碳纤维加固范文1
Abstract： Carbon fiber reinforcement technology not only can improve the shear and bending capability of the structure， and also its construction is simple and convenient. This paper， combined with engineering examples， describes construction process of reinforcing concrete beams by carbon fiber reinforcement technology and quality control technology.
关键词： 碳纤维布；加固；施工技术
Key words： carbon fiber；reinforcement；construction technology
中图分类号：TU74 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2013）25-0099-02
1 工程概述
某市医院外科住院大楼工程为十一层钢筋砼框架结构，砼设计强度地下室至六层为C40，六层以上为C30。一至三层砼施工完毕后，由于种种原因，砼标准养护的试块28天强度未达到设计要求，经检测单位回弹、取芯检测仍未达到设计要求。设计人员根据回弹结果对结构局部框架梁、柱验算表明，结构不能满足设计要求，必须加固处理。
2 加固方案的选择和加固计算
2.1 加固方案的选择 项目经理部组织设计等多家相关单位对多种加固方案进行分析比较，鉴于碳纤维布加固具有强度高（强度约为普通钢材的10倍），耐腐蚀性及耐久性好，自重轻（约300g/m2），易于裁剪，适用范围广，施工简便（不需大型施工机械及周转材料），施工工期短等优点，最终确定采用碳纤维布加固。
2.2 加固计算 ①碳纤维布加固砼梁抗弯验算如表1。②碳纤维布加固砼梁上端支座抗剪验算如表2。
3 碳纤维布加固材料技术指标
所有材料的选用均参照《混凝土结构加固设计规范》GB50367-2006的技术要求。
3.1 碳纤维布 选用上海怡昌碳纤维材料有限公司生产的同固牌碳纤维布及碳纤维布粘贴专用胶。碳纤维布规格：200g/m2，幅宽10～60cm，厚度0.167mm，碳纤维布的主要技术指标如下：弹性模量≥2.4×105MPa；抗拉强度≥3400MPa；延伸率≥1.77%。
3.2 粘贴用胶（底胶、修补胶、面胶）技术指标粘贴用胶主要技术指标如下：①底胶：拉伸剪切强度≥14MPa；正拉粘结强度≥2.5MPa。②修补胶：抗拉强度≥30MPa；抗弯强度≥40MPa；正拉粘结强度≥2.5MPa。③面胶：抗拉强度≥40MPa；拉伸剪切强度≥14MPa；受控弹性模量≥2500MPa；弯曲强度≥40MPa；正拉粘结强度≥2.5MPa；延伸率≥1.5%。
4 施工工艺
4.1 施工工艺流程如图1
4.2 碳纤维布粘贴的构造要求 ①采用粘贴碳纤维织物加固工艺的砼承重结构构件其砼强度等级不应低于C15。②砼构件粘贴部位的含水率不应大于4%，环境温度不应小于5℃，否则应采取一定的处理措施。③砼粘贴表面需进行打磨处理，应达到平整度5mm/m，构件转角粘贴处要打磨成圆弧状，圆弧半径应不小于20mm。④碳纤维布粘贴采用连续法施工工艺，允许搭接，搭接长度不小于10cm，碳纤维布在加固区段外的锚固长度规定如下：对受拉区，不应小于200d，且不应少于600mm；对受压区，不应小于180d，且不应少于480mm。（d为高强度复合纤维增强布的厚度）。
4.3 施工准备 ①量测记录梁的实际尺寸，砼表面的凹凸或破损状况、表面龟裂状况，现构件上的附属物情况，周围有无水、粉尘、外来物之污染。同时对影响梁加固的障碍物进行清除，确保梁底有30cm以上作业空间。②粘贴定位。根据图纸内容在需加固的砼梁、柱表面定位，保证粘贴的准确性。
4.4 砼表面机械打磨 ①根据定位打磨梁底、梁面、柱周围待粘贴砼表面，用角向手提砂轮机安装金刚石磨片打磨，使碳纤维布能平滑地贴附于梁、柱表面，以避免碳纤维布折角处造成应力集中。②待底面打磨平整后，将待粘贴面清理干净。
4.5 基面处理 用麻布将待贴布砼表面揩净，并充分干燥。
4.6 涂刷底胶 ①按胶水配比甲：乙=3：1（重量比），配制搅拌均匀。②用涂料辊筒将纤维胶均匀涂刷在砼表面。
4.7 批补修补 ①手摸不粘手时，即可涂刷修补（约2小时）。②按修补胶配比甲：乙=3：1（重量比），最取各组分配制粘贴用胶，搅拌均匀。③对于特别不平处在加固前用批刀将修补材料满批在砼表面，手摸无高低不平为止，填补时需将小槽处碎砼及浮屑清除掉并用麻布擦拭干净。
4.8 涂刷面胶 ①手摸不粘手即可涂刷面胶（约2小时）。②按面胶配比甲：乙=3：1（重量比），量取配制，并搅拌均匀。③用涂料辊筒将面胶均匀涂刷在处理好的砼表面上，抹成厚为1mm左右的纤维粘结剂，且应为中间厚边缘薄。
4.9 按设计图纸要求裁剪碳纤维布 ①砼表面处理完后，先根据位置放样剪切碳纤维布。②剪切时沿碳纤维布轴向裁剪，并卷好。
4.10 粘贴碳纤维布 ①将裁剪成料的碳纤维布粘贴在面胶上，并应拉紧、压实、赶平，不能留有气泡和皱褶，边放布边用专用辊筒沿碳纤维布方向压布辊实、来回滚压，挤出气泡使树脂充分漫渍碳纤维布，直到面胶浸透布并渗到布外层为止，等待固化。②施工过程中必须使得每束纤维布不打折，均处于拉紧状态。每层粘贴质量自检合格后，方可再贴下一层碳纤维布，同时重复以上步骤。③粘贴完后，再在表面用毛辊筒涂刷一层碳纤维粘结剂，自然固化。最后检查粘贴是否密实。
4.11 表面处理 确保粘贴密实后，在外表层均匀洒上一层细砂，以利今后粉刷。如无粉刷则此工序可省略。
5 质量检验及验收标准
①纤维产品应按设计图纸要求选用，技术指标必须符合有关规定，所用纤维产品应有产品质保书及复检报告。②粘结胶料应按设计要求选用，符合基本性能要求，所用胶料产品应有质保书及复检报告。③施工质量检验及验收标准（表3）。
6 结论
通过对某市医院外科住院大楼工程的炭纤维布的施工实践，碳纤维布加固钢筋混凝土结构技术具有裁剪简便，施工方便，工期短，质量可靠等优点。工程自2012年11月12日加固完毕后至今，使用良好。
参考文献：
[1]CECS25：90，混凝土结构加固技术规范[S].
