碳纖維加固、質(zhì)優(yōu)價(jià)廉、品質(zhì)、施工隊(duì)伍，碳纖維加固熱線：139-1713-0703 陳工 碳纖維加固技術(shù)概述 前言 碳纖維加固工藝原理:將抗拉強(qiáng)度極高的碳纖維用環(huán)氧樹脂預(yù)浸成為復(fù)合增強(qiáng)材料（單向連續(xù)纖維）；用環(huán)氧樹脂粘結(jié)劑沿受拉方向或垂直于裂縫方向粘貼在要補(bǔ)強(qiáng)的結(jié)構(gòu)上，形成一個(gè)新的復(fù)合體，使增強(qiáng)粘貼材料與原有鋼筋混凝土共同受力增大結(jié)構(gòu)的抗裂或抗剪能力，提高結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度、剛度、抗裂性和延伸性。 一、概述 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)由于設(shè)計(jì)、施工、使用以及意外災(zāi)害等多種原因，會(huì)影響結(jié)構(gòu)的正常使用，需要維修、加固補(bǔ)強(qiáng)。FRP（纖維復(fù)合材料）修復(fù)補(bǔ)強(qiáng)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)是近十年來發(fā)展起來的一種結(jié)構(gòu)修復(fù)補(bǔ)強(qiáng)新技術(shù)。FRP具有輕質(zhì)高強(qiáng)、抗腐蝕、耐久性好、施工簡便、不影響結(jié)構(gòu)的外觀等優(yōu)異特性，因此，該項(xiàng)加固技術(shù)較之傳統(tǒng)的修復(fù)補(bǔ)強(qiáng)施工工藝具有明顯的優(yōu)越性。該項(xiàng)技術(shù)在國際上深受重視，近些年來在日本及歐美等發(fā)達(dá)發(fā)展迅速，已廣泛應(yīng)用于橋梁、地鐵、工業(yè)與民用建筑以及煙囪、水池、筒倉等特種結(jié)構(gòu)的修復(fù)補(bǔ)強(qiáng)，成為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)修復(fù)補(bǔ)強(qiáng)的新趨勢。 FRP從材料構(gòu)成上主要有碳纖維復(fù)合材料（CFRP）、玻璃纖維復(fù)合材料（GFRP）、芳綸纖維材料（AFRP）。本工法一CFRP為例介紹FRP修復(fù)補(bǔ)強(qiáng)混凝土結(jié)構(gòu)，AFRP和GFRP參照本工法。 二、工法特點(diǎn) 1．材料輕質(zhì)高強(qiáng)。碳纖維片的抗拉強(qiáng)度比同截面鋼材高7～10倍，將它用環(huán)氧樹脂與鋼筋混凝土構(gòu)件粘貼后，能地與構(gòu)件形成一體、共同工作，具有優(yōu)異的補(bǔ)強(qiáng)效果，而結(jié)構(gòu)自重的增加幾乎可以忽略。 2．抗腐蝕。能有效地防護(hù)構(gòu)件的混凝土和鋼筋免受酸、堿、鹽、水等介質(zhì)的腐蝕。 3．耐老化。碳纖維片與環(huán)氧樹脂膠結(jié)材料本身及經(jīng)其補(bǔ)強(qiáng)的混凝土構(gòu)件可以長期承受紫外線、核輻射。長期在 – 54～82℃溫度下使用，強(qiáng)度不會(huì)降低。經(jīng)加速暴露老化試驗(yàn)驗(yàn)證可歷時(shí)40年性能不變。且在表面涂裝后，耐久性將更加突出。 4．高溫性能：碳纖維本身具有非常高的耐熱性，但碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料與混凝土粘貼后的耐熱性由環(huán)氧樹脂決定。因?yàn)榄h(huán)氧樹脂在接近80℃時(shí)發(fā)生軟化，所以碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料的耐熱溫度為80℃(80℃的強(qiáng)度保持率為80％，從設(shè)計(jì)強(qiáng)度的安全率考慮，80℃應(yīng)視作使用的上限溫度)。另外，當(dāng)溫度達(dá)到260℃并持續(xù)該溫度兩小時(shí)后降至室溫，碳纖維復(fù)合材料的抗拉強(qiáng)度不發(fā)生任何變化。 5．保持結(jié)構(gòu)原狀，外形美觀。碳纖維片便于隨構(gòu)件原形裁剪、貼附。修復(fù)補(bǔ)強(qiáng)不增加構(gòu)件高寬尺寸及體積，且表面可以涂刷、粘貼飾面材料、防火材料。 6．施工簡便、快捷。傳統(tǒng)加固補(bǔ)強(qiáng)施工工藝如粘鋼、外包混凝土方法必須進(jìn)行大量混凝土剔鑿、鋼筋綁扎、焊接、澆筑混凝土以及大型機(jī)械設(shè)備吊裝等作業(yè)，而碳纖維片加固補(bǔ)強(qiáng)施工卻不需要。因此它對施工空間要求很低，便于在狹窄空間作業(yè)，施工快捷，對生產(chǎn)、使用的干擾很小。 三、工藝原理 碳纖維片是用抗拉強(qiáng)度極高的碳纖維絲在高溫下“拉拔”成型，單向排列，并經(jīng)環(huán)氧樹脂膠預(yù)浸而成的碳纖維增強(qiáng)復(fù)合片材。