近年來(lái)，碳纖維布以其出色的機(jī)械性能、優(yōu)良的耐久性和良好的工藝性能，在工程加固領(lǐng)域?qū)炷?、砌體、鋼等構(gòu)件的加固修復(fù)得到了廣泛的應(yīng)用。由于基材的不同，碳纖維布施工方法也有差異，今日，小悍以砌體結(jié)構(gòu)和混凝土結(jié)構(gòu)為例，淺析碳纖維布在兩種結(jié)構(gòu)使用上的不同。
砌體結(jié)構(gòu)粘貼碳纖維布的時(shí)候，基材為磚塊和砂漿兩種材料組成，因?yàn)槠鲶w建筑是單塊磚和砂漿人工砌筑，砂漿的飽和度不能得到有效的控制，整體性和質(zhì)均性較差。
混凝土結(jié)構(gòu)粘貼碳纖維布時(shí)，基材為混凝土，混凝土是由膠凝材料將骨料膠結(jié)成整體的工程復(fù)合材料，且混凝土可以視為均勻、連續(xù)材料，具有較好的整體性。
砌體結(jié)構(gòu)由大量的磚塊和砂漿堆砌而成，其結(jié)構(gòu)存在大量的灰縫，灰縫間砂漿的飽滿程度不一致，且不同砌塊的強(qiáng)度也大不相同，無(wú)法統(tǒng)一評(píng)定其表面強(qiáng)度，只能分別確定砌塊和砂漿的表面強(qiáng)度。一般情況下，砌體結(jié)構(gòu)的表面強(qiáng)度均不如混凝土結(jié)構(gòu)的表面強(qiáng)度。
混凝土結(jié)構(gòu)表面強(qiáng)度較高，根據(jù)GB50367-2013《混凝土結(jié)構(gòu)加固設(shè)計(jì)規(guī)范》中規(guī)定當(dāng)混凝土構(gòu)件粘貼碳纖維布加固的時(shí)候混凝土表面強(qiáng)度等級(jí)不得小于C15，且混凝土表面正拉粘結(jié)強(qiáng)度不應(yīng)小于1.5MPa。
由于砌體結(jié)構(gòu)和混凝土結(jié)構(gòu)材質(zhì)的差異，為保證粘貼效果，對(duì)二者采取針對(duì)性的粘貼工藝：
當(dāng)砌體結(jié)構(gòu)采用粘貼碳纖維加固的時(shí)候，需要將砌體結(jié)構(gòu)表面缺陷進(jìn)行修補(bǔ)，然后在其墻、柱表面需先做一層水泥沙漿抹平層，層厚不應(yīng)小于15mm且平整，水泥砂漿強(qiáng)度不應(yīng)小于M10，待抹平層彎曲固化后，按照混凝土結(jié)構(gòu)粘貼碳纖維布的方法來(lái)進(jìn)行施工。
混凝土結(jié)構(gòu)粘貼碳纖維布的時(shí)候，需要將所加固構(gòu)件進(jìn)行打磨露出新混凝土，將松動(dòng)混凝土剔除，表面清潔并對(duì)混凝土構(gòu)件陽(yáng)角進(jìn)行圓化處理，將有缺陷地方進(jìn)行修補(bǔ)，然后再進(jìn)行粘貼碳纖維布施工。
了解混凝土結(jié)構(gòu)與砌體結(jié)構(gòu)的差異，是有效保證加固粘貼效果的關(guān)鍵，具體問(wèn)題具體對(duì)待，才能不做無(wú)用功。

很多業(yè)主咨詢關(guān)于房屋樓板裂縫、梁柱裂縫修復(fù)方法的時(shí)候，往往加固公司會(huì)建議他們做碳纖維加固。相信很多業(yè)主聽(tīng)到這個(gè)碳纖維加固會(huì)感覺(jué)到不知道這是什么東西，大家都知道碳纖維是一種材料，但是竟然能夠用到建筑混凝土構(gòu)件的加固上。下面施邦小編就跟大家說(shuō)說(shuō)碳纖維到底是什么?碳纖維加固是怎么回事?
