碳纤维加固工艺原理

将*拉强度****高的碳纤维用环氧树脂预浸成为复合增强材料（单向连续纤维）；用环氧树脂粘结剂沿受拉方向或垂直于裂缝方向粘贴在要补强的结构上，形成一个新的复合体，使增强粘贴材料与原有钢筋混凝土共同受力*结构的*裂或*剪能力，****结构的强度、刚度、*裂性和延伸性。

碳纤维加固工艺流程及操作要点

工艺流程可以归纳为：

施工准备----砼表面处理--涂刷底胶--构件表面残缺面修补--粘贴碳维

---表面养护---找平材料配置---底层或树脂配制---浸渍树脂配制

复合材料在加固混凝土结构中的应用现状

CFRP用干混凝土结构加固修补的研究始于20世纪80年代美、日等发达*，80年代末及90年代初，日本的众多大学、科研机构、材料生产厂家相继进行大量了的研究。CFRP以其优异的力学性能、简便的施工工艺、良好的耐腐蚀和耐久性得到了普遍的认同。特别是在日本阪神*以后，用CFRP加固*混凝土结构，尤其是进行*震加固，在日本、韩国、美国及欧洲有些*和地区得到迅速的发展。

自1996年以来，我国开始对CFRP加固*土木建筑结构进行了研究。2000年6月， 中国土木工程学会混凝土分会成立了“纤维增强塑料及其工程应用*****”，到目前已有近l 0个科研院所(以*工业建筑诊断与改造工程技术研究中心、中国建筑科学研究院、四川省建筑科学研究院为代表)，l 0余所高校(以清华大学、东南大学、同济大学为代表)对其技术性能开展了约20项的研究，取得了大量的科研成果，为我国碳纤维材料在工程中的应用奠定基础。

碳纤维加固在具体工程实例的应用

　　1、工程概况

　　某工程住宅楼，地下一层，地上十八层，框架结构，填充墙体材料为页岩多孔砖，桩基采用钻孔灌注桩，基础为?板基础，主体结构砼为商品砼，地下室层高5米，地上部分层高2.9米。基础混凝土标号****0，地下室C35，地上部分C30，*震按设防烈度6度设计。由于业主需要原已建的住宅楼需增加一层，一~二层住宅层改为商用用途。经房屋结构检测，设计院对原承载结构计算进行复核，需要要对原住宅楼进行*补强、加固处理。结构加固有以下内容：

　　（1）根据施工图需要增加一层，增加层柱子采用变小截面取定，梁、屋面板采用轻型钢结构、压型板等材质处理

　　（2）一~二层框架柱采用整体碳纤维布加固、梁端增加结构构造措施，****结构*震能力和延性。

　　2、设计依据及要点

　　加固内容的设计依据有《混凝土结构加固设计规范》、《建筑结构荷载规范》、《混凝土结构设计规范》、《建筑*震加固技术规程》、《混凝土结构后锚固技术规程》以及原设计结构施工图纸、房屋结构检测报告要求等。

　　设计要点：采用加大截面法加固的框架柱，对需要加固的结构梁、柱采用如下措施：梁侧边用碳纤维布用150mm款U形箍、中间间隔的净距150mm，上口用150mm宽碳纤维布压边收头处理。梁底采用一层200mm宽碳纤维布粘贴，局部增加为3层；主次梁交叉部位局部作碳纤维布U形箍加强。柱子加固：柱高全范围内粘贴三层碳纤维布，采用封闭式连续粘贴，纤维方向与柱轴线方向垂直。纤维布与混凝土之间、纤维布与纤维布之间都涂有环氧树脂胶，纤维布缠需要搭接10mm。

　　（3）材料要求：碳纤维布的规格为0.1mm×45mm,****限*拉强度不小于3600Mpa。

碳纤维加固施工工艺及质量控制要点

　　施工操作顺序

　　1、混凝土构件基底处理

　　（1）用吹风、哄干机将混凝土表面保持干燥，并无油污、附着物。

　　（2）混凝土表面蜂窝、麻面等缺陷部位应予剔除，对疏松部位进行凿出干净后，用*****的砼振捣修补。

　　（3）混凝土若产生的结构贯穿裂缝，需用环氧树脂及其他技术进行封闭处理。

　　2、混凝土构件表面涂底胶

　　（1）根据设计要求比例将主剂与固化剂放置器量具中，经现场搅拌，在有效时间内使用。

　　（2）使用毛刷在被加固混凝土构件表面均匀涂满刷底胶，来回两遍，总厚度保持在0.5mm以下，等待胶固化干燥。

　　3、用整平胶料找平

　　（1）混凝土面层炸模现象先用凿子凿平，有油污、凹凸不平处用砂轮机磨平，然后用整平胶批平。

　　（2）等待整平胶干燥约3小时后再观察表面是否有尘灰和颗粒，需清除后才能进入下道工序。

　　4、在混凝土构件表面粘贴碳纤维布

　　（1）按设计图纸要求尺寸，在碳纤维布进行排版放样，按照放样的位置进行裁剪，裁剪的边必须光滑，避免有卷口，引起边缘局部不平整。

　　（2）按设计要求配置粘贴胶料，用毛刷在被加固混凝土表面处来回均匀涂刷粘贴胶料，避免有流淌及气泡产生，特别在构件的搭接、拐角尤其需要注意。

　　（3）在粘贴好的碳纤维布表面用滚筒来回反复滚压，使碳纤维布充分浸润胶料，确保碳纤维布内无气泡产生，待完全干燥后，方可进行下一层碳纤维布的粘贴。