碳纤维加固范文
时间：2023-03-02 11:43:17
碳纤维加固范文第1篇
【关键词】建筑结构；碳纤维；加固技术
在经济快速发展的时代，新工艺新设备的不断出现，一些建筑由于使用功能的改变，厂房升级改造，桥梁超负荷运行，增加荷载，导致原结构不满足安全实用要求，或原结构受到了一定程度的损坏，难以满足当前使用的需求，亟需进行维修、加固，经过加固处理后可以满足安全使用要求。结构的加固技术很多，根据结构构件的受力特性，选用合适的加固技术尤为重要。目前常用的加固方法有很多，如：加大截面法、外包钢加固法、粘钢加固法、碳纤维加固法等。碳纤维加固技术应用成熟，碳纤维加固修补结构技术是继加大混凝土截面、粘钢之后的又一种新型的结构加固技术。
1 技术应用
目前我国大多数的建筑为钢筋混凝土建筑，建筑材料老化，施工缺陷，荷载增加导致了结构安全性不满足要求。碳纤维加固技术碳纤维与传统的加大混凝土截面或粘钢混凝土补强相比，具有节省空间，施工简便，不需要现场固定设施，施工质量易保证，基本不增加结构尺寸及自重，耐腐蚀、耐久性能好等特点。另外，采用该工法，可大大提高建筑物的使用寿命，降低加固成本。因此，碳素纤维作为划时代的补强材料，而备受青睐和关注的应用。
1.1 材料特点
(1)抗拉强度高，是同等截面钢材的7-10倍。
(2)重量轻，密度只有普通钢材的1/4。
(3)耐久性好，可阻抗化学腐蚀和恶劣环境、气候变化的破坏。
(4)施工方便快捷、省力节时、施工质量易于保证。
(5)适用范围广，混凝土构件、钢结构、木结构均可进行加固。可大幅度提高构件的承载能力、抗震性能和耐久性能。
1.2 适用范围
(1)碳纤维加固法可用于混凝土结构抗弯、抗剪加固，同时广泛用于各类工业与民用建筑物、构造物的防震、防裂、防腐的补强。
(2)混凝土结构物、桥梁及建筑物的梁、柱、面板加固。
(3)隧道、港湾设施、烟囱、仓库、厂房的加固。
(4)受盐害的混凝土、桥梁以及河川构造物的防护和加固。
1.3 工艺原理
将抗拉强度极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。
碳纤维复合材料安全性能指标
2 注意问题
碳纤维加固技术在应用过程中要根据其材料性能对加固构件进行加固。加固前需要具有相应资质的检测机构实测待加固构件的实际尺寸，强度及配筋情况并出具检测报告，不可按照图纸的尺寸，强度及配筋对构件进行加固。经过长时间的使用，钢构件表面被锈蚀，混凝土构件表面被碳化，钢筋被锈蚀，材料强度降低降级使用。
（1）一般情况按加固期30年考虑，到期后，若重新进行的可靠性鉴定认为该结构工作正常，可继续延期实用。
（2）承重结构加固用的碳纤维必须选用聚丙腈基小丝束纤维，严禁使用大纤维。
（3）碳纤维加固技术不能用于素混凝土构件及纵向受力钢筋配筋率低于最小配筋率的构件加固。
（4）被加固的混凝土结构构件现场实测强度等级不得低于C15。
（5）加固构件长期使用环境温度不得高于60度。
（6）按照检验程序检验碳纤维材料力学性能。
（7）碳纤维材料不能破损，避免阳光直射，雨林和浸水。
（8）碳纤维胶粘材料满足安全性能指标
（9）根据耐火要求对加固后碳纤维材料外表面进行防护处理。
3 结论
碳纤维加固是一种新型的结构加固技术，在越来越多的项目中得到应用，其优异的性能在混凝土结构加固中得到充分的应用，产品性能优越，施工简便，安全可靠。与传统的方法相比较，将产生巨大的经济效益，社会效益和环境效益。是未来结构加固中采用的不可或缺的新型材料，还有待于更广泛，深入的研究。
参考文献：
[1] GB/T 21490-2008,结构加固修复用碳纤维片材[S].
[2] GB50367-2006, 混凝土结构加固设计规范[S].
碳纤维加固范文第2篇
【关键词】碳纤维 混凝土加固技术 建筑
前言
碳纤维加固技术应用最早开始于20世纪80年代，日本对碳纤维相关加固修复技术进行专门研究并将其应用在工程实践中，取得了很好的效果。而我国在利用碳纤维技术加固建筑工程则相对较晚，利用碳纤维加固混凝土技术主要是从90年代后期开始。建筑工程在施工运行过程中不可避免地会出现一些修复性问题，在对建筑工程修复和加固中，传统的方法是以增厚钢筋混凝土等手段为主，在随着技术不断革新，科技不断发展的今天，成熟的碳纤维技术逐渐地应用于建筑工程的加固修复过程中。在实际的操作中有板材和织物两种碳纤维复合材料比较普遍的应用在加固混凝土中，由于性价比的权衡真正地用于加固修复中的也只有碳纤维布。在与相匹配的树脂类粘结材料相互搭配使用将更好地发挥碳纤维的作用，从而提高修复的效率。
一.碳纤维加固混凝土技术的特点
碳纤维加固技术是用碳纤维材料加固混凝土构建技术，主要是利用树脂粘接并将碳纤维材料片粘贴在混凝土结构的外面，形成一种复合材料结构，通过两者之间的协同作用，来提高混凝土结构的承载力和延展性的一种加固修复技术。在实际的操作中它具有比传统修复更多的独特优势，这主要表现在它所具有的特点上。
（一）碳纤维的物理特性稳定
碳纤维拉伸强度高，普通钢材的拉伸强度不及它的十分之一，在建筑主体以钢材为主的时代，利用碳纤维将大大地提高混凝土构件的承载能力。强度高和模量高的优势将在对混凝土结构加固过程中得到很好的发挥。
（二）碳纤维的化学性能稳定
碳纤维材料抗腐蚀性较好，对温度方面具有更高地适应性，能够抵抗紫外线，防止水的侵蚀，能够适应各种复杂的环境。在污染较严重的市区及工业区，碳纤维材料的使用将更好地加固混凝土结构，提高建筑项目的使用年限。
（三）操作简单
在利用碳纤维材料对混凝土进行加固的过程中，不需要大型的设备、工具，更不用占据更多的有限城市空间，在丈量加固需要后可以直接使用剪刀裁剪，极大地缩短了工时，提高了修复加固的工作效率。因为可以实现无缝隙粘贴，将混凝土构件与碳纤维复合材料融合成一个整体，增加混凝土结构的承受力。在针对不同的混凝土构件进行加固时，可以采用不同的方法。碳纤维材料可以广泛地应用在不同的工程结构中，适用范围较广。
二.碳纤维加固混凝土技术的方法
碳纤维加固混凝土技术的流程主要有六步：卸荷、表面处理、涂底胶、修补平整、粘贴碳纤维材料、防护处理。
所谓“卸荷”是指卸掉一些相对灵活的荷载，以免产生对其他构件的不利影响，这里主要考虑的是在施工中会遇到一些阻碍施工进度的因素，将活荷载处理完毕后将会加快施工进度。
第二步“表面处理”指的是在建筑物混凝土表面用砂纸等工具对其打磨，处理混在混凝土表面上的杂质物质，使得混凝土露出相对崭新的表面以达到碳纤维加固的要求。如果混凝土表面出现水渍，要及时地处理使其保持干燥的表面，如果混凝土表面出现裂缝，要及时地对其裂缝部位进行修复处理。
第三步涂底胶是利用碳纤维材料的指示说明来合理地将主剂和固化剂调和均匀，再根据各个地区的实际情况如温度和加固构件的特性等条件安排底胶的涂抹厚度及时间。在考虑这些细小的因素后要将底胶均匀地涂抹在混凝土构件中，同时要将底胶渗入到混凝土表面的细小缝隙中，只有这样才能够保证涂抹的效果，使得碳纤维能够与钢筋混凝土充分的粘合。
第四步修补平整，这道程序主要是在涂抹后更细致的修理，使得混凝土表面光滑而无起伏，从美学角度来看增加美感，而从实际使用的角度来看是为了延长碳纤维的使用年限，降低碳纤维材料的损坏风险。
第五步粘贴碳纤维材料，综合前四步要按照实际情况将碳纤维材料进行裁剪，将所配置的胶液合理而均匀地涂抹在碳纤维材料的表面上。粘贴碳纤维材料时要注意使整体裁剪后的碳纤维材料能够与混凝土表面密闭状态重合，不能出现空气缝隙，如果出现要即刻将其处理，以免降低碳纤维材料的使用效果，同时要保证碳纤维材料的粘结效果就必须用粘钢将其四端固定。在粘贴中要尽量的节约使用碳纤维材料和胶液。
第六步防护处理。主要是在前五步完成的基础上的进一步处理，检查涂抹的是否合理，是否还有遗漏的地方，同时要对碳纤维材料表面进行防火处理，进行必要的保护。更重要的是要将整体的效果与预期的效果对比找出施工中存在偏差，有意识地进行改进。
三.碳纤维加固混凝土技术存在的问题
碳纤维材料因为是最近几十年来科技和技术快速发展所带来的产物，其使用效果较传统的加固材料及技术有较大的改进，因此得到了广泛的好评，但在理论研究和应用中也出现一些问题。
（一）碳纤维材料特性认识不足
碳纤维材料是新技术发展的结果，因对其力学特性的研究数据缺乏导致在其广泛应用中也缺少一定的技术保证，同时对碳纤维材料的抗震性能研究较少，导致在多发地震区域的应用不能够起到很好的保护效果。碳纤维材料的使用还要配套相应的结构粘合剂，而结构粘合剂的效果如何，直接影响到碳纤维材料的使用效果，然而目前结构粘合剂的耐高温性能相对较低，也就不能保证碳纤维材料在使用中的效果。
（二）碳纤维材料成本过高
碳纤维材料出现主要起源于瑞士和日本，在我国早期的使用中，主要依靠进口，同时碳纤维材料因其本身的独特性能要高于一般的钢材，因此在使用中它的成本也就要高于传统的加固混凝土模式。尽管近年来我国也开始生产碳纤维材料，但是缺少技术支持的原因，碳纤维材料的质量和成本尚不能完全满足实际需求。
（三）碳纤维材料缺乏施工标准及技术指南
碳纤维材料在使用过程中需要对其裁剪，这就限制了它的使用空间，在一些角落上，某些特定部位的加固将受到限制，这就不得不借助钢板进行焊接才可以实现加固。碳纤维材料的应用没有相应的施工标准及技术指南。而这两项指标是规范碳纤维材料健康发展的重要条件，没有这两种规范就不可避免地将导致施工质量参差不齐，加固效果得不到保证。
四.小结
碳纤维作为一种新的加固混凝土技术材料有着广阔的发展前景，较传统的加固技术是一种理念上的突破，同时将科技与技术融合在发展中将有力的带动相关产业经济的发展。同时我们也应该注意到在对其开发应用时要注意制度标准层面的保障，只有规范地使用才能避免在使用时出现的问题。在技术开发层面上，我们也应该结合实际应用中出现的问题不断改进，持续完善。
参考文献
[1]薛晓刚.碳纤维加固技术在建筑工程中的应用研究[J].中小企业管理与科技（下旬刊），2012，（08）.
