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)主聽到這個(gè)碳纖維加固會(huì)感覺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，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。

碳纖維布是一種單向碳纖維加固產(chǎn)品，采用日本碳纖維絲織造?？商峁﹥煞N厚度：0.111mm(200g)和0.167mm(300g)。多種寬度：100mm、150mm、200mm、300mm、500mm及其他工程所需的特殊寬度。用于結(jié)構(gòu)構(gòu)件的抗拉、抗剪和抗震加固，該材料 與中德新亞公司配套浸漬膠共同使用成為碳纖維復(fù)合材料，可構(gòu)成完整的、性能的碳纖維布片材增強(qiáng)體系, 適用于處理建筑物使用荷載增加、工程使用功能改變、材料老化、混凝土強(qiáng)度等級(jí)低于設(shè)計(jì)值、結(jié)構(gòu)裂縫處理、惡劣環(huán)境服役構(gòu)件修繕、防護(hù)的加固工程，以及體育用品、工業(yè)產(chǎn)品等...
樓板在建筑結(jié)構(gòu)中承擔(dān)著很重要的職責(zé)，它是一種分隔承重構(gòu)件，是墻、柱水平方向的支撐及聯(lián)系桿件，保持墻柱的穩(wěn)定性，并能承受水平方向傳來(lái)的荷載，再把這些荷載傳給墻、柱，再由墻、柱傳給基礎(chǔ)。
碳纖維布的抗拉強(qiáng)度是鋼材的10倍左右，壽命超過(guò)50年，加固樓板適用性高。粘貼碳纖維布前，一定要徹底清潔樓板附著物，用丙酮擦拭干凈，保持干燥備用。本著可靠錨固、節(jié)約材料的原則，粘貼碳纖維布的情況應(yīng)酌情而定，一般情況下不宜超過(guò)4層。
采用碳纖維布加固時(shí)，應(yīng)采取措施卸除或大部分卸除作用在結(jié)構(gòu)上的活荷載。
若不卸荷，加固后，結(jié)構(gòu)成承受的是樓板加活荷載的重力，這時(shí)候張貼碳纖維布，則碳纖維布不承受重力，因此就不能充分發(fā)揮其作用。只有再貼碳纖維布才能受力，達(dá)到加固的目的，一方面也造成了材料的狼費(fèi)。
因此加固前卸荷，碳纖維布才能直接受力，發(fā)揮強(qiáng)大性能。
我們?cè)跇前迳咸砑釉O(shè)備，超過(guò)了樓板的原始承載力，這時(shí)候就需要粘貼碳纖維布加固來(lái)提高結(jié)構(gòu)荷載，達(dá)到當(dāng)前的荷載需求。那么問題來(lái)了，采用碳纖維布加固，承載力提高有范圍界限嗎？
結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)有一個(gè)概念叫“強(qiáng)剪弱彎”，意思就是，使鋼筋混凝土構(gòu)件中與正截面受彎承載能力對(duì)應(yīng)的剪力低于該構(gòu)件斜截面受剪承載能力的設(shè)計(jì)要求，使結(jié)構(gòu)構(gòu)件在發(fā)生受彎破壞前不先發(fā)生剪切破壞，用以改善構(gòu)件自身的抗震性能。
通俗一點(diǎn)的說(shuō)法，受彎破壞是延時(shí)破壞，先表現(xiàn)為有預(yù)兆的開裂、下?lián)系?。而受剪破壞是脆性破壞，沒有預(yù)兆，瞬時(shí)發(fā)生，危險(xiǎn)性更大。所以，我們要人為控制這個(gè)更大的破壞發(fā)生危險(xiǎn)源。
所以，規(guī)定在粘貼碳纖維布加固樓板時(shí)，其正截面受彎承載力提高幅度不應(yīng)超過(guò)40%，不僅是為了控制加固后構(gòu)件的裂縫寬度和變形，更要先驗(yàn)算其受剪承載力，避免因受彎承載力提高后而導(dǎo)致構(gòu)件受剪破壞先于受彎破壞。