碳纖維加固技術(shù)已成為當(dāng)今主流趨勢(shì)，碳纖維加固的場(chǎng)所隨處可見(jiàn)，例如超市纖維加固、銀行柱子、橋梁裂縫修補(bǔ)等，甚至碳纖維也可以用到地暖上?
碳纖維是什么?
1. 碳纖維又稱為碳纖維原料(cf)，碳纖維加固包括：碳纖維布加固、碳纖維加固。是從有機(jī)纖維碳化、石墨化處理后得到的未經(jīng)石墨材質(zhì)(與亂層石墨近似)，一般碳纖維的密度為1750/m3，天然的碳纖維呈黑色。
2. 包含高于90%的無(wú)極高分子纖維。對(duì)酸、堿、耐腐蝕性能較強(qiáng)，不溶不脹、耐油、抗輻射、抗放射、吸收有毒氣體和減速中子等特性。
3. 碳纖維按原料可分：聚丙烯腈基碳纖維、瀝青基碳纖維等。性能可分：通用型、高強(qiáng)型、中模高強(qiáng)型、高模型、超高模型碳纖維。狀態(tài)可分：長(zhǎng)絲、短纖維、短切纖維。
4. 碳纖維應(yīng)用領(lǐng)域：土木建筑、航空航天、汽車(chē)材質(zhì)、纖維加固、體育用品、壓力容器、碳纖維布等。
碳纖維的重量不及鋼的四分之一，而他的應(yīng)用領(lǐng)域卻尤為廣泛，所以碳纖維究竟是什么?碳纖維就是我們生活中的一切。
碳纖維加固是什么?
碳纖維加固包括碳纖維布加固和碳纖維板加固兩種。碳纖維材料用于混凝土結(jié)構(gòu)加固修補(bǔ)的研究始于80年代美、日等發(fā)達(dá)國(guó)家。
我國(guó)的這項(xiàng)技術(shù)起步很晚，但隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)和交通事業(yè)的飛速發(fā)展，現(xiàn)有建筑中有相當(dāng)一部分由于當(dāng)時(shí)設(shè)計(jì)荷載標(biāo)準(zhǔn)低造成歷史遺留問(wèn)題，一些建筑由于使用功能的改變，難以滿足當(dāng)前規(guī)范使用的需求，亟需進(jìn)行維修、加固。國(guó)內(nèi)早通過(guò)的規(guī)范是2003年《碳纖維片材加固混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》，其編號(hào)為CECS146：2003,已經(jīng)被的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范2006《混凝土結(jié)構(gòu)加固設(shè)計(jì)規(guī)范》代替,其編號(hào)為GB 50367-2006.碳纖維加固近的國(guó)標(biāo)是《結(jié)構(gòu)加固修復(fù)用碳纖維片材》GB/T 21490-2008,08年10月1日起執(zhí)行。
碳纖維與傳統(tǒng)的加大混凝土截面或粘鋼混凝土補(bǔ)強(qiáng)相比，具有節(jié)省空間，施工簡(jiǎn)便，不需要現(xiàn)場(chǎng)固定設(shè)施，施工質(zhì)量易保證，基本不增加結(jié)構(gòu)尺寸及自重，耐腐蝕、耐久性能好等特點(diǎn)。
