淺談碳纖維結(jié)構(gòu)加固施工技術(shù)

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 碳纖維增強(qiáng)材料，簡(jiǎn)稱碳纖維，是近十年來(lái)在發(fā)達(dá)國(guó)家新興的一種加固混凝土結(jié)構(gòu)的新材料，以其優(yōu)異的力學(xué)性能在工程領(lǐng)域日漸受寵，被人們稱為“結(jié)構(gòu)加固的新星”。

一、采用碳纖維加固技術(shù)具有如下幾個(gè)特點(diǎn)：
1、強(qiáng)度高。碳纖維片材的抗拉強(qiáng)度一般都在3500MPa以上，遠(yuǎn)高于鋼材；抗拉彈性模量為230000～430000MPa，亦高于鋼材。因此它的比強(qiáng)度（即材料的強(qiáng)度與其密度之比）可達(dá)到2000MPa/g/cm3以上，而Q235鋼的比強(qiáng)度僅為59MPa/g/cm3左右，比模量也比鋼材高。
2、施工簡(jiǎn)便、快捷。使用碳纖維加固構(gòu)件不需大型施工機(jī)構(gòu)及周轉(zhuǎn)材料，易于操作，施工周期短，經(jīng)濟(jì)性好。
3、抗酸堿鹽類介質(zhì)的腐蝕，應(yīng)用面廣。加固后能大大提高結(jié)構(gòu)的耐腐蝕性及耐久性，可以應(yīng)用于各種工作環(huán)境的構(gòu)件加固。
4、可以有效的封閉混凝土結(jié)構(gòu)的裂縫，延長(zhǎng)結(jié)構(gòu)的使用壽命。
5、易于保持結(jié)構(gòu)原狀，基本不增加結(jié)構(gòu)自重及截面尺寸。
    二、適用范圍
    1、適用于各種結(jié)構(gòu)類型、各種結(jié)構(gòu)部位的加固修補(bǔ)，如梁、板、柱、屋架、橋墩、橋梁、筒體、殼體等結(jié)構(gòu)。
    2、基層混凝土的強(qiáng)度等級(jí)不低于C15。
    三、碳纖維的補(bǔ)強(qiáng)、加固原理
　 粘貼碳纖維結(jié)構(gòu)加固技術(shù)是指采用高性能粘結(jié)將碳纖維布粘貼在建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)件表面，使兩者共同工作，提高結(jié)構(gòu)構(gòu)件的（抗彎、抗剪）承載能力。
用于建筑結(jié)構(gòu)加固的碳纖維材料具有優(yōu)良的力學(xué)性能，其抗拉強(qiáng)度約為普通鋼材的10倍；但是，碳纖維材料織成碳纖維布后，其中的各碳纖維絲很難完全共同工作，在承受較低的荷載時(shí)，一部分應(yīng)力水平較高的碳纖維絲首先達(dá)到其抗拉強(qiáng)度并退出工作狀態(tài)，以此類推，各碳纖維絲逐漸斷裂，直至整體破壞。而使用粘結(jié)劑后，各碳纖維絲能很好地共同工作，大大提高碳纖維布的抗拉強(qiáng)度，故碳纖維加固首先必須使碳纖維布中的碳纖維絲能共同工作，因此粘結(jié)劑對(duì)碳纖維布的加固起著關(guān)鍵的作用，它既要確保各碳纖維絲共同工作，同時(shí)又確保碳纖維布與結(jié)構(gòu)共同工作，從而達(dá)到補(bǔ)強(qiáng)、加固的目的。值得注意的是，使用碳纖維進(jìn)行加固時(shí)，具體粘貼層數(shù)要通過(guò)計(jì)算確定，考慮到各層的共同工作系數(shù)，抗疲勞的能力和避免脆性破壞，一般不宜超過(guò)5層。另外，從受力性能角度而言，單層優(yōu)于多層，窄幅優(yōu)于寬幅；必要時(shí)縱向可以搭接，搭接長(zhǎng)度不能少于100mm，而且要保證碳纖維端部有可靠的錨固，除計(jì)算要求外，還應(yīng)有必要的構(gòu)造措施。
    四、工藝流程及操作要求
    工藝流程為卸荷→基底處理→涂底膠→找平→粘貼→保護(hù)。
    1、卸荷
    加固前應(yīng)對(duì)所加固的構(gòu)件盡可能卸荷。
    2、基底處理
    2.1、混凝土表層出現(xiàn)剝落、空鼓、蜂窩、腐蝕等劣化現(xiàn)象的部位應(yīng)予以鑿除，對(duì)于較大面積的劣質(zhì)層在鑿除后應(yīng)用環(huán)氧砂漿進(jìn)行修復(fù)。