碳纤维加固

碳纤维布加固
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新型加固方法
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碳纤维布加固简介
碳纤维布加固技术是利用专用结构胶将碳纤维布粘贴在混凝土表面，形成复合结构，CFRP通过与混凝土之间协同工作，对构件或结构起到加固及改善受力性能的作用。
通过碳纤维布加固，能有效改善结构状态（减少变形、降低原有结构应力、减少裂缝）
碳纤维布规格
1、专用建筑加固的碳布，一般平方克重有200g和300g，对应的厚度为0.111MM和0.167MM。
2、宽幅一般有100MM、150MM、200MM、250MM、300MM、500MM，其他宽幅可定制。
2、碳纤维布配套环氧树脂又名碳纤维胶一起用于建筑加固补强。配套的理论比例为0.6-0.9kg/㎡，也就是一平方米碳纤维布需要配套碳纤维胶0.6kg一0.9kg。
加固优点
1、单向抗拉强度高，是普通钢筋的7—10倍左右。
2、质量轻，质量只有普通钢筋的1/4，可手工操作，不需要大型的机具、设备；在结构表面粘贴，施工速度快、周期短，对加固结构的生活、生产影响小，且几乎不增加原结构的质量。
3、弹性模量高，尤其是高弹性模量的碳纤维片材，在加固结构中能发挥较大的作用。面积质量有200g/㎡、300g/㎡、600g/㎡，其计算厚度分别为0.111mm、0.167mm、0.333mm，碳纤维板的厚度通常为1.0mm，最大不超过2.0mm。
5、在潮湿、侵蚀性环境中性能稳定，因纤维增强复合材料和粘结用树脂化学性能稳，能抵抗酸、碱、盐和水的侵蚀。
6、广泛应用于桥梁等工程；施工性能超群，易于剪裁，对所需的形状和尺寸有很高的适应能力；体积小，对施工的操作空间要求可达到最低限度。
应用范围
建筑物梁、柱、楼板结构补强； 桥梁、桥墩、桥面结构补强； 隧道、烟囱结构补强; 海滩建筑物防腐补强；民用建筑、工业建筑、市政道路桥梁、水利工程、电力工程等
技术要点
①受弯加固时，纤维方向应与加固的受力方向一致；
②受剪加固、抗震加固时，纤维方向宜与构件轴向垂直；
③受弯加固和受剪加固时，混凝土强度等级应不低于C15；
④采用封闭粘结碳纤维加固混凝土柱时，混凝土强度等级应不低于C10；
⑤碳纤维加固的效果主要取决于纤维的粘贴工艺，应由专业施工队伍负责施工。
施工安全事项
1、碳纤维布为导电材料，放置和施工时都应远离电气设备及电源和采取可靠的防护措施。
2、存放、运输、施工过程中都应避免碳布的弯折。
3、碳纤维布配套树脂应密封储存,远离火源,避免阳光直接照射和有高温源的地方。
4、树脂的配制和使用场所，应保持通风良好。
5、在现场施工的工作人员应采取相应的有效保护措施。
质量要求
1． 所有进场材料，包括碳纤维材料和胶结材料，必须符合质量标准，并具有出厂产品合格证，符合工程加固补强设计要求。
2． 碳纤维材料在运输、储存中不得受挤压，以免碳纤维受损，也不得直接日晒和雨淋，胶结材料应阴凉密闭储存。
3． 各工序的施工质量，由技术人员负责指导、监督，每一道工序完成后提请技术员检查、认可后，才能进行下道工序。
4． 涂底层涂料
涂料应涂刷均匀、不得漏涂，严禁在不适合气温条件下施工，添加溶剂稀释后的涂料应在规定时间内用完。
温度低于7℃，相对湿度RH<85%，混凝土表面含水率在8%以下，无结露现象时，必须使用改性环氧树脂。
5. 构件表面残缺修补
构造物表面小孔、内角必须用环氧腻子修补平整，腻子涂刮后，表面仍存在的不平糙纹，应再用砂纸磨平。
6. 粘贴碳纤维
①贴碳纤维材料时须符合下述条件：
a、碳纤维材料应按规定裁切。
b、气温、空气湿度、构件表面含水率等符合要求。
c、底层涂料及腻子达到指触干燥（树脂表面达到固化硬结）。
d、粘结树脂的类型与施工时的气温适合，主剂和固化剂、固化促进剂应按规定的比例称量准确，装入容器，用搅拌器搅拌均匀，一次调和量应在规定时间内用完。
②碳纤维粘贴的质量检验标准。
a、下涂和上涂渗浸入碳纤维束良好。
b、碳纤维粘结严实。
c、对于直径在10mm以上30mm以下的空鼓，每平方米少于10个可认为合格；若每平方米在10个以上，则认为不合格，需进行补修。对于直径在30mm以上的空鼓，只要出现，即认为不合格，需进行补修。
d、顺纤维方向搭接长度不小于20cm,各层之间的搭接部位不得位于同一条直线上，层间必须错开至少50cm。
e、碳纤维材料规格，粘贴位置、长度、宽度、纤维方向、层数符合规定。
碳纤维布技术参数 ：
产品型号
强度级别
克重
(g/m2)
理论厚度
(mm)
抗拉强度
(MPa)
弹性模量
（GPa）
伸长率
（%）
CFS -Ⅰ-200
高强Ⅰ级
200
0.111
≥3400
≥240
≥1.7
CFS-Ⅰ-300
高强Ⅰ级
300
0.167
≥3400
≥240
≥1.7
CFS-Ⅱ-200
高强Ⅱ级
200
0.111
≥3000
≥210
≥1.5
CFS-Ⅱ-300
高强Ⅱ级
300
0.167
≥3000
≥210
≥1.5
碳纤维加固混凝土裂缝技术
对于宽度大于0.2mm的独立贯通裂缝，采用压力灌注结构胶的方法进行补强，同时沿受拉方向或垂直于裂缝方向粘贴碳纤维，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增大结构的抗裂或抗剪能力，提高结构的强度、刚度、抗裂性和延伸性。　常用于根底修补的工字梁可以抵挡136~181kN的拉力，避免墙体弯曲，而10cm宽的碳纤维条可接受8至10倍这样的压力，其厚度只要3.2mm。[2]
用碳纤维修补房屋裂缝有以下优点
a、重量轻，厚度薄，基本不增加结构自重及截面尺寸。
b、适用面广，灵活性强，可用于各种类型和形状的结构构件加固。
c、施工方便快捷，不需要大型机具，没有湿作业，无需动火，无需其他固定措施，不受原结构形状限制。
d、高耐久性，由于不会生锈，非常适合在高酸、碱、盐及大气腐蚀坏境中使用。