近年來，碳纖維布以其出色的機械性能、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)粘貼碳纖維布的時候，基材為磚塊和砂漿兩種材料組成，因為砌體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，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，且不同砌塊的強度也大不相同，無法統(tǒng)一評定其表面強度，只能分別確定砌塊和砂漿的表面強度。一般情況下，砌體結(jié)構(gòu)的表面強度均不如混凝土結(jié)構(gòu)的表面強度。
混凝土結(jié)構(gòu)表面強度較高，根據(jù)GB50367-2013《混凝土結(jié)構(gòu)加固設(shè)計規(guī)范》中規(guī)定當混凝土構(gòu)件粘貼碳纖維布加固的時候混凝土表面強度等級不得小于C15，且混凝土表面正拉粘結(jié)強度不應(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，對二者采取針對性的粘貼工藝：
當砌體結(jié)構(gòu)采用粘貼碳纖維加固的時候，需要將砌體結(jié)構(gòu)表面缺陷進行修補，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進行施工。
混凝土結(jié)構(gòu)粘貼碳纖維布的時候，需要將所加固構(gòu)件進行打磨露出新混凝土，將松動混凝土剔除，表面清潔并對混凝土構(gòu)件陽角進行圓化處理，將有缺陷地方進行修補，然后再進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，具體問題具體對待，才能不做無用功。

我國的民用住宅建筑中砌體結(jié)構(gòu)占90%以上。砌體結(jié)構(gòu)多采用磚和砂漿砌筑，通過內(nèi)外磚墻的咬砌達到具有一定整體連接性的目的。由于組成的基本材料和連接方式?jīng)Q定了多層砌體房屋變形能力小，其有脆性性質(zhì)，房屋的抗震性能較差，因此在抗震設(shè)防區(qū)改善砌體結(jié)構(gòu)延性，提高房屋的抗震性能具有極其重要的意義。
墻面粘貼纖維增強復(fù)合材料方法。纖維增強復(fù)合材料具有輕質(zhì)、高強、耐腐蝕等優(yōu)點，是較理想的新型復(fù)合材料。粘貼纖維布的方法還具有能對結(jié)構(gòu)的不同部位和不同環(huán)境下的結(jié)構(gòu)進行施工、受力均勻、不會造成應(yīng)力集中、不占用建筑空間、施工工期較短、結(jié)構(gòu)外觀尺寸不會出現(xiàn)明顯變化、修復(fù)加固效果顯著等特點。
對由于地震等原因?qū)е缕茐牡钠鲶w，當砌體未出現(xiàn)磚被壓碎等嚴重破壞現(xiàn)象時，用纖維布加固的效果是非常顯著的，纖維布可以恢復(fù)絕大部分承載力，提高極限位移，改善砌體的抗震性能。
1.被加固的磚墻，其現(xiàn)場實測的磚強度等級不得低于MU7.5，砂漿強度等級不宜低于M2.5，已開裂、腐蝕、老化的磚墻不得采用此方法加固；粘貼碳纖維布對磚墻進行抗震加固時，應(yīng)采用連續(xù)粘貼形式，以增強墻體的整體性能。
2.碳纖維布加固的構(gòu)造尚應(yīng)符合下列要求：
①碳纖維布條帶在全墻面上宜等間距均勻布置，條帶寬度不宜小于100mm，條帶的凈距不宜大于三塊磚塊的高度及200mm。
②沿碳纖維布條帶方向及端部應(yīng)有可靠的錨固措施，可采用M10對穿螺桿及5mm厚鋼板沿布方向進行錨固，間距不大于1000mm;可根據(jù)墻體端部情況，采用對穿螺栓墊板壓牢，當碳纖維布條帶需繞過陽角時，陽角轉(zhuǎn)角處曲率半徑不應(yīng)小于20mm。當有可靠的工程經(jīng)驗或試料時，也可采用其他機械錨固方式。
③當采用搭接的方式接碳纖維布條帶時，搭接長度不應(yīng)小于200mm，且應(yīng)在搭接長度中部設(shè)置一道錨栓錨固。
④磚墻表面加固前，應(yīng)先做水泥砂漿抹平層，層厚不應(yīng)小于15mm且應(yīng)平整，水泥砂漿強度等級應(yīng)不低于M10，待抹平層硬化、干燥后方可粘貼碳纖維布。