[2]JGJ116-98，建筑抗震加固技术规程[S].
[3]CECS146：2003，碳纤维片材加固修复混凝土结构技术规程[S].
碳纤维加固范文2
【关键词】： 碳纤维 加固原理 施工方法 优缺点
1.前言
钢筋混凝土结构在长期的自然环境和使用环境的共同作用下，加之在设计、施工、监理等过程中存在的不确定因素，使结构功能要求（即安全性、适用性、耐久性）在使用过程中不能满足或者逐渐减弱。结构工程的任务不单要作好结构物前期的设计工作，还要能科学评估结构损伤的客观规律和程度，从而采取有效的措施保证结构的长期使用性和在使用过程中的安全性，所以我们要在结构加固方面加强研究和重视。现介绍一种近年来新兴的加固混凝土结构方法――碳纤维结构加固。
碳纤维结构加固是指采用高性能粘结剂将碳纤维布粘贴在建筑结构构件表面，使两者共同工作，提高结构构件的（抗弯、抗剪）承载能力，由此而达到对建筑物进行加固、补强的目的。
1.1 碳纤维结构加固的优点
1、强度高，碳纤维片材的抗拉强度一般都在3500MPa以上，远高于钢材；抗拉弹性模量为230000～430000MPa，亦高于钢材。
2、加固后能大大提高结构的耐腐蚀性及耐久性；
3、自重轻（约200g/m2），基本不增加结构自重及截面尺寸；柔性好，易于裁剪，适用范围广；
4、施工简便，易于操作，经济性好；
5、属惰性材料，不锈蚀，也不易受到有害介质的腐蚀，不用养护，可以在相对湿度70%以上的环境中使用。
2.工程概述
某工程由于业主方对地上裙房功能使用的更改，要求设计变更，致使地下室部分结构构件承载力不足，建议采取结构加固补强措施。
3. 材料
碳纤维加固钢筋混凝土技术所涉及的材料主要有两种：一是碳纤维布或片材；二是配套树脂类粘结材料。
3.1 碳纤维增强材料（CFRP）
CFRP（Carbon Fibire Reinforcement Polymer），意为碳纤维增强材料。碳纤维丝的产生，是通过氧化有机聚合物，只留下碳素材料，其碳原子沿原有纤维长度排列整齐而形成碳素纤维。每根碳纤维丝由3000～12000个碳原子丝以绞线或麻绳的方式排列而成，其粗细仅相当于人的1根头发丝。
碳纤维成品可以制成不同的型材如纤维布、纤维板、棒材、短纤维等，根据不同工程的不同部位和需要而定。在加固工程中应用量最大和最普通的还是碳纤维布（片材） 我国《CECSI46―2003碳纤维片材加固混凝土结构技术规程》规定的碳纤维布的主要力学性能指标要求。
3.2 配套树脂类粘结材料
粘结材料是施工成功的重要保证。为了使被加固构件与碳纤维布共同受力，要求粘结剂对被粘贴界面和碳纤布有较高的粘结力和强度，抗拉、抗压特别是粘贴抗剪强度应高于混凝土相应的强度，而且粘结材料对界面和碳纤维布都要有良好的渗透性和相容性，还能够抗冲击、耐疲劳抗老化等。
采用碳纤维片材对混凝土结构进行加固修复时，通常选用配套底层树脂、找平材料、浸渍树脂和粘结树脂，而浸渍树脂和粘结树脂性能指标则应达到规范要求。
3.3表面防护材料
对已加固的结构表面应进行防护处理，防护材料应与浸渍树脂或粘结树脂可靠粘结；另外，防护材料的选择应根据建筑的具体情况来确定， 满足防火及其他要求。
3.4 本工程采用材料
综合考虑本工程地下室碳纤维加固材料选取如下：
4. 碳纤维的补强、加固原理
碳纤维材料具有优良的力学性能，其抗拉强度约为普通钢材的l0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共同工作，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，各碳纤维丝能很好地共同工作，因此粘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，同时又确保碳纤维布与结构共同工作，达到补强、加固的目的。值得注意的是，使用碳纤维进行加固时，具体粘贴层数要通过计算确定，考虑到各层的共同工作系数，抗疲劳的能力和避免脆性破坏，一般不宜超过5层。另外，从受力性能角度而言，单层优于多层，窄幅优于宽幅；必要时纵向可以搭接，搭接长度不能少于100mm，而且要保证碳纤维端部有可靠的锚固，除计算要求外，还应有必要的构造措施。
5. 碳纤维加固的施工
碳纤维结构加固的施工应按下面顺序进行：
5.1 施工准备
