我國建國后修建的大批樓房已接近甚至超過設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期，而且我們從前對結(jié)構(gòu)耐久性重視不夠，使許多樓房雖然才幾十年，卻已未老先衰。另外，由于更換樓房用途或擴(kuò)建等等，需要針對結(jié)構(gòu)加固和改造。據(jù)保守估計(jì)，在我國現(xiàn)有的房屋中，40%以上需要分期分批的進(jìn)行鑒定和加固。類似的情況在道路橋梁和其他土木工程中也存在。

　　目前，國內(nèi)采用的傳統(tǒng)加固補(bǔ)強(qiáng)技術(shù)，施工方法比較復(fù)雜，設(shè)備繁多且受場地因素限制。碳纖維加固技術(shù)施工簡單，無需大型設(shè)備，場地因素不受限制，有很大的開發(fā)潛力。

　　碳纖維復(fù)合材料(Carbon Fiber Reinforced Plastic)加固修復(fù)混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)是近年來在發(fā)達(dá)國家興起的一項(xiàng)新型加固技術(shù)，該項(xiàng)技術(shù)是將碳纖維這種高性能纖維材料應(yīng)用于土木工程，利用樹脂類材料把碳纖維粘貼于結(jié)構(gòu)或構(gòu)件表面，形成復(fù)合材料體CFRP，通過其與結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的協(xié)同工作，達(dá)到對結(jié)構(gòu)構(gòu)件補(bǔ)強(qiáng)加固及改善受力性能的目的。

　　一、碳纖維加固適用范圍

　　廣泛適用于梁、板、柱等構(gòu)件及曲面、節(jié)點(diǎn)的結(jié)構(gòu)補(bǔ)強(qiáng)及抗震加固; 鋼筋混凝土構(gòu)件的裂縫加固; 滿足結(jié)構(gòu)承受動(dòng)靜載荷的需求，如橋梁橋墩、立交橫梁、橋板、橋面; 構(gòu)件的抗彎、抗剪、抗壓加固，結(jié)構(gòu)體系的抗震及砌體結(jié)構(gòu)的加固。

　　二、粘貼碳纖維加固施工說明:

　　1、施工流程：

　　工程設(shè)計(jì)→清潔打磨被粘接結(jié)構(gòu)表面→底層表面的涂布→底膠固化至指干→不平面修復(fù)→修補(bǔ)膠固化至指干→浸潤膠的涂布→碳纖維片材施工→指干后多層粘貼→固化→檢驗(yàn)及表面裝飾。

　　2、施工要點(diǎn)：

　　1)把混凝土表面擦的干凈點(diǎn)。

　　2)被粘接表面要弄平，有漏水要止水、 導(dǎo)水之類的處理。

　　3)配置最下層用膠并涂抹，要依據(jù)溫度等具體情況決定涂的厚度，冬季低于5不適合進(jìn)行施工。

　　4)進(jìn)行粘貼碳纖維片的時(shí)候，首先根據(jù)要求正確的剪好所需要的尺寸，一般兩米就可以。

　　5)配置膠液，以可用時(shí)間內(nèi)的(大概半個(gè)小時(shí))施工所需量為界限。

　　6)將A、B組份的膠水按照A組分：B組=3：1的比例倒入干凈的容器內(nèi)，攪拌均勻。用光滑滾子在碳纖維布表面沿同一方向反復(fù)滾壓至膠水滲出纖維布表面，以去除氣泡，使碳纖維布充分浸潤膠水，碳纖維片材搭接面積要預(yù)留10CM以上。

　　7)多層粘貼應(yīng)待上層碳纖維布表面指觸感干燥后，再進(jìn)行下一層碳纖維布的粘貼。

　　8)在其固化時(shí)要防雨淋，防風(fēng)沙，并防止硬物碰傷粘接表面。

　　9)固化時(shí)間不得少于3-7天，固化后根據(jù)要求進(jìn)行表面涂裝。

　　10)AB混合25°C時(shí)可操作時(shí)間30-40分鐘。如溫度低于25°C時(shí)，可操作時(shí)間將相應(yīng)延長。

　　11)B組份在長貯存過程中容易出現(xiàn)變色現(xiàn)象，屬正常，不影響產(chǎn)品量本性能和使用。

　　3、碳纖維布結(jié)構(gòu)加固補(bǔ)強(qiáng)特點(diǎn)及應(yīng)用優(yōu)點(diǎn)

　　1)碳纖維布具有優(yōu)異的物理力學(xué)性能，抗拉強(qiáng)度高于普通鋼10-15倍，彈性模量與鋼較接近，極適合鋼筋混凝土的加固修補(bǔ)。

　　2)良好的耐久性和耐腐蝕性

　　耐酸、堿、鹽及大氣環(huán)境腐蝕。不需定期維護(hù)，且對內(nèi)部混凝土結(jié)構(gòu)起保護(hù)作用，能達(dá)到雙重加固修補(bǔ)之目的。

　　3)施工質(zhì)量易于保證

　　因?yàn)樘祭w維布柔軟，即使加固在表面不平整的物體上，也保證100%的有效粘貼。如粘貼表面局部有氣泡，可輕易地用注射器注射粘貼劑的方法將空氣趕跑，這在粘貼鋼板是很難做到的。

　　4)施工便捷

　　沒有濕作業(yè)，無需大型施工機(jī)具，無需現(xiàn)場固定設(shè)施。碳纖維布可任意剪裁，施工簡單，工期短。

　　5)適用面廣

　　粘貼碳纖維布加固修補(bǔ)可廣泛用于各種類型和形狀的混凝土結(jié)構(gòu)，且不改變結(jié)構(gòu)形狀以及不影響結(jié)構(gòu)外觀。