混凝土柱是主要承受豎向荷載和水平荷載的構(gòu)件，地震荷載作用下柱容易遭到破壞，其典型破壞模式主要包括以下四類：剪切破壞、彎曲破壞、縱筋搭接破壞、彎剪破壞。
采用外貼碳纖維布加固方法可顯著改善柱的抗震性能，使柱子在發(fā)生上述破壞之前能夠具有較好的非彈性變形。
目前，常用的抗震加固方法是沿柱環(huán)向外貼碳纖維布，環(huán)向粘貼的碳纖維布可看作附加箍筋，約束混凝土的橫向變形，從而提高混凝土柱的延性。也可采用外貼縱向碳纖維布來改善柱的抗震性能。
采用碳纖維布加固柱可以顯著提高其抗震性能，加固方法主要有兩類：沿柱環(huán)向和縱向粘貼碳纖維布。
1.沿柱環(huán)向粘貼碳纖維布加固方法
采用環(huán)向粘貼碳纖維布構(gòu)成環(huán)向圍束對混凝土柱抗震加固，其加固方法與柱的正截面加固方法相同。
碳纖維布主要起到與箍筋相似的作用，碳纖維布對核心混凝土形成有效約束，可抑制混凝土剝落和縱筋屈曲，使柱具有較好的非彈性彎曲變形能力，并且碳纖維布提供的約束力可阻止縱筋搭接接頭的黏結(jié)破壞和滑移，碳纖維布可提高柱的抗剪能力。
因此，沿柱圓周方向粘貼碳纖維布可防止柱的剪切破壞、彎曲塑性鉸破壞和縱筋搭接破壞，提高其抗震性能。
2.沿柱縱向粘貼碳纖維布加固方法
其主要是提高柱的抗彎能力，這種粘貼方式要求端部碳纖維布錨固可靠，通常情況下還需要沿柱環(huán)向粘貼碳纖維布。
但是，應(yīng)該注意到，這種加固方式同時會使相鄰構(gòu)件產(chǎn)生很大的附加力，因此，縱向粘貼碳纖維布加固柱時，還應(yīng)關(guān)注加固柱抗彎能力的提高程度，過大增加柱抗彎能力并不可取。
當通過外貼碳纖維布加固柱的方法來提高其延性時，應(yīng)滿足以下構(gòu)造要求：
1.環(huán)向圍束的纖維片材層數(shù)，圓柱不少于2層；方形和矩形柱不少于3層。
2.環(huán)向圍束上下纖維片材層之間的搭接長度不應(yīng)少于50 mm，環(huán)向截斷點的延伸長度不應(yīng)小于200 mm，且各條帶搭接位置應(yīng)相互錯開。
3.方形和矩形柱的棱角需要倒角處理，采用碳纖維和玻璃片材加固時倒角半徑不應(yīng)小于25 mm。
4.加密區(qū)高度應(yīng)取柱截面長邊尺寸、柱凈高的1/6和500mm三者的值。
5.宜沿柱的整個高度包裹。對于抗震等級為一、二級的角柱，應(yīng)沿柱的整個高度包裹。

碳纖維布加固中是需要了解碳纖維布的強度得，才能對癥下藥，找到的碳纖維布加固方案，我們?nèi)绾稳ふ液线m的碳纖維布材料呢，讓我們先來了解下：
碳纖維布加固法是將抗拉強度極高的碳纖維用環(huán)氧樹脂沿受拉方向或垂直于裂縫方向粘貼在要補強的結(jié)構(gòu)上，形成一個整體，碳纖維材料與原有鋼筋混凝同受力增大結(jié)構(gòu)的抗裂、抗剪、抗彎以及抗壓能力，提高結(jié)構(gòu)的強度、剛度、抗裂性和延伸性，達到結(jié)構(gòu)補強和改善結(jié)構(gòu)受力的目的。與其他加固方法相比碳纖維布加固具有節(jié)省空間，施工簡便，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。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，因此該加固工藝備受青睞。
在碳纖維布采購時，經(jīng)常有人會問到碳纖維布的抗拉強度是多少，大部分人會告訴你是3400MPa，其實這個是一級碳纖維布的抗拉強度標準值。還有一個抗拉強度設(shè)計值也會偶爾提到。那這兩個值在實際中有什么意義呢？現(xiàn)在卡本給大家介紹下。
抗拉強度標準值
一般說的抗拉強度就表示抗拉強度標準值，碳纖維布的抗拉強度表示碳纖維布單位面積所能承受的拉應(yīng)力，說的簡單點就是1mm2截面積的碳纖維布可以承受3400N的力。以一級300g的碳布為例，100mm寬它的截面積S=a（碳布寬度）b（碳布厚度）=100*0.167（300g碳布厚度）=16.7mm2，那它理論上就可以承受的力F=3400N*16.7=56780N。施工單位對抗拉強度關(guān)注更多一些，因為在采購碳布時要求碳布抗拉強度為3400MPa，如果達不到則表示碳布不合格，是不可以應(yīng)用在本工程中的。
抗拉強度設(shè)計值
同樣的碳布在不同的加固構(gòu)件中抗拉強度是有可能是不一樣的，一級碳布抗拉強度設(shè)計值在重要構(gòu)件中取1600MPa，在一般構(gòu)件中取2300MPa。很多人疑惑，為什么越是重要對的構(gòu)件設(shè)計值反而越小呢，首先要明白抗拉強度設(shè)計值是在受力計算時計算的值。一級碳布的抗拉強度標準值是3400MPa，已經(jīng)是確定的，那么在計算時取值越小肯定是越安全的，所以導(dǎo)致重要構(gòu)件的抗拉強度設(shè)計值小于一般構(gòu)件的抗拉強度設(shè)計值。設(shè)計單位對抗拉強度設(shè)計值更關(guān)注一些，因為在受力計算時，用到的都是抗拉強度設(shè)計值。
抗拉強度標準值和抗拉強度之間有什么聯(lián)系呢？首先碳纖維布只有達到3400MPa的抗拉強度標準值才可以按相應(yīng)的抗拉強度設(shè)計值去計算。在加固時碳纖維布具體能發(fā)揮多大的抗拉強度呢？這個不好確定，因為每個工程的具體情況不一樣，實際發(fā)揮的強度也不一樣，有些結(jié)構(gòu)變形較大采用碳纖維加固就會導(dǎo)致碳纖維的強度發(fā)揮的很少，甚至可能發(fā)揮的強度小于抗拉強度設(shè)計值，這樣結(jié)構(gòu)就會有一定安全風險，所以這樣的結(jié)構(gòu)也不適合采用碳纖維布進行加固。
強度是碳纖維布一個很重要的參數(shù)，在加固工程中要充分利用碳纖維的抗拉強度，這樣才能使結(jié)構(gòu)更加安全。