[2]黎柏营.碳纤维片材加固钢筋混凝土结构的应用研究[D]. 合肥：合肥工业大学，2007，05，25.
[3]楼重华.碳纤维布加固钢筋混凝土构件的应用[J].福建建材，2009，（02）.
[4]碳纤维片材加固混凝土结构技术规程.（CECS146：2003）中国计划出版社，2003
碳纤维加固范文第3篇
关键词：碳纤维 加固 工艺流程
1. 概述
碳纤维材料用于混凝土结构加固修补的研究始于80年代美、日等发达国家。我国的这项技术起步很晚，但随着我国经济建设和交通事业的飞速发展，现有建筑中有相当一部分由于当时设计荷载标准低造成历史遗留问题，一些建筑由于使用功能的改变，难以满足当 前规范使用的需求，亟需进行维修、加固。目前常用的加固方法有很多，如：加大截面法、外包钢加固法、粘钢加固法、碳纤维加固法等。碳纤维加固修补结构技术是继加大混凝土截面、粘钢之后的又一种新型的结构加固技术。
2. 特点
碳纤维与传统的加大混凝土截面或粘钢混凝土补强相比，具有节省空间，施工简便，不需要现场固定设施，施工质量易保证，基本不增加结构尺寸及自重，比强度高，耐腐蚀、耐久性能好，有显著的各向异性、柔软、可加工成各种织物，沿纤维轴方向等表现出很高的强度等特点。另外，采用该工法，可大大提高建筑物的使用寿命，降低加固成本。因此，碳素纤维作为划时代的补强材料，备受青睐和关注。
3. 碳纤维加固适用范围
碳纤维加固法可用于混凝土结构抗弯、抗剪加固，同时广泛用于各类工业与民用建筑物、构造物的防震、防裂、防腐的补强。
4. 工艺原理
将抗拉强度极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。
5. 工艺流程及操作要点
工艺流程可以归纳为：施工准备混凝土表面处理 配置并涂刷底胶配置修补胶并对混凝土表面不平处进行填补和找平处理配置并涂刷结构胶黏剂 粘贴碳纤维片材 表面养护涂刷碳纤维专用胶。
5.1 施工准备
1）应认真阅读设计施工图。
2）应根据施工现场和被加固构件混凝土的实际状况，拟定施工技术方案和施工计划。3）应对所使用的碳纤维片材、配套胶黏剂、机具等做好施工前的准备工作。
5.2 表面处理
1）应清除被加固构件表面的夹渣、疏松、蜂窝、麻面、起砂、腐蚀等混凝土缺陷，露出混凝土结构层，并修复平整。对较大的孔洞、凹陷、露筋等部位，在清理干净后，应采用粘结能力强的修复材料进行修补。
2）应按设计要求对裂缝进行灌注或封闭处理。
3）被粘贴的混凝土表面应打磨平整，除去表层浮浆、油污等杂质，直至完全露出混凝土结构新面。转角粘贴出应进行导角处理并打磨成圆弧状，圆弧曲率半径不应小于20mm。
4）混凝土表面应清理干净并保持干燥。
5.3 涂刷胶底
1）应按胶黏剂生产厂家提供的工艺条件配制胶底。
2）应采用滚筒刷将胶底均匀涂抹于混凝土表面，在胶底表面指触干燥时，立即进入下一工序的施工。
5.4 找平处理
1）应按生产厂家提供的工艺条件配制修补胶。
2）应对混凝土表面凹陷部位用修补胶填补平整，不应有棱角。
3）转角处应采用修补胶修成光滑的圆弧，其曲率不应小于20mm。
4） 宜在修补胶表面指触干燥后，尽快进行下一工序的施工。
5.5 粘贴碳纤维片材
5.5.1 应按下列步骤和要求粘贴碳纤维布：
1）应按设计要求的尺寸剪裁碳纤维布。
2）应按生产厂家提供的工艺条件配制结构胶黏剂，并均匀涂抹于粘贴部位。
3）将碳纤维布用手轻压贴于需粘贴的位置，采用专用的滚筒顺纤维方向多次滚压，挤出气泡，使胶液充分浸透碳纤维布；滚压时不得损伤碳纤维布。
4）多层粘贴时应重复上述步骤。
5）应在最后一层碳纤维布的表面均匀涂抹结构胶黏剂。
5.5.2应按下列步骤和要求粘贴碳纤维板。
1）应按要求的尺寸裁剪碳纤维板，并按生产厂家提供的工艺条件配制结构胶黏剂。
2） 应将碳纤维板表面擦拭干净至无粉尘。当需粘贴两层时，底层碳纤维板的两面均应擦拭干净。
3）擦拭干净的碳纤维板应立即涂刷结构胶黏剂，胶层中央应呈拱起状，平均厚度不应小于2mm。
4）应将涂有胶液的碳纤维板用手轻压于需粘贴的位置。用橡皮滚筒顺纤维方向均匀平稳压实，使胶液从两边挤出，保证密室无空洞。当平行粘贴多条碳纤维板时，两条板带之间的空隙不应小于5mm。
5）需粘贴两层碳纤维板时，应连续粘贴。如不能立即粘贴，再开始粘贴时应对碳纤维板重新进行清理。
5.6 表面防护
当需要做表面防护时，应按有关标准的规定处理，并保证防护材料与碳纤维片材之间有可靠地粘贴。
5.7 施工安全和注意事项
1）碳纤维片材为导电材料，施工碳纤维片材时应远离电气设备和电源，或采取可靠的防护措施。
2）施工过程中应避免碳纤维片材弯折。
3）碳纤维片材配套胶黏剂的原料应密闭储存，远离火源，避免阳光直接照射。
4）胶黏剂的配制和使用场所应保持通风良好。
5）现场施工人员应采取相应的劳动保护措施。
6. 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
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：
① 碳纤维材料应按规定裁切。
②气温、空气湿度、构件表面含水率等符合要求。③ 底层涂料及腻子达到指触干燥（树脂表面达到固化硬结）。④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。①下涂和上涂渗浸入碳纤维束良好。② 碳纤维粘结严实。
③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。
④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。
⑤ 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。
⑥ 技术标准：
《混凝土结构加固设计规范》GB50367-2006；
《碳纤维片材加固混凝土结构技术规程》CECS146：2003。
7. 结语
碳纤维加固，只要设计合理，与一般的粘贴钢板法比较费用差不多，但碳纤维加固法施工便捷，工效高，没有湿作业，不需现场固定设施，施工占用场地少，在施工工期、施工条件方面具有明显的优势。碳纤维加固法加固效果好，高强高效，适用面广，质量易保证，耐腐蚀及耐久性能极佳。采用碳纤维加固修补后，基本不增加原结构自重及原构件尺寸。
碳纤维加固具有轻质、高强、抗腐蚀、耐老化、耐久性好、物理性能稳定等诸多优点，其抗拉强度是同等截面钢材的7～10倍。用碳纤维加固材料修复补强混凝土结构是近来发展而成的新型工法，与混凝土结构形成一体共同工作，利用碳纤维材料卓越的抗拉强度达到增强构件承载能力及刚度的目的。
这项技术具有施工简便快捷、安全可靠、耐久性好，能适应各种复杂的结构外形，不影响原结构的外观等诸多优点，已在混凝土结构抗震修复加固补强工程中得到广泛的应用。
参考文献
[1]孙伟丰.浅谈碳纤维在混凝土结构加固中的应用[J].中国新技术新产品. 2009（04）
[2]郭大军.结构碳纤维加固技术施工工法[J].黑龙江科技信息. 2008（05）
姓名：王佟
地址：沈阳市铁西区沈辽西路25-1号2504市
碳纤维加固范文第4篇
关键词：碳纤维 加固 分析
Abstract: This article briefly the bridge carbon fiber reinforcement technology of.