认真阅读施工图，根据施工现场实际情况编制施工方案和施工计划，并做好材料，和工作的准备工作。
5.2 表面处理
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，并用修复材料将表面修复平整。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20mm。混凝土表面应清理干净并保持干燥。
5.3 涂刷底胶
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。
5.4 找平处理
应对混凝土表面凹陷部位用找平材料填补平整，不应有棱角。宜在找平材料表面指触干燥后，尽快进行下一工序的施工。
5.5 粘贴碳纤维片材
首先按设计要求的尺寸进行裁剪；然后按产品生产厂提供的工艺规定配制浸渍树脂，并均匀涂抹于粘贴部位；再将碳纤维布用手轻压帖于需粘贴的位置，采用专用的滚筒顺纤维方向多次滚压，挤除气泡，使浸渍树脂充分浸透碳纤维布，滚压时不得损伤碳纤维布；最后在最面层碳纤维布的表面均匀涂抹浸渍树脂。
多层粘贴时应重复上述步骤，并宜在纤维表面的浸渍树脂指触干燥后尽快进行下一层粘贴；
5.6 表层防护
当需要做表面防护时，应按有关标准的规定处理，并保证防护材料与碳纤维片材之间有可靠的粘结。
6. 施工安全和注意事项
1 碳纤维片材为导电材料，施工碳纤维片材时应远离电气设备和电源，或采取可靠的防护措施。
2 施工过程中应避免碳纤维片材弯折。
3 碳纤维片材配套树脂的原料应密封储存，远离火源，避免阳光直接照射。
4 树脂的配制和使用场所应保持通风良好。
5 现场施工人员应采取响应的劳动保护措施。
7.良好的经济效益
本工程地下室碳纤维加固造价27万元人民币，相较采用粘钢加固可节约成本116.4万元人民币，而且随着生产技术的发展，纤维的来源由原来的单纯依靠进口，到国内研究生产，各种不同种类的纤维产品的强度会更高，价钱会更低。而钢板的强度提高有限，单价比较稳定，因此，碳纤维加固方法随着时间的变化在性价比方面，会越来越具有优势。
8. 碳纤维加固的缺点
碳纤维材料弹性模量小，对于需要加固刚度的构件来说不太适用；耐火性与耐高温性能差，一般的环氧树脂在100摄氏度时力学性能会受到较大影响，只有特殊的环氧树脂可以在200摄氏度的高温下正常工作；延性不足，构件变形过大时会引起碳纤维的脆性断裂，导致结构的脆性破坏，对于需要较大变形或对抗震要求比较高的结构来说，这一点是十分不利的。
碳纤维加固范文3
[论文摘要]介绍使用碳纤维材料的广泛运用，再次强调碳纤维材料在结构加固不可替代的地位。
一、高强碳纤维材料的特性
碳纤维是一种由有机母体纤维（例如粘胶丝、聚丙烯腈或沥青）采用高温分解法在1000～3000度高温的惰性气体下去除碳以外的所有元素制成的新型非金属材料。具有高比强、高比模、耐疲劳、抗蠕变、比耐热钢还耐高温、比不锈钢还耐腐蚀、耐磨损、尺寸稳定、导电、导热、热膨胀系数小、自润滑和吸能抗震等一系列优异性能。另一重要特性就是比重小。比重一般在1.6左右，是铝的二分之一，钢的五分之一。尽管碳纤维质量轻，但它强度高，有很高的“比强度”（比强度＝材料的强度极限/材料的单位重），碳纤维还有极好的纤度（纤度的表示法之一是9000米长的纤维的克数），一般仅约为19克；拉力高达300KG/MM2；目前几乎没有其他材料像碳纤维那样具有那么多的优异宝贵的电学、热学和力学性能。
二、高强碳纤维材料在生产生活方面的运用
碳纤维材料有着如此神奇的性能，理所当然地被人们广泛应用于各个领域。
用碳纤维与塑料制成的复合材料所做的飞机轻巧，而且消耗动力少，推力大，噪音小；用碳纤维增强塑料来制造卫星和火箭等宇宙飞行器，机械强度高，质量小，可节约大量的燃料；用碳纤维制电子计算机的磁盘，能提高计算机的储存量和运算速度；在体育器材应用中主要用于制作高尔夫棒、网球拍、赛车、弓箭、跳竿、冰球棒、游艇、赛艇、滑翔机、人力飞机、帆船桅杆、摩托车及登山用品，如登山杖、滑雪杖、攀岩头盔等。
碳纤维利用其特有的力学特性，广泛应用于航空、航天、军工、体育休闲等结构材料；利用其振动衰减性，应用于音响器材；利用其耐疲劳性，应用于直升飞机的叶片；利用其耐高温性，应用于飞机刹车片和绝热材料；利用其尺寸稳定性，应用于宇宙机械、电波望远镜和各种成型品；利用其耐药品性，应用于密封填料和滤材；利用其电气特性，应用于电极材料、电磁波屏蔽材料、防静电材料；利用其生体适应性，应用于人工骨、韧带；利用其X-光透过性，应用于X-光床板等。
