤维布进行加固时，加固结构的破坏形态一方 面取决于原结构的配筋情况，另一方面取决于碳纤维的用量。现假设原结构为适筋构件， 则加固结构的破坏形态可分为如下三种情况。 ⑴碳纤维用量较少。破坏时受压区边缘混凝土压碎，受拉钢筋屈服，碳纤维可以达到较高 的拉应变。 ⑵碳纤维用量适中。破坏时受压区边缘混凝土压碎，受拉钢筋屈服，碳纤维可达到某一中 等拉应变。 ⑶碳纤维用量较多。破坏时受压区边缘混凝土压碎，受拉钢筋屈服，碳纤维应变很低。 上述三种情况，第三种情况由于碳纤维用量大且强度利用率低，不宜采用。第一种加固方 法适用于截面高度较大的梁，第二种加固方法适用于截面高度较小的板或扁梁。这主要是 由于对板或扁梁而言，在碳纤维未达到很高的拉应变时，结构就可能由于变形过大而破坏。具体界限取决于碳纤维极限拉应变和加载方式。 3、抗扭问题
关于用碳纤维材料进行混凝土结构的抗扭加固，目前国内外进行的研究很少。从混凝土结构的受扭破坏机理上看，不论使碳纤维的纤维方向垂直于轴线，还是平行于轴线，均可以约束扭转斜裂缝的发展，起到一定的加固效果。 但是，由于用碳纤维进行加固时，一方面构件裂缝已经形成，裂缝分布已经确定；另一方面由于碳纤维的极限应变可高达10000με以上，而普通钢筋应变不到2000με即已屈服，若应变加到4000με以上时混凝土裂缝宽度已开展很大，必然开始向其他表面发展，结构即已接近破坏，而此时碳纤维所能达到的应力可能还很低，因此碳纤维加固受扭构件的效果有必要通过进一步研究确定。