Keywords: Carbon fiber reinforcement analysis
中图分类号：TQ327.3 文献标识码：A 文章编号：
自上世纪七十年代末，欧洲进行纤维增强复合材料（FRP）在土木工程应用研究以来，具有极好的比强度和比刚度、优秀耐腐蚀性的纤维增强复合材料已广泛用于混凝土结构的粘贴加固工程，形成了纤维增强复合材料补强加固已有混凝土桥梁的新技术，其中碳纤维增强复合材料（CFRP）应用更多。混凝土桥梁结构的粘贴碳纤维板技术在加固中具有不中断交通，且工期短，人工少的优点。所以扩展该项技术开展了配有大偏心CFRP体外束预应力混凝土连续桥梁体系应用研究，是本世纪新型桥梁建设方向之一。
一、碳纤维材料的基本特性
碳纤维增强复合材料补强加固所采用的基本材料是高强度或高弹性模量的连续碳纤维，单向排列成束，用环氧树脂浸渍固化的碳纤维或未经树脂浸渍固化的碳纤维布，统称碳纤维片材。将片材用专门配制的粘贴树脂或浸渍树脂粘贴在桥梁混凝土构件需补强加固部位表面，树脂固化后与原构件形成新的受力复合体，共同工作。
1、碳纤维片材。
片材碳纤维材料的拉伸强度在（2400—3400）Mpa之间，与普通碳素钢板拉伸强度为240Mpa相比，片材的拉伸强度很高。
片材碳纤维材料的弹性模量依片材力学性能不同，碳纤维片材依力学性能分成高模量，高强度和中等模量三类。高模量碳纤维片材的弹性模量较高，但其伸长率较低。
相比之下，碳纤维片材的单位重比钢材低许多，说明碳纤维片材较轻。碳纤维的化学结构稳定，本身不会受酸碱盐及各类化学介质的腐蚀，有良好的耐寒和耐热性。
2、配套树脂类粘结材料。
混凝土结构加固修补配套树脂系统包括底层涂料，用于渗透过混凝土表面，促进粘结并形成长期持久界面的基础；油灰，用于填充整个表面空隙并形成平整表面以便使用碳纤维片材；浸渍树脂或粘结树脂，前者用于碳纤维布粘贴，后者用于碳纤维板粘贴。
浸渍树脂或粘贴树脂是将碳纤维片粘附于混凝土构件表面并与之紧密地结合在一起形成整体共同工作的关键，因此，树脂同混凝土的粘贴强度大于混凝土拉伸和剪切强度。
就公路混凝土桥梁用碳纤维片材加固技术而言，环氧树脂在不同施工环境温度下固化性能有十分重要的意义，因为这涉及到粘贴工作质量与如何尽量减少桥上正常交通中断时间紧密相关。采用专配的环氧树脂材料，在混凝土施工表面温度（10-40）摄氏度时，粘贴环氧树脂固化时间约15小时以上，但粘贴后就可以使用的时间为45分钟以上，专配的环氧树脂材料的这一性能是完全适合混凝土桥梁的加固工作。
二、碳纤维加固补强的施工工艺
1、根据设计确定粘贴碳纤维的范围进行基底处理
1.1将砼构件表面的残缺、破损及碳化层部分清除干净，达到结构密实部位，检查外露钢筋是否有锈蚀，并进行必要的处理。对经过剔凿、清理和露筋的构件残缺部分进行修补复原；
1.2裂缝修补。缝宽小于0.2mm的裂缝，用环氧树脂进行表面涂刷密封；大于0.2mm的裂缝用环氧树脂灌缝；
1.3将表面凸出的部分（模板的段差等）打磨平整，修复后的段差尽量平顺。用磨光机把棱角磨成半径大于30mm的圆角；
1.4清洗打磨过的构件表面，并使其充分干燥。
2、底层涂刷（底层涂料具有较强的渗透性，可渗入砼面内）
2.1把底层涂料的主剂和固化剂按规定比例称量准确后放入容器内，用搅拌器拌均匀，一次调和量应在可使用时间内用完为准；
2.2用滚筒刷均匀的涂刷底层涂料；
2.3底层涂料固化后，表面有凸起部分时要用砂纸磨光；
2.4注意在气温小于5摄氏度，相对湿度大于85，砼表面含水率在8以上，有结露可能而无可靠保证措施时，均不得施工。
3、环氧腻子对构件表面残缺的修补
3.1构件表面凹陷部分应用环氧腻子填平，修复至表面平整；
3.2内角（段差、起拱等）要用环氧腻子填补使之平顺。
4、贴碳纤维片
4.1为了防止碳纤维受损，在碳纤维片运输、储存、裁切和粘贴过程中，严禁受弯折。贴片前应用钢直尺与壁纸刀按规定尺寸切断纤维片，每段长度一般不超过6m；
4.2碳纤维接头必须搭接10cm以上，横向不需搭接；
4.3按规定比例掺配树脂主剂和固化剂，用滚筒刷均匀地涂刷黏结树脂，称为下涂；
4.4贴片时，在碳纤维片和树脂之间尽量不要有空气，可用罗拉沿着纤维方向在碳纤维片上对此滚压，使树脂渗入碳纤维中。
5、养护
粘贴碳纤维片后，需自然养护24h达到初期固化，并保证固化期间不受干扰。
6、涂装
根据需要可在树脂固化后加固补强构件表面，涂刷耐火涂层和色彩。
三、碳纤维（片材）加固处理要点
在进行结构加固处理前，先对梁板采取有效地卸载和支顶措施，然后按以下施工工序进行加固施工。
1、破损面混凝土表面处理：清除补加固构件表面的剥落、疏松、蜂窝、腐蚀等劣化混凝土，露出混凝土结构层。
2、按设计要求对破损面钢筋处理后用M45的环氧树脂砂浆进行灌缝或封闭处理，并保证钢筋保护层厚度不小于15mm，利用打磨机将期表面打磨平整，并用钢刷将其表面的粉尘、油污等不洁物清除干净，使构件加固表面平整、干燥无粉尘。另处，如碳纤维需沿基纤维方向绕构件转角处粘贴时，转角粘贴处要进行倒角处理并打磨成圆弧状，圆弧半径不应小于20mm。
3、涂刷底层树脂：用专用滚筒刷将底层树脂均匀涂抹于混凝土表面，待树脂表面干燥时即进行下一道工序施工。
4、找平处理：表面凹陷部位用找平材料填补平整，且不应有菱角。
5、粘贴碳纤维片材：将配制好的浸渍树脂均匀涂抹于所要粘贴的部位，并用橡胶滚筒沿纤维方向多次滚压，挤除气泡，使浸渍树脂充分浸透碳纤维布，滚压时不得损伤碳纤维布。多层粘贴重复上述步骤，待纤维表面接触干燥时即可进行下一层的粘贴。如超过60min，则应等12h后，再刷粘结剂粘贴下一层。
6、在最后一层的碳纤维布的表面均匀涂抹浸渍树脂。
四、对碳纤维加固补强技术的展望
碳纤维用于砼结构的修复补强虽然时间不长，但发展很快，其主要原因是在于碳纤维片加固存在较多优点：
1、施工简便迅速，无需模板、夹具、支撑等；
2、不增加结构重量，碳纤维片重量200g/m—300g/m，设计厚度0.111mm—0.167mm，加上环氧树脂的重量也很轻，对结构自重影响可忽略不计；
3、能适应各种结构外形的补强；
4、可以多层粘贴。可根据设计要求，在一个部位重叠粘贴。
碳纤维加固范文第5篇
【关键词】： 碳纤维 加固原理 施工方法 优缺点
1.前言
钢筋混凝土结构在长期的自然环境和使用环境的共同作用下，加之在设计、施工、监理等过程中存在的不确定因素，使结构功能要求（即安全性、适用性、耐久性）在使用过程中不能满足或者逐渐减弱。结构工程的任务不单要作好结构物前期的设计工作，还要能科学评估结构损伤的客观规律和程度，从而采取有效的措施保证结构的长期使用性和在使用过程中的安全性，所以我们要在结构加固方面加强研究和重视。现介绍一种近年来新兴的加固混凝土结构方法――碳纤维结构加固。
碳纤维结构加固是指采用高性能粘结剂将碳纤维布粘贴在建筑结构构件表面，使两者共同工作，提高结构构件的（抗弯、抗剪）承载能力，由此而达到对建筑物进行加固、补强的目的。
1.1 碳纤维结构加固的优点
1、强度高，碳纤维片材的抗拉强度一般都在3500MPa以上，远高于钢材；抗拉弹性模量为230000～430000MPa，亦高于钢材。
2、加固后能大大提高结构的耐腐蚀性及耐久性；
3、自重轻（约200g/m2），基本不增加结构自重及截面尺寸；柔性好，易于裁剪，适用范围广；
4、施工简便，易于操作，经济性好；
5、属惰性材料，不锈蚀，也不易受到有害介质的腐蚀，不用养护，可以在相对湿度70%以上的环境中使用。
2.工程概述
某工程由于业主方对地上裙房功能使用的更改，要求设计变更，致使地下室部分结构构件承载力不足，建议采取结构加固补强措施。
3. 材料
碳纤维加固钢筋混凝土技术所涉及的材料主要有两种：一是碳纤维布或片材；二是配套树脂类粘结材料。
3.1 碳纤维增强材料（CFRP）
