粘钢和粘碳纤维技术在工程结构加固中的应用

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摘 要：工程结构的加固工作做得是否到位直接影响着整个工程的安全性和质量水平，为了促进工程建设水平的不断提高，保证工程的安全和质量，我们必须重视工程加固技术的应用。粘钢和粘碳纤维技术作为一种技术性较强且效果显著的新型加固补强措施，在工程结构加固中的应用越来越广泛。本文通过对粘钢和粘碳纤维技术的特点和优势进行研究分析，总结了该技术的具体实施方法和工艺技术，供大家探讨和学习。

关键词：粘钢 粘碳纤维 结构加固 工艺

中图分类号：TU378 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2014）06（a）-0060-01

我国是地震高发区，地震发生频率相对较高，特别是近几年来，地震对我们的房屋建筑产生了很大破坏，提高房屋建筑及建筑工程的抗震能力十分必要。为了保证居民的安全居住和工程的质量，同时防止突发危险如地震带来的破环，我们必须要做好工程结构的加固处理。粘钢和粘碳纤维技术具有施工方便，快捷可靠，不影响工程结构外观，经济的特点，非常值得推广应用。

1 粘钢和粘碳纤维技术的在工程结构加固中的优势

1.1 粘钢加固的优势分析

首先，粘钢加固手段通常使用3毫米至10 mm的高强钢板，可以大幅度提高工程结构的加固强度和刚度，另外，虽然钢板的截面大小有了一定增加，但是增加幅度很小，因此不用担心会给建筑工程的整体外观和使用效果带来影响[1]。其次，粘钢加固的施工办法操作简单，工期较短，在粘钢加固工作实施时，不需要进行太多湿作业，有效简化了整个施工过程，在保证加固效果的同时也缩短了工期。最后，粘钢加固技术的结构层自重增量相对较小，因为采用该技术时增加的结构层的厚度大大小于采用一般方法的结构层，有效减少了结构的自重增量，同时也起到了显著的加固效果。

1.2 粘碳纤维技术的优势分析

首先，与一般钢材相比，碳纤维的抗拉强度要高出很多，同时碳纤维还具有柔性好、剪裁简便的优点，使用碳纤维进行结构加固可以大幅度增强结构强度及刚度，此外，碳纤维还可以有效改善工程结构的抗裂能力，防止结构发生变形，促进结构延性的提高[2]。其次，粘碳纤维施工操作简单，而且特别经济。该技术的实施是在原来的工程结构的基础上进行的，不需要过多施工操作，同时大量节省了周转材料，可以有效缩短工期，提高经济效益。此外，碳纤维的厚度较小，本身重量很轻，不会对工程结构的使用效果造成太大影响。最后，碳纤维具有耐磨蚀性佳，耐久性突出的特点，有利于工程结构的耐腐蚀性及耐久性的大幅度提高。碳纤维加固技术对很多类型的工程结构都十分适用，加固补强效果突出。

2 粘钢和粘碳纤维技术的具体操作及施工工艺

2.1 粘钢技术的施工方法和工艺流程

在进行混凝土柱的加固补强时，如果柱子的荷载较大，我们可以使用粘钢技术进行柱体加固。沿着混凝土柱的四角纵向进行粘贴刚工作或粘钢板工作，然后再沿着柱子的高度进行扁钢的横向粘贴，粘贴过程中注意保持200～300 mm的距离。针对荷载较大的混凝土梁的加固，我们可以沿着梁底进行一定厚度的钢板的粘贴，钢板宽度与梁的宽度一样，接着沿梁的顶部的两个支座进行一定厚度的钢板粘贴，如果不能完成梁顶粘贴或粘贴过于困难的，可以将钢板粘贴在梁的侧上部相应的地方。最后在混凝土梁的两侧支座位置粘贴3～4道“U”型箍，保持100 mm的距离，粘贴时使用宽度为100 mm的扁钢。

在进行粘钢加固施工时，首先要进行钢板条的制作，按照设计规范，把钢板制作成条状，然后按铆钉接位置于钢板上面进行钻空。第二步，进行混凝土表面处理，将混凝土上面的松散层轻轻凿掉，使其表面更加平整，使用磨光机将连接着钢板粘结面的混凝土磨平，然后采用空压机把粘贴面上面的杂质吹干净。第三步，对钢板做表面处理，采用磨光机把钢板打磨光滑，接着通过粗砂轮片实行粗糙打磨，使打磨的纹路方向与钢板的受力方向保持垂直。第四步，配制好结构胶，采用抹刀沾取配胶进行混凝土表面的涂抹，涂抹的厚度控制在1～3 mm之间，厚度由中间向两边递减，将钢板粘贴到指定的地方。

2.2 粘碳纤维的施工方法和工艺流程

针对荷载力较小的混凝土柱，我们可以采用粘碳纤维的方式进行柱体加固。沿柱子的四角纵向进行2～3层的碳纤维布粘贴，然后再沿柱子高度，选择宽度为100 mm的环形纤维布进行横向粘贴，粘贴过程中保持150～250 mm之间的间距。针对荷载力较小的混凝土梁，也可以通过粘碳纤维技术进行梁体加固补强。沿混凝土梁的底部粘贴两到三层的碳纤维布，碳纤维布的长度为梁跨度的1/3，若梁顶粘贴无法进行，则可以将其粘贴在混凝土梁的侧上部对应地方。然后在梁的两端支座位置进行3～4道的“U”型箍粘贴，保持150 mm的距离，使用宽度为100～200 mm的碳纤维布。

在开展粘碳纤维施工时，第一步，要做好卸荷工作，在进行加固施工工作前尽量将加固对象的构件卸荷。第二步，进行基底处理。将粘贴面上面的剥落部位和出现空鼓和腐蚀现象的部分凿掉，之后采用环氧砂浆进行修复。紧接着对基地开裂的地方做灌浆处理，将裂缝封闭好。使用相关机械工具将混凝土表面的杂质祛除，保持基底表面的平整，然后用吹风机将残屑吹掉。第三步，根据相关工艺规范和要求进行底胶的配制，通过滚筒刷沾取底胶，将胶均匀地涂抹在混凝土表层上，等待2～3 h，直到胶体完全固化后再开展下一道工序。第四步，使用专门的找平材料将凹陷位置填平，根据设计规范裁剪合适的碳纤维布尺寸，按工艺规范和相关施工技术要求调配和搅拌好粘结胶，将粘结胶均匀刷涂在指定部位。开始碳纤维布的粘贴工作，使用专门滚子沿纤维方向重复进行滚压，避免出现起泡和空鼓现象，做好碳纤维布的固定。第五步，注意后期保护工作，通过抹灰或喷放火涂料的方法对加固后的碳纤维表层进行有效保护，防止其遭受破坏，影响加固效果。

3 结语

使用粘钢和粘碳纤维技术进行工程结构加固具有操作简便、效果明显且经济、可靠的优点，两种加固技术对工程构建的总体外观和使用效果都不会造成太大影响。在工程建设和维护的过程中，我们应重视对粘钢技术和粘碳纤维技术的应用，熟悉两种加固技术的施工方法和工艺流程，以便充分利用他们进行工程结构的加固补强，促进工程质量的大幅度提高，同时节省经济开支，实现施工企业的经济效益最大化。

参考文献

[1] 章途山.碳纤维技术在工程加固中的应用[J].价值工程，2010，12（7）：87-88.

[2] 孔令国.碳纤维在框架结构加固中的应用[J].山西建筑，2010，13（15）：112-113.