三、碳纤维材料在结构加固方面的运用
利用碳纤维材料为主要原料的碳纤维结构加固技术是一种新型的加固技术。始于20世纪80年代美、日等发达国家，我国起步较晚，发展较快，建筑领域从80年代后半期开始把它作为钢筋、预应力混凝土钢材的替代材料加以研究，并作为预应力混凝土桥梁的张拉材料、建筑物的外墙材料、既有结构物的加固材料等加以利用，已经产生较大的经济效益。
（一）碳纤维材料结构加固适用范围
碳纤维材料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、烟囱、筒体、壳体等结构；另外，砖砌体的某些力学性能也可以用碳纤维进行加固。
具体说来可以但不限制于：利用碳纤维加固公路桥敦结构、对既有钢筋混凝土烟囱的加固；构件抗弯加固、梁柱构件的抗剪加固、混凝土柱子牛腿断裂加固、砌体的抗震加固、承载力不足加固、楼宇增层加固、框架柱轴压比超限加固、楼板开裂加固、剪力墙开洞加固、楼面荷载增大加固、桥梁断裂、旧桥大修加固和水塔加固等等。
（二）碳纤维材料结构加固施工过程中的技术特点
碳纤维比重小，施工便捷，加固以后不影响外观和自重。碳纤维比重只有钢铁的1/4，厚度小于0.5mm，可以在基本不增加原结构自重及截面尺寸的状况下，发挥强大的补强加固效果。补强功能全面，耐久性能好，还有优良的抗紫外线及抗环境老化性能。
（三）碳纤维片材加固修复混凝土结构规范
采用粘贴碳纤维片材加固混凝土结构时，应通过配套粘结材料将碳纤维片材粘贴十构件表面，使碳纤维片材承受拉力，并与混凝土变形协调，共同受力。
（四）碳纤维片材可采用下列方式对混凝土结构构件进行加固:
在梁、板构件的受拉区粘贴碳纤维片材进行受弯加固，纤维方向与加固处的受拉方向一致；采用封闭式粘贴、U形粘贴或侧面粘贴对梁、柱构件进行受剪加固，纤维方向宜与构件轴向垂直；采用封闭式粘贴对柱进行抗震加固，纤维方向与柱轴向垂；当有可靠依据时，碳纤维片材也可用十其它形式和其它受力状况的混凝土结构构件的加固；采用粘贴碳纤维片材加固混凝土结构时，应按国家现行有关标准采用以概率理论为基础的极限状态设计法进行承载能力极限状态计算和正常使用极限状态验算；钢筋和混凝土材料，{根据检测得到的实际强度，按国家现行有关标准确定其相应的材料强度设计指标；碳纤维片材应根据构件达到极限状态时的应变，按线弹性应力应变关系确定其相应的应力；碳纤维片材应取生产厂提供的不小于95%保证率的极限抗拉强度作为抗拉强度标准值；当采用粘贴碳纤维片材对结构或构件进行加固时，应考虑加固后对结构中其它构件或构件的其它性能可能产生的影响；采用粘贴碳纤维片材进行结构加固时，宜卸除作用在结构上的活荷载。如不能在完全卸载条件下进行加固，应考虑二次受力的影响；在受弯加固和受剪加固时，被加固混凝土结构和构件的实际混凝土强度等级不应低于Cl5。采用封闭粘贴碳纤维片材加固混凝土柱时，混凝土强度等级不应低于C10。
四、碳纤维材料发展前境
碳纤维的诸多优异特性，碳纤维应用的范围越来越广。从50年代主要应用在火箭、宇航及航空等尖端科学，到80年代被广泛应用于体育器械、纺织、化工机械及医学领域。同时，随着高性能及超高性能的碳纤维的相继出现，它应用的范围越来越广，如A380、波音777、美国新型主战坦克，碳纤维比重占到15%以上。同时，随着碳纤维加工技术的普及，它的应用范围自80年代起逐渐涉及到民用方面。到目前为止，我国各种应用占碳纤维率需求比例分别为体育30%，航空10%，工业60%。
材料的比强度愈高，则构件自重愈小，比模量愈高，则构件的刚度愈大，从这个意义上已预示了碳纤维在工程的广阔应用前景，综观多种新兴的复合材料(如高分子复合材料、金属基复合材料、陶瓷基复合材料)的优异性能， 不少人预料，人类在材料应用上正从钢铁时代进入到一个碳纤维材料广泛应用的时代。
参考文献
［1］国家标准《混凝土结构设计规范》(CECS 146:2003 ).
［2］陈小兵，等.碳纤维加固钢筋混凝土梁的实验研究[J].工业建筑，1998，28(11).
碳纤维加固范文4
关键词：碳纤维 加固 分析
Abstract: This article briefly the bridge carbon fiber reinforcement technology of.