CFRP（Carbon Fibire Reinforcement Polymer），意为碳纤维增强材料。碳纤维丝的产生，是通过氧化有机聚合物，只留下碳素材料，其碳原子沿原有纤维长度排列整齐而形成碳素纤维。每根碳纤维丝由3000～12000个碳原子丝以绞线或麻绳的方式排列而成，其粗细仅相当于人的1根头发丝。
碳纤维成品可以制成不同的型材如纤维布、纤维板、棒材、短纤维等，根据不同工程的不同部位和需要而定。在加固工程中应用量最大和最普通的还是碳纤维布（片材） 我国《CECSI46―2003碳纤维片材加固混凝土结构技术规程》规定的碳纤维布的主要力学性能指标要求。
3.2 配套树脂类粘结材料
粘结材料是施工成功的重要保证。为了使被加固构件与碳纤维布共同受力，要求粘结剂对被粘贴界面和碳纤布有较高的粘结力和强度，抗拉、抗压特别是粘贴抗剪强度应高于混凝土相应的强度，而且粘结材料对界面和碳纤维布都要有良好的渗透性和相容性，还能够抗冲击、耐疲劳抗老化等。
采用碳纤维片材对混凝土结构进行加固修复时，通常选用配套底层树脂、找平材料、浸渍树脂和粘结树脂，而浸渍树脂和粘结树脂性能指标则应达到规范要求。
3.3表面防护材料
对已加固的结构表面应进行防护处理，防护材料应与浸渍树脂或粘结树脂可靠粘结；另外，防护材料的选择应根据建筑的具体情况来确定， 满足防火及其他要求。
3.4 本工程采用材料
综合考虑本工程地下室碳纤维加固材料选取如下：
4. 碳纤维的补强、加固原理
碳纤维材料具有优良的力学性能，其抗拉强度约为普通钢材的l0倍；但是碳纤维材料织成碳纤维布后，其中的各碳纤维丝很难完全共同工作，在承受较低的荷载时，一部分应力水平较高的碳纤维丝首先达到其抗拉强度并退出工作状态，以此类推，各碳纤维丝逐渐断裂，直至整体破坏。而使用粘结剂后，各碳纤维丝能很好地共同工作，因此粘结剂对碳纤维布的加固起着关键的作用，它既要确保各碳纤维丝共同工作，同时又确保碳纤维布与结构共同工作，达到补强、加固的目的。值得注意的是，使用碳纤维进行加固时，具体粘贴层数要通过计算确定，考虑到各层的共同工作系数，抗疲劳的能力和避免脆性破坏，一般不宜超过5层。另外，从受力性能角度而言，单层优于多层，窄幅优于宽幅；必要时纵向可以搭接，搭接长度不能少于100mm，而且要保证碳纤维端部有可靠的锚固，除计算要求外，还应有必要的构造措施。
5. 碳纤维加固的施工
碳纤维结构加固的施工应按下面顺序进行：
5.1 施工准备
认真阅读施工图，根据施工现场实际情况编制施工方案和施工计划，并做好材料，和工作的准备工作。
5.2 表面处理
加固构件表面的剥落、疏松、蜂窝、腐蚀等劣化混凝土，露出混凝土结构层，并用修复材料将表面修复平整。转角粘贴处应进行导角处理并打磨成圆弧状，圆弧半径不应小于20mm。混凝土表面应清理干净并保持干燥。
5.3 涂刷底胶
应采用滚筒刷将底层树脂均匀涂抹于混凝土表面。宜在底层树脂表面指触干燥后，尽快进行下一工序的施工。
5.4 找平处理
应对混凝土表面凹陷部位用找平材料填补平整，不应有棱角。宜在找平材料表面指触干燥后，尽快进行下一工序的施工。
5.5 粘贴碳纤维片材
首先按设计要求的尺寸进行裁剪；然后按产品生产厂提供的工艺规定配制浸渍树脂，并均匀涂抹于粘贴部位；再将碳纤维布用手轻压帖于需粘贴的位置，采用专用的滚筒顺纤维方向多次滚压，挤除气泡，使浸渍树脂充分浸透碳纤维布，滚压时不得损伤碳纤维布；最后在最面层碳纤维布的表面均匀涂抹浸渍树脂。
多层粘贴时应重复上述步骤，并宜在纤维表面的浸渍树脂指触干燥后尽快进行下一层粘贴；
5.6 表层防护
当需要做表面防护时，应按有关标准的规定处理，并保证防护材料与碳纤维片材之间有可靠的粘结。
6. 施工安全和注意事项
1 碳纤维片材为导电材料，施工碳纤维片材时应远离电气设备和电源，或采取可靠的防护措施。
2 施工过程中应避免碳纤维片材弯折。
3 碳纤维片材配套树脂的原料应密封储存，远离火源，避免阳光直接照射。
4 树脂的配制和使用场所应保持通风良好。
5 现场施工人员应采取响应的劳动保护措施。
7.良好的经济效益
本工程地下室碳纤维加固造价27万元人民币，相较采用粘钢加固可节约成本116.4万元人民币，而且随着生产技术的发展，纤维的来源由原来的单纯依靠进口，到国内研究生产，各种不同种类的纤维产品的强度会更高，价钱会更低。而钢板的强度提高有限，单价比较稳定，因此，碳纤维加固方法随着时间的变化在性价比方面，会越来越具有优势。
8. 碳纤维加固的缺点
碳纤维材料弹性模量小，对于需要加固刚度的构件来说不太适用；耐火性与耐高温性能差，一般的环氧树脂在100摄氏度时力学性能会受到较大影响，只有特殊的环氧树脂可以在200摄氏度的高温下正常工作；延性不足，构件变形过大时会引起碳纤维的脆性断裂，导致结构的脆性破坏，对于需要较大变形或对抗震要求比较高的结构来说，这一点是十分不利的。
9. 结语
碳纤维加固范文第6篇
关键词：校舍安全 碳纤维 加固 技术 应用
我国四川汶川发生里氏8.0级强烈地震，造成了巨大的人员伤亡和财产损失。校舍安全直接关系广大师生的生命安全，关系社会和谐稳定，为将学校建成最安全、家长最放心的地方。根据《国务院办公厅关于印发全国中小学校舍安全工程实施方案的通知》（[2009]34号）和《省政府办公厅印发关于中小学校舍安全工程实施意见的通知》（苏政办发[2009]62号）文件精神。国务院决定实施全国中小学校舍安全工程。要突出重点，分步实施，经过一段时间的努力，真正把校舍安全工程建成“阳光工程”、“放心工程”。
一、工程概况
江苏省镇江市某教学楼加固工程，四层砖混结构，建于上世纪90年代初期，根据国家有关要求，校舍必须符合乙类建筑设计标准，并按镇江市八度抗震设防要求进行结构抗震验算。加固后的校舍必须符合《建筑抗震鉴定标准》、《建筑抗震加固技术规程》和《混凝土结构加固设计规范》、《建筑抗震设计规范》、《建筑工程抗震设防分类标准》等工程建设标准的要求。
二、加固方案选择及加固设计
设计部门根据校舍建造年代和依据的设计规范、结构的特点、结构布置、构造和抗震承载力等因素，开展构造鉴定和抗震承载力验算，经综合分析考虑，确定该校舍结构加固主要采用外包混凝土加固技术和碳纤维加固技术。
碳纤维加固技术是利用同一方向排列的高强碳纤维积物，通过专用化学粘结胶，紧密粘 贴于混凝土结构表面，在不增加结构物荷重和外形尺寸的前提下，达到加固补强被加固构件强度之目的：
1．碳纤维加固能增强构件耐弯曲能力；
2．适用于校舍的梁柱、楼梯板、预制板面等构件的弯曲张力面；
3．碳纤维加固能提高构件的耐剪切能力。适用于校舍立柱、梁、板等面；
4．碳纤维加固能延长构件使用寿命，增加载荷、修补裂缝；
5．适用于楼板面、桥板面及混凝土结构表面的裂缝。
碳纤维布加固优点：
1．强度高（强度约为普通钢材的10倍），效果好；
2．加固后能大大提高结构的耐腐蚀性及耐久性；
3．自重轻（约200g/m2），基本不增加结构自重及截面尺寸；柔性好，易于裁剪，适用范围广；
4．施工简便（不需大型施工机构及周转材料），易于操作，经济性好；
5．施工工期短（本工程实例仅用一周）。因此，碳纤维结构加固技术在混凝土结构方面已产生较大的效应。
该校舍经计算梁正截面抗弯承载力不足，楼梯抗拉承载力不足，因此在梁受拉区粘贴碳纤维布进行抗弯加固，在楼梯板底粘贴碳纤维布进行抗拉加固。加固设计如下图：
三、材料体系的品质管理
碳纤维加固法是近年来在国内加固工程中逐步采用的新技术，相应的供货商不多，使用的加固材料包括碳纤维布、配套树脂粘贴材料体系。经性能研究，价格对比，决定采用上海怡昌碳纤维材料有限公司“同固牌”碳纤维布材及配套胶粘剂。对上述材料严格检查各自的产品合格证和质量检验部门出具的产品性能检测报告，其主要性能见表一、表二。
四、做好施工过程中的质量管理
保证加固质量的关键在于对每个施工工序的严格管理，目前国内应用的碳纤维布加固混凝土结构基本采用三步施工法，即在基底处理的基础上先后底层树脂、找平材料及浸渍树脂涂刷性质、作用不同的底层树脂、找平材料及浸渍树脂，将碳纤维布粘贴在混凝土结构表面，树脂固化后起到提高混凝土构件承载能力。具体的施工流程是：装备工作 构件基底处理 涂刷底胶 修补整平 粘贴碳纤维布 防护处理。因此，施工质量管理必须贯穿于每个工序。
