碳纤维加固布

我国碳纤维布加固技术早已通过的规范是《碳纤维片材加固混凝土结构技术规程》CECS146:2003，现已被新的国家标准规范《混凝土结构加固设计规范》GB50367-2013所取代，采用碳纤维加固技术是利用配套粘结树脂将碳纤维布粘贴在混凝土表面，形成新的复合体，使增强贴片与原钢筋混凝土共同受力。提高结构的抗拉或抗剪能力，提高强度、抗裂性、结构延性和抗震加固效果。

适用于碳纤维加固。

纤维材料(碳纤维布、碳纤维板、芳伦纤维、玻璃纤维)加固修复混凝土结构技术是利用配套的粘结树脂将碳纤维布粘贴在混凝土表面，起到结构加固和抗震加固的作用。适用于建筑梁、板、柱、墙等的加固，以及桥梁、隧道、烟囱、筒仓等木工程的加固。

施工工艺:表面处理→涂底胶→修补找平→胶料制备→粘贴碳纤维→表面保护→检验。

施工方法。

1.施工准备。

1)施工前仔细阅读设计施工图纸，根据设计图纸在加固部位放线定位。

2)施工方案和施工方案应根据施工现场和被加固构件混凝土的实际情况制定。

3)施工前应做好碳纤维片材、配套树脂和机具的准备。

2.混凝土表面处理。

1)应清理被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)被加固构件表面打磨平整，去除表面浮浆、油污等杂质，直至混凝土结构新表面完全暴露。角粘贴处应进行导角处理并打磨成圆弧，圆弧半径不小于20mm。并用修复材料平整表面。

3)裂缝应按设计要求填缝或封闭。

4)表面打磨后，用强力吹风机或吸尘器彻底清理表面粉尘，保持干燥。

三、底层树脂的制备和涂刷。

1)底层树脂应根据产品制造商提供的工艺规定制备。

2)底层树脂应用滚筒刷均匀涂抹在混凝土表面。底层树脂表面触摸干燥后，应尽快进行下一道工序的施工。

4.粘贴面找平处理1)找平材料应按产品生产厂家提供的工艺规定配制。

2)混凝土表面修补应选用丙酮擦去表面浮尘，有凹陷处，应用修补胶找平；有段差或转角处，应抹成平滑曲面。

转角处应采用找平材料修理成光滑的圆弧，半径不小于20mm。

四、用刀头宽度≥100mm的刮刀对凹坑进行填塞修补、找平，找平程度以目测无明显刮板或刮刀痕迹纹路光滑为准。

5)找平材料表面指触干燥后，应尽快进行下一道工序的施工。

5.切割碳纤维布(板)。

1)按设计规定尺寸切割碳纤维布，切记必须符合设计尺寸，严禁斜切碳纤维布，防止拉丝。

2)确保切割后碳纤维的加固方向与粘贴部位一致。

3)切割成型的碳纤维应保护清洁免受污染。

6.制备和涂刷浸渍树脂或粘贴树脂。

在制备粘合剂之前，应仔细阅读其说明书。

2)根据粘贴面积确定每次用量，防止故障浪费。

严格按重量比计量配制。

4)根据厂家的配合比和工艺要求进行配制，并由专人负责。顺时针搅拌，直至颜色均匀，无气泡，防止灰尘等杂质混合。

5)抓紧使用调制好的粘合剂。

7.粘贴碳纤维材料。

粘贴碳纤维布。

1)粘贴碳纤维前，再次擦拭混凝土表面，确保粘贴面无灰尘。

2)混凝土表面涂结构胶时，必须满足涂刷稳定、准确、均匀的要求，即:稳定，涂刷力适中，尽量不流不掉；准确，不能刷控制线；均匀，涂刷范围内厚度一致。

3)粘贴碳纤维布时，也要稳定、准确、均匀匀，核心要求做到放卷用力适中，使碳纤维布不起皱、不折叠、伸展顺畅。

四、滚压碳纤布必须从一端向另一端滚压，不宜在一部分反复滚压揉搓，滚压时让胶水渗透到纤维布中，做到浸润饱满。碳纤维布需要搭接时，必须满足规范要求≥100mm。

5)多层粘贴时，下一层粘贴应在碳纤维织物表面干燥后立即进行。如果超过40分钟，应等待12小时，然后刷粘合剂粘贴下一层。

8.粘贴碳纤维板。

1)碳纤维板应按设计要求的尺寸切割，粘结树脂应按产品生产厂家提供的工艺规定制备；

2)碳纤维板表面应擦拭干净，直至无灰尘。当需要粘贴两层时，应擦拭底层碳纤维板的两面；

三、擦拭干净的碳纤维板应立即涂刷粘结树脂，树脂层应呈突起状，平均厚度不小于2mm；

4)将涂有粘结树脂的碳纤维板用手轻轻压在要粘贴的位置。橡胶滚筒顺纤维方向均匀平稳压实，使树脂从两侧挤出，保证密实无空洞。多个碳纤维板平行粘贴时，两条板带之间的间隙不得小于5mm；

5)需要粘贴两层碳纤维板时，应连续粘贴。当不能立即粘贴时，应在开始粘贴前重新清洗底层碳纤维板。

6)表面保护需要表面保护时，应按有关规范处理，以保证保护材料与碳纤维的可靠粘结。

8.1碳纤维片材加固混凝土结构原理。

构件外粘贴碳纤维片材加固法是根据结构构件受力分析计算结果和受力特性，将碳纤维片材粘贴在强度不符合受力要求的混凝土构件外相应部位，以满足构件承载力要求的加固方法。

8.2外部粘贴碳纤维加固法的加固原理与粘贴钢板基本相同，是利用其配套树脂的抗剪强度将混凝土构件承受的荷载传递给碳纤维片材，使后粘贴碳纤维片材和原钢筋混凝土构件共同承受外部荷载力的加固方法。

8.3由于同加固混凝土结构也存在应力滞后、应变提前、卸载等问题。根据直接卸荷和间接卸荷的适用范围，设计施工时可采用不同的卸荷方式。

8.4分析比较外部粘贴碳纤维加固和外部粘贴钢板加固的优缺点:

①碳纤维材料本身比强度高、重量轻，加固施工后原结构外形尺寸基本不变，原结构自重基本不增加；

②碳纤维加固施工工艺简单，工期短，效率高。

③碳纤维本身弹性模量高，对温度裂缝、锈胀裂缝等细微变形控制效果好。

④碳纤维加固几乎不需要栓锚固定和外加压，对混凝土原有结构几乎没有破坏。

⑤采用碳纤维加固法加固施工后，装饰施工时不需要处理界面，只需在碳纤维片材施工后的过程中洒砂粘贴即可。

⑥碳纤维加固双层或三层粘贴时，由于其厚度较薄，几乎不受厚度增加剪力矩的影响，因此加固效果较好。

⑦由于材料本身的柔韧性和缠绕性，碳纤维布在狭窄工作面上具有独特的加固效果。

⑧碳纤维布是一种各向异性材料。在加固设计中，钢筋混凝土构件的弯曲强度一般只用其纵向高强度来加强，抗压构件和受力复杂的构件加固效果较差。

⑨碳纤维加固一般不能加强构件的刚度，板材加固成本高，综合效果不如粘贴钢板或型钢加固。

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