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2019年7月8日，四川建筑加固淺談：碳纖維加固

  一、概括：碳纖維加固始于80年代美、日等發(fā)達(dá)國(guó)家，是近年來(lái)發(fā)展最快的一種混凝土結(jié)構(gòu)加固方法，它是通過(guò)配套粘結(jié)材料粘貼于構(gòu)件表面，使碳纖維片材承受拉應(yīng)力，并與混凝土變形協(xié)調(diào)，共同受力，達(dá)到提高構(gòu)件承載能力的目的。與傳統(tǒng)的加大截面法、外包鋼加固法、粘鋼加固法等相比，碳纖維加固具有施工速度快、材料重量輕、加固效果可靠的特點(diǎn)，是又一種新型的結(jié)構(gòu)加固技術(shù)。碳纖維加固技術(shù)分粘貼纖維板施工和粘貼纖維布施工，其施工分干作法和濕作法兩種。干作法施工亦稱預(yù)固化系統(tǒng)施工，是將預(yù)先用樹(shù)脂固化的纖維增強(qiáng)聚合物薄片以配套膠粘劑粘貼于混凝土表面。濕作法施工是在現(xiàn)場(chǎng)將飽和樹(shù)脂澆注于加固纖維布上，通過(guò)樹(shù)脂將纖維固化產(chǎn)生加固效果，粘貼纖維板和粘貼纖維布均可單層或多層加固。

   碳纖維加固技術(shù)分粘貼纖維板施工和粘貼纖維布施工，其施工分干作法和濕作法兩種。干作法施工亦稱預(yù)固化系統(tǒng)施工，是將預(yù)先用樹(shù)脂固化的纖維增強(qiáng)聚合物薄片以配套膠粘劑粘貼于混凝土表面。濕作法施工是在現(xiàn)場(chǎng)將飽和樹(shù)脂澆注于加固纖維布上，通過(guò)樹(shù)脂將纖維固化產(chǎn)生加固效果，粘貼纖維板和粘貼纖維布均可單層或多層加固。
二、特點(diǎn)
  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。
(1)抗拉強(qiáng)度高，是同等截面鋼材的7-10倍。
(2)重量輕，密度只有普通鋼材的1/4。
(3)耐久性好，可阻抗化學(xué)腐蝕和惡劣環(huán)境、氣候變化的破壞。
(4)施工方便快捷、省力節(jié)時(shí)、施工質(zhì)量易于保證。
(5)適用范圍廣，混凝土構(gòu)件、鋼結(jié)構(gòu)、木結(jié)構(gòu)均可進(jìn)行加固?？纱蠓忍岣邩?gòu)件的承載能力、抗震性能和耐久性能。
三、碳纖維加固適用范圍
·混凝土結(jié)構(gòu)抗彎、抗剪加固，同時(shí)廣泛用于各類工業(yè)與民用建筑物、構(gòu)造物的防震、防裂、防腐的補(bǔ)強(qiáng)。
·混凝土結(jié)構(gòu)物、橋梁及建筑物的梁、柱、面板加固。
·隧道、港灣設(shè)施、煙囪、倉(cāng)庫(kù)、廠房的加固。
·受鹽害的混凝土、橋梁以及河川構(gòu)造物的防護(hù)和加固。
工藝流程及操作要點(diǎn)
工藝流程可以歸納為：
   施工準(zhǔn)備→放設(shè)施工線 →基面處理 →刷抹漆底膠 →刮膩?zhàn)?→粘貼碳纖維布 →表面養(yǎng)護(hù)→涂刷碳纖維專用膠。
1． 混凝土表面處理
（1）將混凝土構(gòu)件表面的殘缺、破損部分清除干凈。
（2）對(duì)經(jīng)過(guò)剔鑿、清理和露筋的構(gòu)件殘缺部分，進(jìn)行修補(bǔ)、復(fù)原。
（3）裂縫修補(bǔ)：縫寬小于0.2mm的裂縫，用環(huán)氧樹(shù)脂進(jìn)行表面涂刷密封；大于0.2mm的裂縫用環(huán)氧樹(shù)脂灌縫。
（4）打磨：將構(gòu)件表面凸出部分（混凝土構(gòu)件交接部位、模板的接槎等）打磨平整，修復(fù)后的構(gòu)件表面盡量平順。
（5）清洗打磨過(guò)的構(gòu)件表面，并使其充分干燥。
（6）缺陷部位涂刷底膠：將配好的底膠（粘結(jié)劑），用涂刷均勻于缺陷部位的砼表面。
（7）構(gòu)件表面殘缺面的修補(bǔ)

建筑加固

用環(huán)氧膩?zhàn)訉?duì)構(gòu)件表面殘缺面的修補(bǔ)是十分重要的一步，要點(diǎn)如下：

  1 膩?zhàn)又鲃?、固化催進(jìn)劑、固化劑按規(guī)定比例稱量準(zhǔn)確，裝入容器，用攪拌器攪拌均勻。
  2 構(gòu)件表面凹陷部位用環(huán)氧膩?zhàn)犹钇?，修?fù)至表面平整。在殘缺修補(bǔ)中使用環(huán)氧膩?zhàn)訒r(shí)，要在氣溫-5℃以上，相對(duì)濕度小于85%的條件下施工。膩?zhàn)油抗魏?，表面仍存在的凹凸糙紋，應(yīng)再用砂紙打磨平整
  3． 涂刷底膠：將配好的底膠（粘結(jié)劑），用滾筒均勻涂刷于需要粘結(jié)的砼表面。
2. 粘貼碳纖維
   粘貼碳纖維材料之前，首先應(yīng)確認(rèn)粘貼表面干燥。氣溫在-10℃以上，相對(duì)濕度RH＞85%時(shí)，如無(wú)有效措施不得施工。為防止碳纖維受損，在碳纖維材料運(yùn)輸、儲(chǔ)存、裁切和粘貼過(guò)程中。應(yīng)用鋼直尺與壁紙刀按規(guī)定尺寸切斷碳纖維材料，每段長(zhǎng)度一般以不超過(guò)6m為宜。為防止材料在保管過(guò)程中損壞，材料的裁切數(shù)量應(yīng)按當(dāng)天的用量裁切為準(zhǔn)。碳纖維縱向接頭必須搭接20cm以上。該部位應(yīng)多涂樹(shù)脂，碳纖維橫向不需要搭接。其施工工藝要點(diǎn)如下：
  （1）粘貼樹(shù)脂的主劑、固化催促劑和固化劑應(yīng)按規(guī)定的比例稱量準(zhǔn)確，裝入容器，用攪拌器攪拌均勻。一次調(diào)和量應(yīng)以在可使用時(shí)間內(nèi)用完為準(zhǔn)。
 （2）粘貼時(shí)，在碳纖維和樹(shù)脂之間盡量不要有空氣。可用羅拉（專用工具）沿著纖維方向在碳纖維材料上滾壓多次，使樹(shù)脂滲浸入碳纖維中。
3. 養(yǎng)護(hù):粘貼碳纖維材料后，需自然養(yǎng)護(hù)1-2小時(shí)達(dá)到初期固化，應(yīng)保證固化期間不受外界干擾和碰撞。
4.涂裝：若加固補(bǔ)強(qiáng)構(gòu)件需要