4.1 准备工作
放线定位：由于本工程对梁上部进行加固施工，因此，在进行砼表面处理及粘贴碳纤维布前，应根据加固设计部位进行准确的放线定位，打出加固边缘线，碳纤维布施工位置偏差与设计图规定轴线偏差应小于5mm。
4.2 构件基底处理
由于本工程对梁、楼梯板下部进行加固施工，不可避免地遇到粉刷层铲除后有砼的浮浆、麻面等问题，因此，对砼表面处理直接影响到粘结强度，是保证加固效果的关健，在施工过程中，先用砂轮打磨除去砼表层2-3mm的浮浆及酥松层，直至完全露出砼结构的新鲜面，打磨工作完成后，用压缩空气除去表面粉尘，用丙酮擦洗干净。工序质量管理要求打磨至新鲜砼表面，不留浮浆及酥松层，对高出5mm的突出部分应磨平，在下一道工序施工前必须保证表面干燥、洁净。
4.3 涂刷底胶
按供应商提供的配合比配制底层树脂，应搅拌均匀，用专用滚刷将底层树脂均匀涂抹于砼表面，工序质量管理要求必须严格按配比称重，用低转速电动搅拌机(转速500rmin)搅拌约3分钟至色泽均匀，底胶涂刷应满足均匀性要求，不得有漏刷、气泡，表面指触干燥后尽快进行下一道工序。
4.4 修补整平
按供应商提供的配合比配制找平材料，对砼表面蜂窝、麻面、凹陷部位用刮刀嵌刮补平，柱与板交接转角位置处应用找平材料修补为光滑的圆弧，圆弧半径应不小于20mm，以免产生应力集中，工序质量管理要求处理后表面没有棱角或较大的凹凸不平，表面指触干燥后尽快进行下一道工序。
4.5粘贴碳纤维布
碳纤维布按设计尺寸裁好，裁剪数量为当日使用量，专人裁剪及保管，并保持粘贴面清洁，必要时用脱脂棉沾丙酮将粘贴面擦拭干净。按供应商提供的配合比配制浸渍树脂，均匀涂刷于粘贴部位，将碳纤维布用手轻压贴于需粘贴位置，用专用滚筒顺纤维方向多次滚压，排除气泡，直至胶料渗出，使浸渍树脂充分浸透碳纤维布，滚压碳纤维布时可以向一个方向，也可以从中间两个方向滚动，但不允许来回反复滚动，以免损伤碳纤维。在纤维表面浸渍树脂指触干燥后，在纤维布表面均匀涂抹浸渍树脂。粘结剂在常温固化，24小时内严禁扰动粘贴好的碳纤维布材。工序质量管理要求粘贴后的碳纤维布材必须平整、顺直，不得有波纹、皱折或位置偏差。
4.6 验收
在施工后3天，用金属小锤轻击或用手压碳纤维片材表面的方法检查，总有效粘结面积不应低于95％，当碳纤维布空鼓面积小于1000mm2时，可用针管注射进行补胶，并用手或滚筒挤压至消除空鼓，当空鼓面积大于1000mm2时，宜将空鼓处切除，重新搭接贴上等厚度的碳纤维片材，搭接长度不小于100mm。质量验收后，进行抹20mm厚水泥砂浆，作为保护层。同时，工程竣工验收还需具备以下质量记录：结构胶合格证明书及进场复试报告、碳纤维布试验报告、粘贴碳纤维布分项工程质量检验评定、粘贴碳纤维布施工日志。
五、结束语
在保证满足设计要求，严格监控碳纤维加固工序质量的前提下，经过一年多时间的跟踪、监控，该加固校舍未发现碳纤维外粉刷有裂缝、变形、空鼓等问题。
碳纤维加固范文第7篇
【关键词】 碳纤维加固技术；优越性；施工步骤及要点；设计建议
碳纤维又称增强复合材料 ( Carbon Fiber Reinforced Plastie,简称CFRP)。二十世纪中晚期的时候，由西方发达国家联合研制成功。当时主要应用于航天行业中，后来随着技术的推广，在八十年代，应用于土木工程建筑中，经过十年的发展已经在九十年代的时候成为建筑行业中的重要建筑材料之一。本文将对碳纤维加固技术在桥梁施工过程中的应用情况加以分析[1]。
一、碳纤维加固技术的基本原理及优越性
1.碳纤维加固技术的基本原理
针对桥梁建筑的加固工作，对碳纤维的利用应该首先用环氧树脂进行浸泡，形成符合强片材料。然后通过环氧树脂按照受力方向进行一定的裂缝方向粘贴。当构件受到拉力负载的时候，通过纤维片的作用而保证裂缝不会沿受力方向进一步开裂。从而对建筑主体提供一定的加固作用，同时也可以保证结构的稳定性。
2. 碳纤维加固技术的优越性
（1）良好的化学稳定性
碳纤维具有非常良好的防水性能，实际施工过程中发现，这种材料在抗酸碱和方子外线方面同样具有非常出色的表现。在不同气候环境的应用过程中，同样具有相应的优势。添加一层防火漆，则可以起到非常不错的防火效果。
（2）该材料质轻、强度高
碳纤维材料具有质量轻、强度高的特点，对于建筑物的整体质量具有非常重要的意义。色彩涂装较为方便的同时，还可以保证结构外部不出现明显拼接痕迹。
（3）出色的力学性能
碳纤维具有非常出色的力学性能。对于各种不同的结构的加固应用中都可以起到非常出色的效果。尤其是其显著的抗疲劳效果，对于工程裂缝的修补具有非常明显的效果，抗拉力试验中同样取得了让人满意的成果[2]。
（4）施工工序比较简单
碳纤维的施工工序较为简单，在一些小型工程施工应用中，具有改变简单、工期短等特点。相关数据显示，这种材料的应用可以大程度上保证工期的缩短，同等工程量的前提下，至少可以缩短24%的工程工期。
二、碳纤维加固技术的具体步骤
为了保证其对工程主体的加固和修补作用，主要需要利用相应的技术手段，来实现对碳纤维的加固施工过程的规范化。下面几个具体步骤在实际施工过程中应该给予重点关注。
（1）施工准备工作
熟悉施工图；根据不同的施工现场和施工要求的分析，对于整体施工的用料选择具有非常重要的现实意义，同样，使用碳纤维作为工程的加固手段，同样需要进行相应的前期工作准备。
（2）混凝土构件表面处理
应用这种方式对工程主要构件进行加工的时候，应该对施工构件的表面进行一定程度的清洁，对残留部分和松脱部分，应该保证完全剔除。保证粘贴表面的坚固性是粘贴碳纤维的主要要求；露筋的锈块等杂物的清理同样重要。需要做相应的防锈处理，只有这样处理之后，对于裂缝进行相应的修补和加固才能够起到预期的效果；混凝土表面的浆楞、模板缝均须打磨平整；对于混凝土的表面水分控制同样具有非常重要的作用[3]，只有表面含水量保持在百分之六以下的时候，才能够达到工程的预计强度加固的目标；对加工环境的温度和适度的控制同样非常重要，环境的特点是对粘贴碳纤维工程施工之后的保养工作的主要工作要求。
（3）配制并涂刷树脂结构胶
粘贴碳纤维作为加固工具的时候，需要有相应的环氧树脂胶作为粘贴材料。环氧树脂胶的使用对于施工中粘贴碳纤维在建筑构件表面的作用是显而易见的，现阶段主要应用的粘结剂是环氧树脂，因此，对于该粘接剂的使用技术成为碳纤维技术的实际应用过程中，需要我们给予重点关注的重要方向。实际应用中，通常用环氧树脂作为底层粘接剂，固化剂100：18进行配置。为了保证相应的粘接强度，需要底层粘接剂完全渗透到表面构建的混凝土中。实际操作中表明，粘度上应该重点考核在不形成垂流也保证完全深入的前提下进行调配。
（4）粘贴碳纤维布
构件表面经过相应的清洁处理之后，再使用调配好的树脂结构胶，将根据要求裁剪好的碳纤维布料进行粘接。手工粘贴过程中，应该用手轻轻粘贴于构件表面上，利用专用滚筒来实现气泡的排除。这一过程应该多次重复，从而保证树脂结构胶能够完全的和碳纤维布料充分的结合。同时，在实际操作中应该注意不要伤及布料表面，多层粘贴之后，多次重复上述步骤，最终实现对工程构建的粘贴和加固，保证工程整体稳定程度。
（5）表面防护及碳纤维布表面处理
一般养护时间为一到两周，当然，可以根据施工环境的特点适当延长或者缩短。根据当时温度的不同，来进行操作和检查，固化树脂结构之后，应该根据实际需求在碳纤维表面刷一层防晒漆或者防火漆，来保证工程的整体安全性[4]。
三、碳纤维片加固补强的施工要点及设计建议
1. 碳纤维片加固补强的施工要点
施工过程中，应该重点关注对碳纤维布料的存放和运输，由于碳纤维自身纤维非常脆弱，碳纤维的细丝在没有经过处理之前是非常脆弱的，需要精心维护。碳纤维的纵向结头和打结部分应该保证远离工程构建的受力点，多层粘贴对于保证碳纤维材料的实际应用效果具有非常重要的意义。平整密实是基本的要求。操作中还需要给予一定的实际操作规范，在规范环境中进行相应的施工。