薄薄的一層布，竟可加固建筑結(jié)構(gòu)，如此神奇，其原理是什么呢？用于建筑加固的碳纖維材料具有優(yōu)良的力學(xué)性能，其抗拉強(qiáng)度為同等截面鋼材的7-10倍。碳纖維布經(jīng)環(huán)氧膠粘劑與混凝土構(gòu)件粘接后，各碳纖維絲共同受力，大大提高碳纖維布的抗拉強(qiáng)度，從而達(dá)到加固補(bǔ)強(qiáng)的目的。
建筑加固施工采用碳纖維布加固技術(shù)的優(yōu)勢(shì)在于：①輕質(zhì)、高強(qiáng)高效，可設(shè)計(jì)性強(qiáng)；②基本不影響原結(jié)構(gòu)的外觀且不對(duì)原結(jié)構(gòu)產(chǎn)生損害；③其化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，耐候性、腐蝕性以及抗疲勞性能等。
但采用碳纖維布加固法進(jìn)行建筑加固時(shí)，對(duì)質(zhì)量把控尤為重要，需按正常的施工程序走，否則建筑加固效果大大打折扣。
碳纖維布施工中應(yīng)注意的事項(xiàng)：
1.施工溫度：宜在5℃以上的溫度環(huán)境下進(jìn)行施工，且配套使用符合施工使用溫度的樹脂。若環(huán)境低于5℃溫度時(shí)，應(yīng)配套使用低溫的樹脂或采取升溫措施。
2.放線定位：應(yīng)按建筑加固設(shè)計(jì)圖部位放線定位，再做表面處理和粘貼碳纖維布。
3.配制把控：按使用規(guī)定比例配比的樹脂配制攪拌的容器不得有油污及雜質(zhì)，且攪拌直至色澤均勻?yàn)橹?。另需根?jù)實(shí)際溫度環(huán)境把握樹脂的每次拌合量和使用時(shí)間。
4.表面處理：粘貼前板底先要打磨平整，除去表層油污、浮漿等雜質(zhì)，直至完全露出結(jié)構(gòu)新面，且混凝土表面要保持干燥；若有鋼筋露出其部位要做防銹措施，如損壞程度嚴(yán)重，須采用其它措施，以確保安全；另轉(zhuǎn)角粘貼處須進(jìn)行倒角處理打磨成圓弧狀，且圓弧半徑不應(yīng)小于20mm。
5.按比例準(zhǔn)確配制好底膠并攪拌均勻，注意一次調(diào)和量在可使用時(shí)間內(nèi)用完，超過(guò)時(shí)間的不能使用，以確保粘接質(zhì)量；底膠硬化后，在表面有凸起部分時(shí)，要用磨光機(jī)或砂紙打光。
6.粘貼碳纖維布：粘貼碳纖維布時(shí)要從中間向兩側(cè)進(jìn)行粘貼，可避免施工時(shí)產(chǎn)生氣泡影響建筑加固效果。
7.碳纖維布的建筑加固施工應(yīng)由熟悉施工工藝的專業(yè)建筑加固公司精心組織、精心施工完成，方可達(dá)到預(yù)期效果。

碳纖維布加固中是需要了解碳纖維布的強(qiáng)度得，才能對(duì)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(lái)了解下：
碳纖維布加固法是將抗拉強(qiáng)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(bǔ)強(qiáng)的結(jié)構(gòu)上，形成一個(gè)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(qiáng)度、剛度、抗裂性和延伸性，達(dá)到結(jié)構(gòu)補(bǔ)強(qiáng)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(jiǎn)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(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，因此該加固工藝備受青睞。
在碳纖維布采購(gòu)時(shí)，經(jīng)常有人會(huì)問到碳纖維布的抗拉強(qiáng)度是多少，大部分人會(huì)告訴你是3400MPa，其實(shí)這個(gè)是一級(jí)碳纖維布的抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值。還有一個(gè)抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值也會(huì)偶爾提到。那這兩個(gè)值在實(shí)際中有什么意義呢？現(xiàn)在卡本給大家介紹下。
抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值
一般說(shuō)的抗拉強(qiáng)度就表示抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值，碳纖維布的抗拉強(qiáng)度表示碳纖維布單位面積所能承受的拉應(yīng)力，說(shuō)的簡(jiǎn)單點(diǎn)就是1mm2截面積的碳纖維布可以承受3400N的力。以一級(jí)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(duì)抗拉強(qiáng)度關(guān)注更多一些，因?yàn)樵诓少?gòu)碳布時(shí)要求碳布抗拉強(qiáng)度為3400MPa，如果達(dá)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(qiáng)度設(shè)計(jì)值
同樣的碳布在不同的加固構(gòu)件中抗拉強(qiáng)度是有可能是不一樣的，一級(jí)碳布抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)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(duì)的構(gòu)件設(shè)計(jì)值反而越小呢，首先要明白抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值是在受力計(jì)算時(shí)計(jì)算的值。一級(jí)碳布的抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值是3400MPa，已經(jīng)是確定的，那么在計(jì)算時(shí)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(qiáng)度設(shè)計(jì)值小于一般構(gòu)件的抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值。設(shè)計(jì)單位對(duì)抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值更關(guān)注一些，因?yàn)樵谑芰τ?jì)算時(shí)，用到的都是抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值。
抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值和抗拉強(qiáng)度之間有什么聯(lián)系呢？首先碳纖維布只有達(dá)到3400MPa的抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值才可以按相應(yīng)的抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值去計(jì)算。在加固時(shí)碳纖維布具體能發(fā)揮多大的抗拉強(qiáng)度呢？這個(gè)不好確定，因?yàn)槊總€(gè)工程的具體情況不一樣，實(shí)際發(fā)揮的強(qiáng)度也不一樣，有些結(jié)構(gòu)變形較大采用碳纖維加固就會(huì)導(dǎo)致碳纖維的強(qiáng)度發(fā)揮的很少，甚至可能發(fā)揮的強(qiáng)度小于抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，這樣結(jié)構(gòu)就會(huì)有一定安全風(fēng)險(xiǎn)，所以這樣的結(jié)構(gòu)也不適合采用碳纖維布進(jìn)行加固。
強(qiáng)度是碳纖維布一個(gè)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(qiáng)度，這樣才能使結(jié)構(gòu)更加安全。