Keywords: Carbon fiber reinforcement analysis
中图分类号：TQ327.3 文献标识码：A 文章编号：
自上世纪七十年代末，欧洲进行纤维增强复合材料（FRP）在土木工程应用研究以来，具有极好的比强度和比刚度、优秀耐腐蚀性的纤维增强复合材料已广泛用于混凝土结构的粘贴加固工程，形成了纤维增强复合材料补强加固已有混凝土桥梁的新技术，其中碳纤维增强复合材料（CFRP）应用更多。混凝土桥梁结构的粘贴碳纤维板技术在加固中具有不中断交通，且工期短，人工少的优点。所以扩展该项技术开展了配有大偏心CFRP体外束预应力混凝土连续桥梁体系应用研究，是本世纪新型桥梁建设方向之一。
一、碳纤维材料的基本特性
碳纤维增强复合材料补强加固所采用的基本材料是高强度或高弹性模量的连续碳纤维，单向排列成束，用环氧树脂浸渍固化的碳纤维或未经树脂浸渍固化的碳纤维布，统称碳纤维片材。将片材用专门配制的粘贴树脂或浸渍树脂粘贴在桥梁混凝土构件需补强加固部位表面，树脂固化后与原构件形成新的受力复合体，共同工作。
1、碳纤维片材。
片材碳纤维材料的拉伸强度在（2400—3400）Mpa之间，与普通碳素钢板拉伸强度为240Mpa相比，片材的拉伸强度很高。
片材碳纤维材料的弹性模量依片材力学性能不同，碳纤维片材依力学性能分成高模量，高强度和中等模量三类。高模量碳纤维片材的弹性模量较高，但其伸长率较低。
相比之下，碳纤维片材的单位重比钢材低许多，说明碳纤维片材较轻。碳纤维的化学结构稳定，本身不会受酸碱盐及各类化学介质的腐蚀，有良好的耐寒和耐热性。
2、配套树脂类粘结材料。
混凝土结构加固修补配套树脂系统包括底层涂料，用于渗透过混凝土表面，促进粘结并形成长期持久界面的基础；油灰，用于填充整个表面空隙并形成平整表面以便使用碳纤维片材；浸渍树脂或粘结树脂，前者用于碳纤维布粘贴，后者用于碳纤维板粘贴。
浸渍树脂或粘贴树脂是将碳纤维片粘附于混凝土构件表面并与之紧密地结合在一起形成整体共同工作的关键，因此，树脂同混凝土的粘贴强度大于混凝土拉伸和剪切强度。
就公路混凝土桥梁用碳纤维片材加固技术而言，环氧树脂在不同施工环境温度下固化性能有十分重要的意义，因为这涉及到粘贴工作质量与如何尽量减少桥上正常交通中断时间紧密相关。采用专配的环氧树脂材料，在混凝土施工表面温度（10-40）摄氏度时，粘贴环氧树脂固化时间约15小时以上，但粘贴后就可以使用的时间为45分钟以上，专配的环氧树脂材料的这一性能是完全适合混凝土桥梁的加固工作。
二、碳纤维加固补强的施工工艺
1、根据设计确定粘贴碳纤维的范围进行基底处理
1.1将砼构件表面的残缺、破损及碳化层部分清除干净，达到结构密实部位，检查外露钢筋是否有锈蚀，并进行必要的处理。对经过剔凿、清理和露筋的构件残缺部分进行修补复原；
1.2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；
1.3将表面凸出的部分（模板的段差等）打磨平整，修复后的段差尽量平顺。用磨光机把棱角磨成半径大于30mm的圆角；
1.4清洗打磨过的构件表面，并使其充分干燥。
2、底层涂刷（底层涂料具有较强的渗透性，可渗入砼面内）
2.1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，用搅拌器拌均匀，一次调和量应在可使用时间内用完为准；
2.2用滚筒刷均匀的涂刷底层涂料；
2.3底层涂料固化后，表面有凸起部分时要用砂纸磨光；
2.4注意在气温小于5摄氏度，相对湿度大于85，砼表面含水率在8以上，有结露可能而无可靠保证措施时，均不得施工。
3、环氧腻子对构件表面残缺的修补
3.1构件表面凹陷部分应用环氧腻子填平，修复至表面平整；
3.2内角（段差、起拱等）要用环氧腻子填补使之平顺。
4、贴碳纤维片
4.1为了防止碳纤维受损，在碳纤维片运输、储存、裁切和粘贴过程中，严禁受弯折。贴片前应用钢直尺与壁纸刀按规定尺寸切断纤维片，每段长度一般不超过6m；
4.2碳纤维接头必须搭接10cm以上，横向不需搭接；
4.3按规定比例掺配树脂主剂和固化剂，用滚筒刷均匀地涂刷黏结树脂，称为下涂；
4.4贴片时，在碳纤维片和树脂之间尽量不要有空气，可用罗拉沿着纤维方向在碳纤维片上对此滚压，使树脂渗入碳纤维中。
5、养护
粘贴碳纤维片后，需自然养护24h达到初期固化，并保证固化期间不受干扰。
6、涂装
根据需要可在树脂固化后加固补强构件表面，涂刷耐火涂层和色彩。
三、碳纤维（片材）加固处理要点
在进行结构加固处理前，先对梁板采取有效地卸载和支顶措施，然后按以下施工工序进行加固施工。