表面的施工过程中应该重点考核表面的平整程度和清洁程度，尤其是应该重点保证施工环境的稳定性，根据不同的工程需要进行相应的粘接剂的选择。由于震动对施工和维护都会起到非常大的影响，因此，在碳纤维材料的应用过程中，还必须严格按照影响的施工规范进行，其中，主要注意施工环境中的震动问题。
2.碳纤维片加固补强设计建议
实际施工过程中，由于构架的受力情况是不同的，所以可以在一些受力条件较为简单的工程处理中，采用较为简单的工作系数来实现工程施工计算量的最小化问题。而在处理一些加固件需要承受较强的受力条件，那么需要根据严密的计算来实现对工程施工过程和前期准备的计算工作，充分计算受力情况之后，再进行相应的粘接施工。由于碳纤维在工程中的应用还属于一种新技术，所以现阶段的使用过程中对该材料的强度计算需要在厂家提供的数据上加上一定的折损量，刚度计算等方面都需要有一定的经验。同时，对于黏结用胶的选用中，应该重点根据工程的实际施工要求来进行选择，对于一些施工条件较为复杂的环境，需要重点考核粘接剂的选择[5]。施工质量对于碳纤维材料的实际应用同样具有非常重要的影响。应该在施工中严格按照施工规范进行。
四、总结
总的来说随着我国社会经济的快速发展，桥梁工程进入了一个繁荣时期，但是过去应用于桥梁施工中的技术，在现代工程要求中，显然已经不能够满足现代运输的要求。但是当时施工条件限制了桥梁的质量，这种情况下，对于原有的桥梁主体进行加固成为一种必然的选择。碳纤维材料的出现为这种问题的解决提出了新的思路。碳纤维具有性价比高、施工条件低等方面的特点，更为值得注意的是，随着技术的成熟，这种材料的市场价格呈现出下降的趋势，这就为我国的碳纤维加固技术的实际引用奠定了一定的经济基础。
【参考文献】
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[2] 司化民,李朝彬.碳纤维片材加固技术在工程中的应用[J].建筑,2005,(03).
[3] 杨红.病险水工程碳纤维补强加固技术[M].北京:水利水电出版社,2008,1.
[4] 刘沐宇,李开兵,张学明,等.碳纤维布加固损伤混凝土梁的疲劳性能试验[J].武汉理工大学学报,2004,26(4): 52-55.
碳纤维加固范文第8篇
关键词：碳纤维 加固 混凝土 研究进展
中图分类号：TU74 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2015）02（a）-0068-01
纤维增强塑料（FRP）加固混凝土结构技术是土木工程中发展起来的一项新型加固技术。由于具有强度高、高模量、耐腐蚀、耐疲劳和易加工等优点，这种新型的碳纤维加固材料在钢筋混凝土加固领域的应用越来越广泛[1]。通过FRP材料外包混凝土能够使混凝土在三相受压状态下工作，其抗压承载能力和变形能力显著提高，并且能够使建筑结构中的轴压构件与抗弯构件的力学性能得到改善，在建筑加固领域具有巨大的应用空间。碳纤维加固技术开始于20世纪80年代，于90年代后期在我国迅速发展起来，目前国内外很多科研单位和高校就碳纤维加固混凝土构件这项新技术进行了大量的理论研究和探索[2]。
1 碳纤维加固技术的特点
（1）化学性能稳定。碳纤维材料对温度具有良好的适应性，对酸性、碱性，盐也有良好抗性，并且抗紫外线和防水等方面性能也比较好。
（2）具有较高的强度。比重仅为钢材的四分之一，它的碳纤维拉伸强度却为钢材的7～10倍，在对钢筋混凝土结构进行加固补强过程中，碳纤维材料强度高、模量高等优异的物理性能可以得到很好的利用，从而可以提高结构及构件的承载力和延性。
（3）施工简单。用碳纤维加固不需要大型工具，占用施工场地少，并且不用湿作业，现场使用时根据尺寸需要可以采用剪刀或刀片裁剪，其施工工效是粘贴钢板工效的4～8倍。
（4）适用范围广。碳纤维材料可以根据需要任意裁剪，不仅不改变结构形状，而且不影响结构外观，所以被广泛应用于不同结构类型。
2 国外研究应用现状
在20世纪80年代初，日本人就开启了碳纤维技术在加固技术中的应用，专门研究发展修复加固新技术，把碳纤维布像贴钢板一样贴到混凝土上。政府机构组织协调，制造商们研制材料，工程公司进行运用研究，迅速地将这门技术运用到工程实践中。1991年，瑞士首先进行桥梁碳纤维加固试验研究，并在同年7月成功用于伊巴赫桥的加固工程。1995年神户大地震后日本的碳纤维加固混凝土技术迅速发展。到1997年，英国至少有30座桥梁采用了碳纤维加固[3]。
GangaRao等进行了三面包裹碳纤维片材加固钢筋混凝土梁的抗弯试验和耐久性试验。结果表明：粘贴碳纤维的混凝土试件在温度、湿度、天气的变化和化学腐蚀下能够保持良好的工作性能，梁的极限强度和刚度都有提高，提高程度和碳纤维的粘贴量有关，有损伤试件用碳纤维加固后强度和刚度性能与无损伤试件加固的相似。
Malek对受剪加固梁中FPR承担的剪力的计算进行了理论分析，讨论了各种参数对受剪承载力的计算方法，讨论了各种参数对受剪承载力的影响，并提简化计算公式。
H.Ichinalsu采用不同类型的CFRP对板加固进行试验理论研究分析。结果表明：加固时的粘贴材料可以以网格的形式，只要净间距
Saadatmalnesh等进行了钢筋混凝土梁粘贴玻璃纤维板加固的试验，结果表明加固后的梁，尤其是低配筋梁抗弯强度提高、裂缝宽度减少，试件的延性有所降低，认为在进行加固时选择好胶黏剂的韧性和粘贴面非常重要。
3 国内研究应用现状
我国进行土建工程碳纤维加固研究开始于90年代末，采用碳纤维加固混凝土结构也只是我国近十几年的事情，例如北京人民大会堂、历史博物馆、天津普济河道立交桥等建筑物的补强修复，以及对河北邯郸、张家口桥梁的加固等[4]。
欧阳熠等在弹性理论的基础上分析了线性荷载作用下粘贴片材加固的钢筋混凝土梁端部粘结剪应力和最大粘结剪应力，提出了对最大粘结剪应力的影响因素及在均布荷载和集中荷载作用下的剪应力计算方法。
李荣等按极限平衡法进行了粘贴碳纤维加固钢筋混凝土梁的设计计算，为了避免碳纤维拉断的脆性破坏，必须对碳纤维的极限应变加以限制。
吴刚等进行了粘贴碳纤维抗弯加固无加载历史的钢筋混凝土梁实验，在极限平衡状态基础上提出了加固后梁正截面承载力的计算方法。
赵彤等通过实验研究了碳纤维粘贴量对于钢筋混凝土梁受弯性能的影响，认为可以将碳纤维布的面积等效成钢筋面积后参照正截面承载力计算公式进行计算。
曹双寅等进行了外贴玻璃纤维加固钢筋混凝土悬臂板的实验，认为正截面承载力计算方法能够用于对粘贴玻璃纤维加固的构件的分析。
4 碳纤维加固混凝土存在问题
碳纤维复合材料加固混凝土虽然具有很多优点，但是在理论研究和实际应用方面还是存在诸多的不足。（1）碳纤维的力学特性的研究不足，缺乏相应的数据分析导致往往通过实践经验来加固，没有相应的施工标准和技术指南。（2）对于碳纤维疲劳以及抗震性能的研究也不够透彻。对于碳纤维布的加固方法是否可以提高节点核心的抗震承载能力需要进一步进行研究。（3）相配套的结构粘合剂的耐高温性不足。（4）碳纤维加固混凝土的造价成本过高。（5）碳纤维对某些十字交叉的混凝土构件加固难以实现。
5 结语
主要通过碳纤维材料加固混凝土的特点、国内外研究现状及面临的主要问题对碳纤维加固混凝土技术进行了分析。可以看到随着碳纤维加固技术的不断成熟，它的应用前景将不断扩大。而且由于碳纤维材料的特性，它很有可能代替钢铁成为最广泛的建筑材料。由于目前存在的一些问题，对于碳纤维材料在建筑工程中的应用研究也应该继续深入。
参考文献
[1] 璩家平，璩继立，付春兰.碳纤维布在加固混凝土框架梁中的应用[J].工程抗震与加固改造，2010，32（3）：103-106.
[2] 吴慢平.碳纤维布加固后钢筋混凝土框架顶层中间节点的抗震性能研究[D]. 西安：西安建筑科技大学，2010.
[3] 王苏岩，曹怀超，刘毅.CFRP加固不同箍筋间距高强混凝土柱延性试验[J]. 沈阳建筑大学学报，2012，28（4）：626-633.
碳纤维加固范文第9篇