以環(huán)氧樹脂作為膠結(jié)材料，將纖維片材沿受力方向或垂直于裂縫方向粘貼在受損結(jié)構(gòu)上，膠結(jié)材料作為它們之間的剪力連接媒介，形成新的復(fù)合體。使增強(qiáng)貼片與原有鋼筋共同受力，增大了結(jié)構(gòu)抗拉或抗剪能力，并能有效地提高結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度、延性及抗裂性，控制裂縫和撓度的繼續(xù)發(fā)展；必要時(shí)也可交叉粘貼單向纖維片材。整個(gè)工藝的關(guān)鍵在于碳纖維片粘貼的緊密性與牢固性，以與原結(jié)構(gòu)形成整體，共同工作。 碳纖維片修復(fù)補(bǔ)強(qiáng)工法為滿足上述要求，需以下方面： （1）材料性能必須符合設(shè)計(jì)規(guī)定。 （2）正確地掌握工藝流程，每道工序都要有利于碳纖維片粘貼緊密。 四、材料 碳纖維片材加固混凝土結(jié)構(gòu)主要材料有碳纖維片材和碳纖維膠。 (1)碳纖維片的抗拉強(qiáng)度、彈性模量以及延性等性能指標(biāo)須符合設(shè)計(jì)規(guī)定和產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)。 (2)粘結(jié)劑要有足夠的粘結(jié)性能，工藝過程中各部位所使用的環(huán)氧樹脂膠結(jié)材料的種類、型號(hào)，應(yīng)根據(jù)施工時(shí)的溫度、濕度進(jìn)行選擇。并正確掌握主劑和固化劑的配比，使?jié)B透性、粘稠度、固化速度等方面能滿足不同季節(jié)施工的需要。 五、工藝程序 （1）施工工藝施工準(zhǔn)備 （2）結(jié)構(gòu)表面處理 （3）底膠配制并涂刷 （4）配制修補(bǔ)膠并對混凝土表面不平整處進(jìn)行填補(bǔ)和找平處理 （5）配制并涂刷結(jié)構(gòu)膠粘劑 （6）粘貼碳纖維片材 （7）表面噴砂防護(hù) 5.1基底處理。5.2混凝土表層出現(xiàn)剝落、蜂窩、腐蝕等劣化現(xiàn)象的部位應(yīng)予以鑿除，對于較大的面積的劣質(zhì)層在鑿除后應(yīng)用聚合物水泥砂漿進(jìn)行修復(fù)。5.3對表面有裂縫的部分如有必要應(yīng)首先進(jìn)行封閉灌漿處理。5.4用混凝土角磨機(jī)、砂紙等工具去除混凝土表面的浮漿、油污等雜質(zhì)，構(gòu)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，轉(zhuǎn)角粘貼處要進(jìn)行倒角處理并打磨成圓弧狀（R≥25mm）。5.5用吹風(fēng)機(jī)將混凝土表面清理干凈并保持干燥。5.6涂底膠。(1)按規(guī)定的比例將主劑與固化劑先后置于容器中，用電動(dòng)攪拌器均勻攪拌，根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際氣溫決定用量并嚴(yán)格控制使用時(shí)間。(2)用滾筒刷均勻涂沫于混凝土表面，等膠固化后（固化時(shí)間視現(xiàn)場氣溫而定，以指觸干燥為準(zhǔn)），再進(jìn)行下一步施工。(3)施工現(xiàn)場嚴(yán)禁出現(xiàn)明火，注意通風(fēng)。(4)用整平材料找平。(5)混凝土表面凹陷部位及模板接頭出現(xiàn)高度差的部位要用整平材料填平，盡量減少高度差，使混凝土表面平滑，以利于粘貼碳纖維布。(6)轉(zhuǎn)角的處理也應(yīng)用整平材料將其修補(bǔ)為光滑的圓弧，半徑不小于20mm。5.7粘貼碳纖維布(1)按設(shè)計(jì)要求的尺寸裁剪碳纖維布。(2)調(diào)配、攪拌粘貼樹脂，然后均勻涂抹于所要粘貼的部位，在混凝土搭接、拐角等部位要多涂抹一些。(3)粘貼碳纖維布，在確定所貼部位無誤后剝?nèi)ルx型紙，用特制的滾子反復(fù)沿纖維方向滾壓，去除氣泡，并使粘貼樹脂充分浸透碳纖維布。(4)多層粘貼應(yīng)重復(fù)上述步驟，待纖維表面指觸干燥后方可進(jìn)行下一層的粘貼。(5)在后一層碳纖維布的表面均勻涂抹一層粘貼樹脂。 六、結(jié)論 通過對碳纖維布加固施工工藝的詳細(xì)介紹可以看出，這種施工方法具有簡便、工期短、經(jīng)濟(jì)等特點(diǎn)。更重要的是粘貼碳纖維布補(bǔ)強(qiáng)施工與包鋼法、加大截面等補(bǔ)強(qiáng)加固施工相比，在一定程度上又能極大的避免如包鋼、加大截面等方法對后期裝飾裝修施工帶來的麻煩。同為粘貼加固，粘貼碳纖維布的工效是粘貼鋼板工效的4～8倍。與其他的加固方法相比，粘貼碳纖維布加固法施工質(zhì)量易于，可節(jié)省大量的機(jī)械臺(tái)班費(fèi)、人工費(fèi)和檢測費(fèi)。另外，從受力上來講，經(jīng)過碳纖維布加固過的砼結(jié)構(gòu)，各種力學(xué)性能均能滿足設(shè)計(jì)要求。