1、破损面混凝土表面处理：清除补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、按设计要求对破损面钢筋处理后用M45的环氧树脂砂浆进行灌缝或封闭处理，并保证钢筋保护层厚度不小于15mm，利用打磨机将期表面打磨平整，并用钢刷将其表面的粉尘、油污等不洁物清除干净，使构件加固表面平整、干燥无粉尘。另处，如碳纤维需沿基纤维方向绕构件转角处粘贴时，转角粘贴处要进行倒角处理并打磨成圆弧状，圆弧半径不应小于20mm。
3、涂刷底层树脂：用专用滚筒刷将底层树脂均匀涂抹于混凝土表面，待树脂表面干燥时即进行下一道工序施工。
4、找平处理：表面凹陷部位用找平材料填补平整，且不应有菱角。
5、粘贴碳纤维片材：将配制好的浸渍树脂均匀涂抹于所要粘贴的部位，并用橡胶滚筒沿纤维方向多次滚压，挤除气泡，使浸渍树脂充分浸透碳纤维布，滚压时不得损伤碳纤维布。多层粘贴重复上述步骤，待纤维表面接触干燥时即可进行下一层的粘贴。如超过60min，则应等12h后，再刷粘结剂粘贴下一层。
6、在最后一层的碳纤维布的表面均匀涂抹浸渍树脂。
四、对碳纤维加固补强技术的展望
碳纤维用于砼结构的修复补强虽然时间不长，但发展很快，其主要原因是在于碳纤维片加固存在较多优点：
1、施工简便迅速，无需模板、夹具、支撑等；
2、不增加结构重量，碳纤维片重量200g/m—300g/m，设计厚度0.111mm—0.167mm，加上环氧树脂的重量也很轻，对结构自重影响可忽略不计；
3、能适应各种结构外形的补强；
碳纤维加固范文5
关键词：碳纤维;加固技术
Abstract: the service life of the bridge will be because of the bad natural environment and not reasonable use and were greatly shorten, at the same time, the extent of damage the body itself bridge will also be increased due to various reasons and deepening. The construction of the bridge than in cost, to reinforce the bridge maintenance more economical. In-depth study of bridge reinforcement technology, especially the bridge CFRP and therefore has very important practical effect.
Keywords: carbon fiber; Reinforcement technique
中图分类号：TU74文献标识码：A 文章编号：
在加固维修旧桥方面，我国已经积累了相当丰富的经验，其方法主要有加大截面加固、预应力加固以及喷射混凝土加固等方法，碳纤维加固技术是一种全新的桥梁加固维修技术，比之于传统的加固方法具有着非常大的优势。
1、 碳纤维加固桥梁的优点
作为一种被研发的新型加固材料，碳纤维的形成过程是高温碳化聚丙烯之后的结果。在补强混凝土结构方面，自身的性质使碳纤维的补强效果非常显著。按照不同的形状可将碳纤维分为：短纤维、片材以及棒材三类；在力学性能上的划分又可以将碳纤维分为：中等弹模量纤维、高弹性模量纤维以及高强度纤维等。碳纤维对桥梁的补强原理是，在混凝土上，通过使用高强度的粘合剂，将碳纤维棒材和碳纤维布粘到上面，最终使补强的目的通过它们共同作用的手段实现。高弹性模量和高强度是碳纤维材料所具备的特点，因此其他的加固材料无法具有碳纤维对桥梁进行加固时的一些优点。首先是碳纤维的高效高强特点。物理学中高弹性模量和高强度的优异性能，使桥梁构件的承载力在通过碳纤维材料进行加固补强时，得到了充分的提高，进而使桥梁得到了充分的加固。其次，由于与酸碱盐等物质不易发生化学反应，碳纤维材料具有极佳的耐腐蚀性。碳纤维材料所独具的优势和特点就是极其稳定的化学性质，持久性和耐腐蚀性是经过碳纤维材料加固补强后建筑物新具有的特点。再次，构件的体积和自重不会因为碳纤维材料的加固补强而增加。建筑物的质量在经过质量很轻的碳纤维加固后不会有明显增加，自身的承载力也不会被减弱，同时建筑物的使用空间也不会受到影响。同时，碳纤维材料对桥梁的加固补强施工更为便利。由于质量较轻的特点，碳纤维材料的施工过程完全不需要大型机械，具有较高的工作效率、较小的占用空间及简单方便的操作程序。最后，碳纤维材料具有极好的耐寒耐热性，在-55℃~84℃之间复合材料不会降低其强度，混凝土补强试件经历51℃~-19℃，经过3小时内循环浸渍10次，不会降低其抗弯曲强度；耐酸、耐碱性，3个月浸渍在10%硫酸液或300个小时浸泡在41℃的氢氧化钙饱和盐水中，其强度均不会降低；极强的耐水性，搭接强度和抗拉强度即使在72℃的水中浸渍30天仍不会降低。