关键词：改造工程；碳纤维加固技术；用途
Abstract: carbon fiber reinforcement technology is a new type of structure strengthening technology, as is with high efficiency, wide applicable range, advantages of highlights, carbon fiber reinforcement technology is finding wider and wider application in the reconstruction project. Carbon fiber reinforcement technology is in the 1980 s the rise of a new reinforcement technique, in countries such as Japan and South Korea, Europe and the United States to get rapid development and application of our country about using this technique since 1998. This paper expounds the characteristics of carbon fiber reinforcement technology and its application in project, in order for the application of carbon fiber reinforcement technology in the reconstruction project for reference.
Key words: renovation project; Carbon fiber reinforcement technology; use
中图分类号： [TU761.6] 文献标识码：A 文章编号：2095-2104（2013）
碳纤维加固技术的特点
碳纤维加固技术是用环氧树脂粘结剂将碳纤维布沿受拉方向或垂直裂缝方向粘贴在待补强结构上，使贴片与原有结构构件共同受力，从而提高结构的抗弯、抗剪能力。碳纤维加固包括碳纤维布、板加固两种。碳纤维加固具有诸多特性：一是抗拉强度高，在加固修补结构构件时可以提高其承载力，改善其受力性能。二碳纤维布自身重量轻，基本不增加结构自重及截面尺寸。三使用碳纤维加固后能大大提高结构的耐腐蚀性及耐久性。四施工方便快捷、省力节时、施工质量易于保证。五碳纤维加固为柔性加固，不影响原主体结构的刚度，不用考虑整体结构的应力重分布，只需对局部构件进行加固修复。
碳纤维加固技术的优势及其注意事项
1. 碳纤维加固技术的优势
碳纤维加固技术与传统的加固方法加大混凝土截面或粘钢混凝土补强相比具有如下优越性：第一适用范围广，可用于不同类型的混凝土结构构件，如板、梁、柱、墙、节点等；可用于不同的受力形式加固，如抗弯和抗剪的加固，受压构件如柱子也可以通过环包的形式提高混凝土的约束，从而其抗压强度；可用于不同类型的结构如混凝土构件、钢结构、木结构。第二综合造价低，碳纤维尽管材料单价较贵，但由于材料用量少、工期短、用工数量少，故总投资成本仍比较低。第三加固效率高和应用时间长，施工时间短并且不需要大型的机械器具，施工工效比其它加固方法高，同时碳纤维布的材质耐腐蚀，故能长期使用，这对处于侵蚀性环境中的结构耐久性十分有利。第四施工速度快和施工干扰小，小型的施工机械，操作起来简单；其施工占用场地少，且基本不增加既有结构的截面, 故对原有房屋使用妨碍最小。
2. 碳纤维加固技术的注意事项
采用粘贴碳纤维片材进行结构加固时，应采取措施卸除或大部分卸除作用在结构上的活荷载。碳纤维加固不适用于素混凝土结构构件，包括纵向受力钢筋配筋率低于国家现行混凝土结构设计规范规定的最小配筋率；且其加固的混凝土结构长期使用的环境温度不应高于60°C。
三、碳纤维加固在改造工程中的应用及实例
在我国，碳纤维加固技术的应用领域比较广泛，随着加固工程的逐渐增多，新版混凝土结构设计规范的3.7章特定明确了即有结构的设计原则。
（一）我国国情对碳纤维加固技术的需要
我国建国后修建的大批房屋已接近设计基准期，且由于以往的规范对建筑的结构耐久性重视不够，使许多建筑“未老先衰”，必须对其采取有效措施，对结构进行修复加固。
（二）建筑设施对碳纤维加固技术的需要
近年来随着建筑使用功能日异复杂，一些建筑的原设计用途满足不了新业主的要求，结构的实际使用活荷载会比原设计大，这时结构就必须进行局部加固才能满足规范要求。
（三）抗震加固实验解读碳纤维加固技术的修复功能
随着我国对抗震要求的逐渐提高，一些旧建筑满足不了新的抗震设计标准，国家规定的一些重要建筑（如中小学校）需加固补强。对碳纤维加固技术的加固和修复的实操过程和效果解读，可以用一个抗震加固的实验来说明。用碳纤维材料包裹钢筋混凝土柱，使纤维方向与柱轴线相垂直，可以有效提高柱的延性和承载力，增加其抗震耗能能力。另外，剪力墙作为主要抗侧力构件，其破坏形态主要是受弯延性破坏或受剪脆性破坏。用碳纤维来加固剪力墙，只要方法适当，也可显著提高其延性和承载力。因此，钢筋混凝土结构的抗震加固是碳纤维材料应用的一个有效领域。
（四）应用及实例
近年来，我国碳纤维加固技术的应用主要集中于工业和民用建筑，而且在北京、上海、天津、江苏等地应用较多。对其加固修复的效果，有诸多实例来说明。在厦门安养中心立面改造工程中就使用了碳纤维布加固；其由于立面变化，外墙荷载增加较多，导致许多框架梁配筋不足，现取一跨JWKL6示意，其左端支座原计算配筋值为6cm²实配3φ16（三级钢），增加荷载后计算得出配筋值为10cm²，支座弯矩设计值为160KN/M²,已有梁配筋已经不能满足规范要求，需进行加固。根据混凝土结构加固设计规范的9.2.3条，考虑二次受力影响，可以计算得出梁支座需粘两层碳纤维布，其厚度为0.167mm。加固图表示如下图：
四、碳纤维加固存在的缺点
碳纤维加固技术的虽然广泛应用，但其自身还存在了一些不足，主要如下1：用碳纤维进行加固时，由于碳纤维本身属预柔性材料，需要通过结构胶与被加固结构粘结，要求被加固结构构件混凝土强度等级不得低于C15，才有可能发挥碳纤维的加固效果，且混凝土表面处理要求比较严格。2：仅能提高梁的受拉、受剪承载力，受压不能提高，当梁受压区高度不足时，不能加固。3：防火性能较差，仅靠外面的砂浆保护层防火。4：对施工人员的要求较高，施工时均要求专业施工队伍。5：没有相应的比较成熟的计算软件，设计人员设计比较麻烦。
结语：
碳纤维加固范文第10篇
关键词：碳纤维;加固技术
Abstract: the service life of the bridge will be because of the bad natural environment and not reasonable use and were greatly shorten, at the same time, the extent of damage the body itself bridge will also be increased due to various reasons and deepening. The construction of the bridge than in cost, to reinforce the bridge maintenance more economical. In-depth study of bridge reinforcement technology, especially the bridge CFRP and therefore has very important practical effect.
