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)達國家，是近年來發(fā)展最快的一種混凝土結(jié)構(gòu)加固方法，它是通過配套粘結(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，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)先用樹脂固化的纖維增強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)場將飽和樹脂澆注于加固纖維布上，通過樹脂將纖維固化產(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)先用樹脂固化的纖維增強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)場將飽和樹脂澆注于加固纖維布上，通過樹脂將纖維固化產(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
  碳纖維與傳統(tǒng)的加大混凝土截面或粘鋼混凝土補強相比，具有節(jié)省空間，施工簡便，不需要現(xiàn)場固定設(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。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，碳素纖維作為劃時代的補強材料，而備受青睞和關(guān)注。
(1)抗拉強度高，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、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、防腐的補強。
·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、倉庫、廠房的加固。
·受鹽害的混凝土、橋梁以及河川構(gòu)造物的防護和加固。
工藝流程及操作要點
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 →刮膩子 →粘貼碳纖維布 →表面養(yǎng)護→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）對經(jīng)過剔鑿、清理和露筋的構(gòu)件殘缺部分，進行修補、復(fù)原。
（3）裂縫修補：縫寬小于0.2mm的裂縫，用環(huán)氧樹脂進行表面涂刷密封；大于0.2mm的裂縫用環(huán)氧樹脂灌縫。
（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

建筑加固

用環(huán)氧膩子對構(gòu)件表面殘缺面的修補是十分重要的一步，要點如下：

  1 膩子主劑、固化催進劑、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)氧膩子填平，修復(fù)至表面平整。在殘缺修補中使用環(huán)氧膩子時，要在氣溫-5℃以上，相對濕度小于85%的條件下施工。膩子涂刮后，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，相對濕度RH＞85%時，如無有效措施不得施工。為防止碳纖維受損，在碳纖維材料運輸、儲存、裁切和粘貼過程中。應(yīng)用鋼直尺與壁紙刀按規(guī)定尺寸切斷碳纖維材料，每段長度一般以不超過6m為宜。為防止材料在保管過程中損壞，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)多涂樹脂，碳纖維橫向不需要搭接。其施工工藝要點如下：
  （1）粘貼樹脂的主劑、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)以在可使用時間內(nèi)用完為準(zhǔn)。
 （2）粘貼時，在碳纖維和樹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，使樹脂滲浸入碳纖維中。
3. 養(yǎng)護:粘貼碳纖維材料后，需自然養(yǎng)護1-2小時達到初期固化，應(yīng)保證固化期間不受外界干擾和碰撞。
4.涂裝：若加固補強構(gòu)件需要