另外，采用該工法，可大大提高建筑物的使用壽命，降低加固成本。因此，碳素纖維作為劃時(shí)代的補(bǔ)強(qiáng)材料，而備受青睞和關(guān)注。
碳纖維布在墻體加固的應(yīng)用，首先可以從墻體受力的角度來(lái)分析。墻體在服役過(guò)程中，主要承受上部荷載傳遞的壓力。而碳纖維布雖說(shuō)抗拉強(qiáng)度高，但其質(zhì)軟且自身抗剪強(qiáng)度幾乎可以忽略，無(wú)法承受壓應(yīng)力的作用，因此碳纖維布適用于受彎與受拉構(gòu)件加固，不適用于墻體受壓加固。
另一方面，不同基材的墻體與碳纖維布的整體工作性能也大不相同。常用墻體包含砌體墻與混凝土墻，碳纖維布與混凝土基材能夠形成整體共同工作，但在砌體墻中由于砌體表面水泥砂漿整體性較差，導(dǎo)致碳纖維布在砌體墻加固中，易發(fā)生水泥砂漿剝離破壞，造成加固失效。
那么，碳纖維布到底能在墻體加固中起到怎樣的作用呢?大量實(shí)驗(yàn)證明，在保證碳纖維布錨固的情況下，碳纖維布加固墻體能夠有效參與墻體受剪作用，改變破壞形式，提高墻體抗剪承載力與抗震性能。事實(shí)上，在墻體加固中，碳纖維布加固具有很高的局限性。當(dāng)墻體承載力不滿足要求、或墻體配筋率不符合要求時(shí)，宜采用增大截面加固法或鋼筋混凝土面層法對(duì)墻體進(jìn)行雙面或單面的加固。
利用這兩種方法能夠有效提高墻體抗壓承載力，但需注意植入鋼筋能否保障新舊結(jié)構(gòu)共同工作，因此在增大截面或鋼筋混凝土面層法中，植筋膠將是影響質(zhì)量的重要因素。

碳纖維布加固作為一種新型復(fù)合材料而被應(yīng)用于結(jié)構(gòu)加固改造工程，是將抗拉強(qiáng)度極高的碳纖維布用環(huán)氧樹(shù)脂預(yù)浸成為復(fù)合增強(qiáng)材料，用環(huán)氧樹(shù)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，使碳纖維承受拉應(yīng)力，并與混凝土變形協(xié)調(diào)，共同受力，形成一個(gè)新的復(fù)合體，提高結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度、剛度、抗裂性和延伸性，達(dá)到提高構(gòu)建承載能力的目的。碳纖維布加固法的應(yīng)用與粘鋼法類似，但比粘鋼加固更靈活方便，其具有高強(qiáng)高效、不改變截面、抗腐蝕、耐老化、施工便捷，易保證施工質(zhì)量且后期維護(hù)費(fèi)用低等優(yōu)勢(shì)，在已有建筑的加固改造中十分受到青睞.
碳纖維布具有優(yōu)異的物理力學(xué)性能。加固混凝土構(gòu)件所用的碳纖維布，是碳纖維材料通過(guò)一定的制作工藝與特定的樹(shù)脂材料復(fù)合而制成的，是將碳纖維長(zhǎng)絲經(jīng)編織而制成的柔軟片況材料。碳纖維布在編織時(shí)，將大量的碳纖維長(zhǎng)絲沿一個(gè)主方向均勻平鋪，形成很薄的以主纖維方向受力的碳纖維布。碳纖維布的抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值應(yīng)大于3000Mpa，彈性模量大于2.1×l05Mpa.