Keywords: carbon fiber; Reinforcement technique
中图分类号：TU74文献标识码：A 文章编号：
在加固维修旧桥方面，我国已经积累了相当丰富的经验，其方法主要有加大截面加固、预应力加固以及喷射混凝土加固等方法，碳纤维加固技术是一种全新的桥梁加固维修技术，比之于传统的加固方法具有着非常大的优势。
1、 碳纤维加固桥梁的优点
作为一种被研发的新型加固材料，碳纤维的形成过程是高温碳化聚丙烯之后的结果。在补强混凝土结构方面，自身的性质使碳纤维的补强效果非常显著。按照不同的形状可将碳纤维分为：短纤维、片材以及棒材三类；在力学性能上的划分又可以将碳纤维分为：中等弹模量纤维、高弹性模量纤维以及高强度纤维等。碳纤维对桥梁的补强原理是，在混凝土上，通过使用高强度的粘合剂，将碳纤维棒材和碳纤维布粘到上面，最终使补强的目的通过它们共同作用的手段实现。高弹性模量和高强度是碳纤维材料所具备的特点，因此其他的加固材料无法具有碳纤维对桥梁进行加固时的一些优点。首先是碳纤维的高效高强特点。物理学中高弹性模量和高强度的优异性能，使桥梁构件的承载力在通过碳纤维材料进行加固补强时，得到了充分的提高，进而使桥梁得到了充分的加固。其次，由于与酸碱盐等物质不易发生化学反应，碳纤维材料具有极佳的耐腐蚀性。碳纤维材料所独具的优势和特点就是极其稳定的化学性质，持久性和耐腐蚀性是经过碳纤维材料加固补强后建筑物新具有的特点。再次，构件的体积和自重不会因为碳纤维材料的加固补强而增加。建筑物的质量在经过质量很轻的碳纤维加固后不会有明显增加，自身的承载力也不会被减弱，同时建筑物的使用空间也不会受到影响。同时，碳纤维材料对桥梁的加固补强施工更为便利。由于质量较轻的特点，碳纤维材料的施工过程完全不需要大型机械，具有较高的工作效率、较小的占用空间及简单方便的操作程序。最后，碳纤维材料具有极好的耐寒耐热性，在-55℃~84℃之间复合材料不会降低其强度，混凝土补强试件经历51℃~-19℃，经过3小时内循环浸渍10次，不会降低其抗弯曲强度；耐酸、耐碱性，3个月浸渍在10%硫酸液或300个小时浸泡在41℃的氢氧化钙饱和盐水中，其强度均不会降低；极强的耐水性，搭接强度和抗拉强度即使在72℃的水中浸渍30天仍不会降低。
2、 碳纤维加固桥梁的技术要点
首先需要明确碳纤维加固补强桥梁时的应用范围。具体体现在：桥梁受压构件的加强、截面承剪的加强、加强斜截面承载力、补强剪力构件正截面承载力以及桥梁承受弯矩承载力的补强等。进行加固施工时的技术要点有一下几点：第一要充分做好施工前的准备工作，对建筑物的计算分析研究要在加固开始前进行，比如相应设备的配备、构件特点以及加固层数等，以保证顺利进行加固工作；第二，为使加固效果得到保证，相关的处理对于加固部位而言是必要的。比如打磨消光混凝土部位；当施工环境较为潮湿时，应将加固部位表面的灰尘予以去除，处理过程以干燥为宜；第三，为了更加有效密切粘合混凝土构件和碳纤维布，对底层刷涂树脂的工作应在碳纤维布粘贴时同步进行。应均匀刷涂树脂，粘结强度适中，使加固构件能够受到其共同作用；第四，施工时应选用专门的粘贴工具进行碳纤维布的粘贴操作，由于粘贴效果会受到粘贴过程中出现的气泡影响，为将其中的气泡挤出，可平顺粘贴碳纤维布或是抹平时用侵润过的树脂，当碳纤维布需要多层粘贴时，上述操作多次重复之后，将聚醋薄膜覆盖其上；第五，适当的处理工作在碳纤维布粘贴完成后进行是必要的，当树脂凝固后，可将防晒漆或是防火漆涂刷在碳纤维布的表面，使黏合的持久性增加，避免树脂老化脱落。
2.1 碳纤维片材加固桥梁的方法
通过碳纤维片材的粘贴加固桥梁时，首先需要再需要加固的混凝土表面上涂刷较薄的底层涂料，这样可以使胶接性能及混凝土表面强度同时得到提高和强化，从而使碳纤维片与混凝土之间的粘结性得到提高。找平工作应在底层涂料干燥后用找平材料进行，良好的触变性能和施工性能是找平材料的特点，只有紧密接触的混凝土表面与碳纤维材料，才能使补强效果达到预期。在处理后的混凝土表面粘贴碳纤维材料时，粘合剂应选用环氧树脂，这样可在一定范围内控制其粘度。之后沿顺纤维方向使用专用滚筒进行多次滚压，使碳纤维布被浸渍树脂完全浸透，气泡被挤除，注意碳纤维布在被滚压时不得造成损伤。对粘贴质量的检查方法，可以通过对碳纤维片材表面进行手压，或是用小锤轻轻敲击等。弯折碳纤维片材的现象在施工时应尽量避免。
2.2 碳纤维棒材加固桥梁的方法
由于自身所具备的特性，碳纤维棒材在加固桥梁时的作用主要体现为：补强正截面承载力时，比较适宜的采用方式是植筋方法，先适当处理抗弯能力无法满足需求的正截面，之后进行加固；补强截面承剪和斜截面抗弯时，同样采用植筋方式进行，在梁体内和梁的侧表面应力迹线一致处，凿出沟槽，将碳纤维棒材放入其中，封闭材料为环氧树脂混凝土。
3、 碳纤维加固设计的方法和原理
目前在碳纤维加固设计时的计算方法，是按照一定的标准将碳纤维布近似换算成一定用量的钢筋，然后理论分析的方式以传统钢筋混凝土受力分析模型为基础进行。在设计中对钢筋混凝土有如下的假设：第一是忽略不计受拉区混凝土的作用；第二在粱受弯时，碳纤维、钢筋及混凝土应变符合平截面假定，即平面变形假设的条件应被碳纤维加固混凝土受弯构件截面的应变所满足，相同位置处混凝土与碳纤维和钢筋的应变相同；若完全理想粘结加固所用布，即表示滑移现象没有出现在碳纤维布与混凝土之间。在计算时需要注意的是：40%的幅度应为抗弯承载力在加固后的提高上限，且应对构件的受剪承载力进行验算，以避免受弯破坏未发生时先出现受剪破坏的情况。
4、 结束语
比之于其他的桥梁加固技术，碳纤维材料加固桥梁技术具有不会对原结构造成新的损伤、结构自重几乎不会增加、耐腐蚀性强、较好的适应性以及便于施工等诸多优点，由于我国内地的地震高发区较多，作为防震措施的一种，使抗震性能通过碳纤维材料在震前得到加固，以及通过粘贴碳纤维片材在震后进行加固均可以大力发展。由于耐疲劳、松弛度较低、较高的强度重量比以及较好的耐腐蚀性是碳纤维棒材和绞线的特性，如果碳纤维材料锚固难的问题得到进一步的解决，包括碳纤维材料缆索在索夹处抗折和在鞍槽里抗滑的问题同样得以解决，在碳纤维加固桥梁技术一定会更为广泛地应用到超大跨缆索桥梁上。总而言之，不断发展和完善的碳纤维制造工艺和技术，将在未来的加固桥梁技术中起到越来越重要的作用。
参考文献
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[2]刘来君.赵小星.桥梁加固设计与施工技术.[M].北京：人民交通出版社.2003