　　6)厚度薄、重量輕

　　粘貼后每平方米重量小于1.0kg(含粉劑重量)，一層碳纖維布厚度僅1.0mm左右，修補(bǔ)后基本不增加自得和外形尺寸。

　　7)碳纖維布應(yīng)用范圍

　　房屋使用荷重增加、變更建筑物使用功能、建筑物抗震需求、增加混凝土干墻或磚墻強(qiáng)度、梁、板、柱強(qiáng)度不足、材料老化、鋼筋銹蝕、結(jié)構(gòu)系統(tǒng)變更、抑制裂縫成長等。

　　4、質(zhì)量要求

　　1)所有進(jìn)場材料，包括碳纖維材料和膠結(jié)材料，必須符合質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，并具有出廠產(chǎn)品合格證，符合工程加固補(bǔ)強(qiáng)設(shè)計(jì)要求。

　　2)碳纖維材料在運(yùn)輸、儲(chǔ)存中不得受擠壓，以免碳纖維受損，也不得直接日曬和雨淋，膠結(jié)材料應(yīng)陰涼密閉儲(chǔ)存。

　　3)各工序的施工質(zhì)量，由技術(shù)人員負(fù)責(zé)指導(dǎo)、監(jiān)督，每一道工序完成后提請技術(shù)員檢查、認(rèn)可后，才能進(jìn)行下道工序。

　　4)涂底層涂料

　　涂料應(yīng)涂刷均勻、不得漏涂，嚴(yán)禁在不適合氣溫條件下施工，添加溶劑稀釋后的涂料應(yīng)在規(guī)定時(shí)間內(nèi)用完。

　　溫度低于7，相對濕度RH<85%，混凝土表面含水率在8%以下，無結(jié)露現(xiàn)象時(shí)，必須使用改性環(huán)氧樹脂。

　　5)構(gòu)件表面殘缺修補(bǔ)

　　構(gòu)造物表面小孔、內(nèi)角必須用環(huán)氧膩?zhàn)有扪a(bǔ)平整，膩?zhàn)油抗魏螅砻嫒源嬖诘牟黄讲诩y，應(yīng)再用砂紙磨平。

　　6)粘貼碳纖維

　　貼碳纖維材料時(shí)須符合下述條件：

　　a、碳纖維材料應(yīng)按規(guī)定裁切。

　　b、氣溫、空氣濕度、構(gòu)件表面含水率等符合要求。

　　c、底層涂料及膩?zhàn)舆_(dá)到指觸干燥(樹脂表面達(dá)到固化硬結(jié))。

　　d、粘結(jié)樹脂的類型與施工時(shí)的氣溫適合，主劑和固化劑、固化促進(jìn)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)在規(guī)定時(shí)間內(nèi)用完。

　　碳纖維粘貼的質(zhì)量檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)。

　　a、下涂和上涂滲浸入碳纖維束良好。

　　b、碳纖維粘結(jié)嚴(yán)實(shí)。

　　c、對于直徑在10mm以上30mm以下的空鼓，每平方米少于10個(gè)可認(rèn)為合格;若每平方米在10個(gè)以上，則認(rèn)為不合格，需進(jìn)行補(bǔ)修。對于直徑在30mm以上的空鼓，只要出現(xiàn)，即認(rèn)為不合格，需進(jìn)行補(bǔ)修。

　　d、順纖維方向搭接長度不小于20cm,各層之間的搭接部位不得位于同一條直線上，層間必須錯(cuò)開至少50cm。

　　e、碳纖維材料規(guī)格，粘貼位置、長度、寬度、纖維方向、層數(shù)符合規(guī)定。

　　5、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)

　　《碳纖維片材加固混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》CECS146：2003。

　　6、施工方法

　　碳纖維板施工必須遵循下列工序進(jìn)行：(1)施工準(zhǔn)備;(2)混凝土表面處理;(3)配制并涂刷底層樹脂;(4)配制找平材料并對不平整處修復(fù)處;(5)配制并涂刷浸漬樹脂或粘貼樹脂;(6) 碳貼碳纖維板材;(7)表面防護(hù)。

　　其中，粘貼碳纖維板材的具體方法如下： 應(yīng)按設(shè)計(jì)要求的尺寸裁剪碳纖維板，按產(chǎn)品供應(yīng)商提供的工藝規(guī)定配制粘結(jié)樹脂;將碳纖維板表面擦拭干凈至無粉塵。如需粘貼兩層時(shí)，對底層碳纖維板兩面均應(yīng)擦拭干凈; 擦拭干凈的碳纖維板應(yīng)立即涂刷粘結(jié)樹脂，膠層應(yīng)呈突起狀，平均厚度不小于2mm; 將涂有粘結(jié)樹脂的碳纖維板用手輕壓貼于需粘貼的位置。用橡皮滾筒順纖維方向均勻平穩(wěn)壓實(shí)，使樹脂從兩邊溢出，保證密實(shí)無空洞。當(dāng)平行粘貼多條碳纖維板時(shí)，兩板之間空隙應(yīng)不小于5mm; 需粘貼兩層碳纖維板時(shí)，應(yīng)連續(xù)粘貼。如不能立即粘貼，再開始粘貼前應(yīng)對底層碳纖維板重新做好清潔工作。

　　7、注意事項(xiàng)

　　1)碳纖維為導(dǎo)電材料，施工時(shí)應(yīng)注意安全用電;

　　2)碳纖維板施工過程中應(yīng)避免橫向彎折和扭曲，否則容易開裂破壞;

　　3)碳纖維板在切割是速度不要太快或者用力過猛，否則容易開裂破壞;

　　4)碳纖維板配套樹脂的原料應(yīng)密封儲(chǔ)存，遠(yuǎn)離火源，避免陽光直接照射。