碳纖維布加固技術(shù)是利用碳素纖維布和結(jié)構(gòu)膠對(duì)建筑構(gòu)件進(jìn)行加固處理，該技術(shù)采用的碳素纖維布強(qiáng)度是普通二級(jí)鋼的10倍左右。厚度僅為2mm左右，基本上不增加構(gòu)件截面，能保證碳素纖維布與原構(gòu)件共同工作。綜合材料的物理、力學(xué)特性分析，要想限度地發(fā)揮材料自身的優(yōu)勢(shì)，適宜將材料作為建筑結(jié)構(gòu)的受拉或預(yù)應(yīng)力受彎構(gòu)件，特別適用于純受拉構(gòu)件，建筑加固的碳纖維材料主要是承受拉應(yīng)力，約束裂縫的開(kāi)展。
結(jié)構(gòu)加固補(bǔ)強(qiáng)工程施工質(zhì)量的好壞將直接影響建筑結(jié)構(gòu)的安全，粘貼碳纖維布加固混凝土結(jié)構(gòu)的新型加固技術(shù)，在加固工程中得到了廣泛的應(yīng)用，但是在使用碳纖維布加固工程中的這些細(xì)節(jié)你都注意到了嗎？
碳纖維布加固補(bǔ)強(qiáng)的關(guān)鍵應(yīng)是保證碳纖維布高強(qiáng)度的充分發(fā)揮，而碳纖維布的高強(qiáng)度作用是通過(guò)其與混凝土構(gòu)件表面的可靠粘結(jié)來(lái)保證的，因而，碳纖維布加固補(bǔ)強(qiáng)技術(shù)的施工質(zhì)量對(duì)加固效果可起到?jīng)Q定性作用。同時(shí)在GB50550-2010中對(duì)于碳纖維布的有效粘接面積有著不小于95%的要求。
因?yàn)樘祭w維材料屬于導(dǎo)電材料，施工時(shí)應(yīng)嚴(yán)格控制施工現(xiàn)場(chǎng)用電安全，且在施工過(guò)程中應(yīng)避免碳纖維布的彎折，且所選用的粘接材料應(yīng)是與碳纖維布相配套的產(chǎn)品，以保證它們有良好的適配性。
對(duì)于粘貼碳纖維布加固法來(lái)說(shuō)，所選用碳纖維布與結(jié)構(gòu)膠的適配性尤為重要，因?yàn)樘祭w維布要發(fā)揮它的高強(qiáng)度的特點(diǎn)達(dá)到加固補(bǔ)強(qiáng)的目的，就必須碳纖維布和所選用結(jié)構(gòu)膠復(fù)合后的高性能特性，如果它們沒(méi)有良好的適配性，加固效果將無(wú)從談起。

碳纖維加固法是現(xiàn)代新型加固技術(shù)的一種，在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)加固中占有很大的比重，而且由于其自身操作的便捷性，碳纖維布越來(lái)越盛行。當(dāng)客戶在選擇碳纖維布時(shí)會(huì)直接看到碳纖維布本身，會(huì)對(duì)碳纖維材料的優(yōu)質(zhì)做出直觀的判斷，那么，碳纖維布有哪些隱藏的性能方面的優(yōu)勢(shì)？悍馬加固為您總結(jié)了以下八點(diǎn)：
1.碳纖維材料本身相對(duì)比強(qiáng)度高、重量輕，加固施工后基本不改變?cè)Y(jié)構(gòu)的外型尺寸，同時(shí)基本不增加原結(jié)構(gòu)自重；
2.碳纖維加固施工工藝流程簡(jiǎn)單，施工工期短、效率高。
3.碳纖維自身彈性模量高，加固后對(duì)溫度裂縫、銹脹裂縫等細(xì)微變形控制效果較好。
4.碳纖維加固幾乎不用外物加壓，對(duì)混凝土原結(jié)構(gòu)幾乎沒(méi)有破壞。
5.采用碳纖維加固法加固施工后，裝飾施工時(shí)無(wú)須處理界面，只在碳纖維片材施工較后工序時(shí)灑砂粘貼即可。
6.碳纖維加固雙層或三層粘貼時(shí)，因自身厚度較薄，幾乎沒(méi)有因厚度增加的剪力力矩影響，所以加固效果較好。
7.碳纖維布材因其材料自身的柔韌性、可纏繞性，對(duì)狹窄工作面的加固施工加固效果獨(dú)特。
8.碳纖維加固可以減少很多不必要的人力物力跟財(cái)力，還能節(jié)省很多一部分的施工時(shí)間。
無(wú)論是鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)、木結(jié)構(gòu)、鋼結(jié)構(gòu)，或是建筑加固、公路橋梁加固，碳纖維布都能夠利用其自身的高強(qiáng)性能為結(jié)構(gòu)本身帶來(lái)意想不到的加固效果。悍馬也相信，隨著碳纖維布在工程加固領(lǐng)域的推廣，其會(huì)被越來(lái)越多的人認(rèn)識(shí)，進(jìn)而發(fā)揮更大的作用，守護(hù)建筑和生命安全。