碳纖維布加固技術于國內早通過的規(guī)范是《碳纖維布片加固混凝土結構技術規(guī)程》CECS146:2003,現(xiàn)已經被新的國家標準規(guī)范《混凝土結構加固設計規(guī)范》GB50367-2013代替,使用碳纖維加固技術是采用配套粘結樹脂將碳纖維布粘貼于混凝土表面,形成一個新的復合體使增強貼片與原有鋼筋混凝同受力。增大結構的抗拉或抗剪能力,提高強度、抗裂性、結構的延性和抗震加固的作用。
(一)碳纖維加固適用范圍
纖維類材料加固修復混凝土結構技術是采用配套粘結樹脂將碳纖維布粘貼于混凝土表面,起到結構補強和抗震加固的作用。適用于建筑梁、板、柱、墻等的加固,以及橋梁、隧道、煙囪、筒倉等其它土木工程的加固補強。加固方法普遍適用于房屋建筑和一般構筑物中承受靜力作用的一般受彎及受拉構件,對于受壓構件、剛度不足構件、承受動荷載的結構構件均不適合使用。對砌體結構、木結構和鋼結構構件加固中也可以應用。采用碳纖維布材加固的混凝土結構,長期使用環(huán)境溫度一般不能大于60°C,特殊環(huán)境下采用此技術,必須采取相應的防護措施。
(二)碳纖維布材加固混凝土結構原理
構件外部粘貼碳纖維布材加固法是根據(jù)結構構件受力分析計算結果和受力特征,應用配套樹脂將碳纖維布材粘貼于強度不滿足受力要求的混凝土構件外部相應部位,以達到構件滿足承載力要求的一種補強加固方法。
外部粘貼碳纖維加固法的加固原理與粘貼鋼板加固基本相同,是利用其配套樹脂的抗剪切強度將混凝土構件承擔的荷載傳遞給碳纖維布材,使后粘貼碳纖維布材和原鋼筋混凝土構件共同承受外部荷載作用力的一種加固方法。
因同屬構件外部粘貼加固,碳纖維加固混凝土結構也存在應力滯后、應變超前和卸荷的問題。設計施工時可根據(jù)直接卸荷和間接卸荷的適用范圍來確定采取不同的卸荷方式。
(三)外部粘貼碳纖維加固與外部粘貼鋼板加固優(yōu)缺點分析比較:
碳纖維材料本身相對比強度高、重量輕,加固施工后基本不改變原結構的外型尺寸,同時基本不增加原結構自重;碳纖維加固施工工藝流程簡單,施工工期短、效率高;碳纖維自身彈性模量高,加固后對溫度裂縫、銹脹裂縫等細微變形控制效果較好;碳纖維加固幾乎不用栓錨固定和外物加壓,對混凝土原結構幾乎沒有破壞;采用碳纖維加固法加固施工后,裝飾施工時無須處理界面,只在碳纖維布材施工后工序時灑砂粘貼即可;碳纖維加固雙層或三層粘貼時,因自身厚度較薄,幾乎沒有因厚度增加的剪力力矩影響,所以加固效果較好;碳纖維布材因其材料自身的柔韌性、可纏繞性,對狹窄工作面的加固施工加固效果獨特;碳纖維布材為各向異性材料,加固設計時一般只是利用其縱向的高強來補強鋼筋混凝土構件的拉彎強度,對于抗壓構件和受力復雜的構件加固效果較差;碳纖維加固一般不能補強構件的剛度,用板材補強造價較高,其綜合效果不如粘貼鋼板或型鋼加固。

碳纖維布又稱碳素纖維布、碳纖布、碳纖維編織布、碳纖維預浸布、碳纖維加固布、碳布、碳纖維織物、碳纖維帶、碳纖維片材(預浸布)等 。碳纖維加固布是一種單向碳纖維加固產品,通常采用12K碳纖維絲織造。我們在使用碳纖維布做加固時一定要做好碳纖維布的質量辨別,這也事關加固工程的安全以及使用時間,加固程度等。
要質量過關,有好多廠家用玄武巖纖維,芳綸纖維染上黑色來冒充碳纖維布,會造成工程質量的不合格,所以要首先學會辨認碳纖維,簡單的說好的碳纖維絲束比較黑亮,用火燒一下,不會卷曲,會象細鐵絲一樣發(fā)紅,用手摸平滑,柔光,絲束均勻,導電性能好。第二,就是碳纖維的粘貼質量,有《碳纖維施工驗收規(guī)范》做工程的和甲方可以向施工方借閱。保證粘貼質量的合格。第三,碳纖維是抗拉的,它的抗拉強度很大,抗折,抗彎效果差,就像上面說的一彎既折。第四,碳纖維粘貼后應該用防腐砂漿進行隱蔽,長時間晾曬會影響碳纖維布的使用壽命。