2、 碳纤维加固桥梁的技术要点
首先需要明确碳纤维加固补强桥梁时的应用范围。具体体现在：桥梁受压构件的加强、截面承剪的加强、加强斜截面承载力、补强剪力构件正截面承载力以及桥梁承受弯矩承载力的补强等。进行加固施工时的技术要点有一下几点：第一要充分做好施工前的准备工作，对建筑物的计算分析研究要在加固开始前进行，比如相应设备的配备、构件特点以及加固层数等，以保证顺利进行加固工作；第二，为使加固效果得到保证，相关的处理对于加固部位而言是必要的。比如打磨消光混凝土部位；当施工环境较为潮湿时，应将加固部位表面的灰尘予以去除，处理过程以干燥为宜；第三，为了更加有效密切粘合混凝土构件和碳纤维布，对底层刷涂树脂的工作应在碳纤维布粘贴时同步进行。应均匀刷涂树脂，粘结强度适中，使加固构件能够受到其共同作用；第四，施工时应选用专门的粘贴工具进行碳纤维布的粘贴操作，由于粘贴效果会受到粘贴过程中出现的气泡影响，为将其中的气泡挤出，可平顺粘贴碳纤维布或是抹平时用侵润过的树脂，当碳纤维布需要多层粘贴时，上述操作多次重复之后，将聚醋薄膜覆盖其上；第五，适当的处理工作在碳纤维布粘贴完成后进行是必要的，当树脂凝固后，可将防晒漆或是防火漆涂刷在碳纤维布的表面，使黏合的持久性增加，避免树脂老化脱落。
2.1 碳纤维片材加固桥梁的方法
通过碳纤维片材的粘贴加固桥梁时，首先需要再需要加固的混凝土表面上涂刷较薄的底层涂料，这样可以使胶接性能及混凝土表面强度同时得到提高和强化，从而使碳纤维片与混凝土之间的粘结性得到提高。找平工作应在底层涂料干燥后用找平材料进行，良好的触变性能和施工性能是找平材料的特点，只有紧密接触的混凝土表面与碳纤维材料，才能使补强效果达到预期。在处理后的混凝土表面粘贴碳纤维材料时，粘合剂应选用环氧树脂，这样可在一定范围内控制其粘度。之后沿顺纤维方向使用专用滚筒进行多次滚压，使碳纤维布被浸渍树脂完全浸透，气泡被挤除，注意碳纤维布在被滚压时不得造成损伤。对粘贴质量的检查方法，可以通过对碳纤维片材表面进行手压，或是用小锤轻轻敲击等。弯折碳纤维片材的现象在施工时应尽量避免。
2.2 碳纤维棒材加固桥梁的方法
由于自身所具备的特性，碳纤维棒材在加固桥梁时的作用主要体现为：补强正截面承载力时，比较适宜的采用方式是植筋方法，先适当处理抗弯能力无法满足需求的正截面，之后进行加固；补强截面承剪和斜截面抗弯时，同样采用植筋方式进行，在梁体内和梁的侧表面应力迹线一致处，凿出沟槽，将碳纤维棒材放入其中，封闭材料为环氧树脂混凝土。
3、 碳纤维加固设计的方法和原理
目前在碳纤维加固设计时的计算方法，是按照一定的标准将碳纤维布近似换算成一定用量的钢筋，然后理论分析的方式以传统钢筋混凝土受力分析模型为基础进行。在设计中对钢筋混凝土有如下的假设：第一是忽略不计受拉区混凝土的作用；第二在粱受弯时，碳纤维、钢筋及混凝土应变符合平截面假定，即平面变形假设的条件应被碳纤维加固混凝土受弯构件截面的应变所满足，相同位置处混凝土与碳纤维和钢筋的应变相同；若完全理想粘结加固所用布，即表示滑移现象没有出现在碳纤维布与混凝土之间。在计算时需要注意的是：40%的幅度应为抗弯承载力在加固后的提高上限，且应对构件的受剪承载力进行验算，以避免受弯破坏未发生时先出现受剪破坏的情况。
4、 结束语
比之于其他的桥梁加固技术，碳纤维材料加固桥梁技术具有不会对原结构造成新的损伤、结构自重几乎不会增加、耐腐蚀性强、较好的适应性以及便于施工等诸多优点，由于我国内地的地震高发区较多，作为防震措施的一种，使抗震性能通过碳纤维材料在震前得到加固，以及通过粘贴碳纤维片材在震后进行加固均可以大力发展。由于耐疲劳、松弛度较低、较高的强度重量比以及较好的耐腐蚀性是碳纤维棒材和绞线的特性，如果碳纤维材料锚固难的问题得到进一步的解决，包括碳纤维材料缆索在索夹处抗折和在鞍槽里抗滑的问题同样得以解决，在碳纤维加固桥梁技术一定会更为广泛地应用到超大跨缆索桥梁上。总而言之，不断发展和完善的碳纤维制造工艺和技术，将在未来的加固桥梁技术中起到越来越重要的作用。
参考文献
[1]贺拴海.任伟.纤维增强塑料加固混凝土结构研究[J].建筑科学与工程学报.2005.22(3):20-24
碳纤维加固范文6
关键词：碳纤维 建筑结构 加固 力学
一、碳纤维材料的简介
性能优异的新材料和新技术的发展并推广应用能够有效地促进土木工程学科的发展，本文介绍的碳纤维材料就是一种新型的用于土木结构工程的材料，碳纤维是一种由有机母体纤维（例如粘胶丝、聚丙烯腈或沥青）采用高温分解法在1000～3000度高温的惰性气体下去除碳以外的所有元素制成的新型非金属材料，其是由直径为 12um左右的单丝汇集在一起形成的多纤维状结构，碳布是碳纤维由单向或双向排列形成的一种片材，常用的是单向片材。碳纤维的主要成分是对苯二胺聚合物 （PPTA），因为其中含有脂肪族主链和含芳香族主链，所以分子结构很牢固，凸显了其在加固技术中的特点和优越性：1、碳纤维材料的化学稳定性能优异，具有很强的适应温度稳定性、抗酸性、抗碱性、抗盐性、抗紫外线和防水等，有效地延长了建筑物的使用寿命。2、碳纤维材料的物理力学性能优异，有效应用于结构物的抗弯、抗剪、抗压、抗疲劳、抗震、抗风、控制裂缝和挠度的补强工程，补强效果明显。3、碳纤维材料的质量轻、强度高，不影响结构体外观。4、粘贴碳纤维材料加固混凝土技术的施工工序简单、便捷。
碳纤维材料具有的特性决定了其在工程领域中的应用，如：1、不导电性，使其能够很好的应用于绝缘性要求很高的建筑，比如地铁、隧道、电气化铁路、工业厂房等。2、耐腐蚀性，特别是耐强碱腐蚀，有利于海港码头工程的加固及防护。3、抗冲击性，可来制作防弹衣和主航道的桥墩。4、施工方便，其主要步骤有表面处理、涂刷底膝、底层浸渍树脂、粘贴碳布、外层浸渍树脂、表面防护。这样简单的操作有利于在建筑加固工程中的推广应用。
二、碳纤维在建筑结构加固中的力学分析
高强碳纤维材料具有高比强、高比模、耐疲劳、抗蠕变、耐高温、耐腐蚀、耐磨损、尺寸稳定、导电、导热、热膨胀系数小、自和吸能抗震等特性。另一重要特性就是比重小，比重一般在1.6左右，是铝的二分之一，钢的五分之一，有很高的“比强度”和极好的纤度（比强度=材料的强度极限/材料的单位重；纤度的表示法之一是9000米长的纤维的克数），可以说目前几乎没有其他材料像碳纤维那样具有那么多的优异的电学、热学和力学性能。其力学特性的贡献体现在航空、航天、军工、体育休闲等结构材料的应用和制作上，比如说1、振动衰减性，适合音响器材的需要；2、耐疲劳性，用于直升飞机的叶片制作；3、耐高温性，是制作飞机刹车片和绝热的好材料；4、尺寸稳定性，可用于宇宙机械、电波望远镜和各种成型品；5、耐药品性，可用于密封填料和滤材；6、电气特性，可用于电极材料、电磁波屏蔽材料、防静电材料；7、生体适应性，可用于人工骨、韧带；8、X-光透过性，可用于X-光床板等。这一力学特性使得碳纤维材料成为了高科技产品制作不可或缺的部分，发挥着举足轻重的作用，达到了推力大、噪音小、机械强度高、可节约大量的燃料、提高计算机的储存量和运算速度、轻巧便于携带等目的，提高了经济效益。
碳纤维材料适用于各种结构和部位的加固修补，如梁、板、柱、屋架、桥墩、桥梁、烟囱、筒体、壳体等结构，砖砌体的某些力学性能也可以用碳纤维进行加固。并且其比重小只有钢铁的1/4，厚度小于0.5mm，施工便捷，加固以后不影响外观和自重，还能发挥强大的补强加固效果，提高耐久性能和抗环境老化性能。现代工艺基本上采用粘贴碳纤维片材来加固混凝土结构，使碳纤维片材承受拉力，与混凝土变形协调，共同受力。其具体对混凝土结构构件进行加固的受力方式如下：1、在梁、板构件的受拉区粘贴碳纤维片材进行受弯加固，纤维方向与加固处的受拉方向一致，也就保持了拉力一致，使加固效果更明显；2、采用封闭式粘贴、U形粘贴或侧面粘贴对梁、柱构件进行受剪加固，纤维方向宜与构件轴向垂直，使某一点的受力加固；3、采用封闭式粘贴对柱进行抗震加固，纤维方向与柱轴向垂；4、当有可靠依据时，碳纤维片材也可用十其它形式和其它受力状况的混凝土结构构件的加固；5、采用粘贴碳纤维片材加固混凝土结构时，应按国家现行有关标准采用以概率理论为基础的极限状态设计法进行承载能力极限状态计算和正常使用极限状态验算，并进行力学分析；6、碳纤维片材应根据构件达到极限状态时的应变，按线弹性应力应变关系确定其相应的应力；7、采用粘贴碳纤维片材进行结构加固时，宜卸除作用在结构上的活荷载，减小压力。8、如果不能在完全卸载条件下进行加固，应考虑二次受力的影响；9、在受弯加固和受剪加固时，被加固混凝土结构和构件的实际混凝土强度等级不应低于Cl5；采用封闭粘贴碳纤维片材加固混凝土柱时，混凝土强度等级不应低于C10。
三、结束语
随着我国经济的快速发展以及人们对于高生活质量的追求，在建筑物中需要使用新的技术和材料，以此来提高建筑的安全性能和环保性能。碳纤维材料就是一种安全性能高，环保质量好的建筑材料，对各类桥梁及房屋建筑结构的维修、加固、改造起到非常重要的作用。但是在我国，新型材料碳纤维引进和应用于粘贴碳纤维加固混凝土的技术时间不长，技术还不够成熟，需要加大研究和推广应用力度，使该项技术在越来越多加固项目中得到应用，在混凝土结构加固工程中充分体现其优异的性能，促进碳纤维加固修复技术步入成熟、完善、健康的发展轨道。
参考文献：
[1]郑伏龙，浅谈碳纤维加固应用技术.山西建筑.2009（1）.