碳纖維布的使用范圍以及注意事項
碳纖維布在施工中的工藝大家都知道,在工程施工前,應確認碳纖維布和配套樹脂類膠粘材料的產品合格證,產品質量出廠檢驗報告,各項性能指標應符合要求,而且在這個過程中及時對碳纖維布和配套樹脂類膠粘材料進行現(xiàn)場取樣進行送檢復試。
在加固修復時,需要及時進行各工序隱蔽工程檢驗與驗收,如果施工質量不能滿足要求,應立即采取補救措施或返工。這些注意事項都是施工方面,但是為重要的大家需要記住產品與產品之間的使用方式。施工過程中嚴禁使用以下產品:選擇正規(guī)的碳纖維布,嚴禁用玄武巖纖維、大絲束碳纖維代理;結構筋,產品過期使用和生產日期不符合/不明,包裝上破損和產品的主要成分為乙二胺、游離甲醛含量超標等。
那么下面介紹碳纖維布的適用范圍吧!碳纖維布在建筑施工使用中起到重要的作用,因為碳纖維布適用于各種結構類型,各種結構部位的加固修補,如梁、板、柱、屋架、橋墩、橋梁、筒體、殼體等結構。適用于港口工程和水利水電等工程中混凝土結構、砌體結構、木結構的補強和抗震加固,特別適合于曲面及節(jié)點等復雜形式的結構加固;基層混凝土的強度要求不低于C15,在施工中,施工環(huán)境溫度在5~35℃范圍內,相對濕度不大于70%。

碳纖維加固工程常見問題列舉:
1、碳纖維布以及與其配套使用的結構膠質量不合格;
2、在結構膠配比、攪拌等使用方法不符合結構膠使用規(guī)范,或者粘貼碳纖維布的施工方法不符合施工規(guī)范要求;
3、在施工時混凝土結構表面打磨處理不符合要求;
由于這些問題的存在,導致混凝土的總有效粘貼面積小于總粘貼面積的95%,碳纖維布表面存在小氣泡。
問題的解決方法:
一、材料選擇采購
應按照設計院設計和規(guī)范要求選擇質量符合要求的材料,并且材料的采購計劃需經過技術負責人審核過后在進行采購;采購的時候采購人員必須嚴格按照圖紙設計要求選擇技術成熟,信譽良好且加固材料通過國檢安全性鑒定的企業(yè)進行采購,并且在施工之前應選擇具有的單位將所選材料進行抽樣檢測,保證材料的質量和品質符合設計要求。
二、針對施工工藝不符合規(guī)范的時候,需由專業(yè)人員進行技術交底:
在施工現(xiàn)場技術人員應根據(jù)設計圖紙要求,施工規(guī)范以及所選用材料的使用說明書針對結構膠的使用方法及碳纖維布的粘貼方法編織技術交底,并且對施工人員進行結構膠以及碳纖維布粘貼方法進行培訓,在大面積粘貼之前先小面積進行粘貼試驗,待施工人員都熟練掌握施工方法之后再進行大面積粘貼施工。
三、混凝土結構基面打磨處理
首先清理掉疏松的混凝土,如露出鋼筋,需要將鋼筋表面受侵蝕的部位清理干凈,用修補砂漿進行修補過后,在進行施工。須注意的是,在進行本過程的時候,需等修補砂漿干燥后方可進行下一步施工。
四、粘貼碳纖維布需注意的事項
1、粘貼碳纖維材料部位的混凝土應保持干燥,其表層含水率不宜大于4%,且不超過6%,對含水率超限的混凝土需進行人工干燥或者選用耐潮濕的結構膠進行粘貼;
2、在進行完粘貼碳纖維布的前期準備之后,粘貼碳纖維布時一定要用配套結構膠浸潤,盡可能讓結構膠充分滲入碳纖維單絲之間的空隙中,提高各單絲之間共同工作的性能。浸潤后的碳纖維布用手輕壓貼于加固部位,用橡皮滾筒順纖維方向均勻平穩(wěn)壓實,使結構膠從兩邊溢出,保證碳纖維布與結構之間密實無空洞;
3、粘貼施工時所用結構膠自攪拌完成時應在說明書規(guī)定的時間內使用完,否則也會影響加固質量。
4、碳纖維為導電纖維,施工過程中應避免與電源接觸,以免發(fā)生觸電事故。
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