论粘贴碳纤维结构加固技术的原理及施工工艺

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摘要：近些年来，随着建筑行业的发展，各种新兴的技术被广泛的应用到建筑结构之中，粘贴碳纤维结构加固技术就是其中之一，这种技术主要是指通过高性能的粘结剂将碳纤维布粘贴在建筑结构表面的过程，粘结好的结构更加加固，承载能力更强。本文从粘贴碳纤维结构加固技术的角度出发，重点阐述了在 建筑结构中如何运用这种结构的技术和技巧。

关键词：碳纤维布 加固

现代社会，人们对于生活品味的追求越来越高，随之而来，各种新兴的技术被广泛的应用到住宅中，成为当前的一种趋势和时尚。粘贴碳纤维结构加固技术就是在这种趋势的引导下应运而生的，当下各种的建筑材料相继研发，对于技术的缜密要求，使得设计者绞尽脑汁，高质量和美观性成为建筑的基本标准和要求。

1、碳纤维布结构加固技术简介

所谓粘贴碳纤维结构技术，就是采用高科技性能的粘结剂将纤维布条粘贴在结构建材表面的过程，它的作用是增加墙体的承载能力及美观性，达到两全其美的目的。这其中使用的主要粘结剂是碳纤维增强聚合物，这种聚合物是由树脂经过提炼而成的，主要有以下几个方面的特点：第一，强度高。聚合物的强度可以达到普通钢材的十倍，可见其坚韧性，使用效果极好。第二，粘结剂使用之后可以大大提高结构的抗腐蚀性，令其使用寿命更长。第三，粘结剂的重量较轻，一般不会增加整体的质量，而且柔韧性好，易于操作，使用的范围广。第四，在建筑施工的过程中，这种粘结剂的造价低，便于操作，施工的工期短，这是碳纤维结构加固技术的主要优势。

碳纤维加固技术可以适用于多种结构类型，比如进行结构的修补和维护，进行屋架、桥墩、壳体等结构的处理等，在这个过程中，需要对混凝土的强度等级进行控制，一般不要低于c15为最佳，另外，在砖砌体结构性能方面也需要通过碳纤维进行加固处理。

2、碳纤维布加固的原理

碳纤维之所以能在建筑结构中发挥重要的重要，主要是因为其本身具有极高的强度和抗拉能力，但是需要注意的是，在碳纤维材料的组织过程中，各个纤维丝是需要共同工作的。如果承载的能力较低，负载能力不足，就需要首先确定纤维丝的抗拉性能，防止纤维丝的断裂造成的整体结构的损坏。使用粘结剂的结构比一般的结构抗拉的程度强，可以大大提升整体的纤维丝的团结性，保证共同工作的顺利，达到加固的目的。

3、工程概况

以我国的某个制药厂为例，这个制药厂因为长期受到有毒气体的侵蚀，三根混凝土梁和钢筋受到了严重的侵蚀，出现了开裂和剥落的现象，这大大挫伤了工人的工作情绪，经过设计人员的分析协商，采用了粘贴碳纤维处理技术，大大提高钢筋的使用寿命。

4、碳纤维布加固的依据及前提

4.1碳纤维布加固的依据

⑴某制药厂提供的保太松车间图纸。

⑵屋架的腐蚀情况。

⑶薄腹梁的实际检测强度。

⑷《混凝土结构加固技术规程》。

4.2碳纤维布加固的前提

首先，利用回弹法对薄腹梁混凝土进行检测，以供加固参考。经检测，混凝土的实际强度为C30.

根据设计图纸，及现场混凝土、钢筋的腐蚀情况，考虑提高下弦的抗拉强度等级，为此，将610mm宽的T700S型碳纤维布裁成两半，分两层粘贴在下弦的底面及两侧（薄腹梁下弦宽度为200mm），加固后，相当于增加原受拉钢筋面积的46%，弥补了由于原钢筋锈蚀而造成的截面削减，构件的承载力得到加强，而且，总体配筋率ρmin≤ρ≤ρmax，可以满足使用要求。

4.3碳纤维布的设计

因梁底宽度为200mm，而碳纤维布的宽度为610mm，兼顾加固时碳纤维布的幅宽效应及下弦的受拉范围，考虑将碳纤维布裁为两半，一层为300mm宽，一层为310mm宽，分两层粘贴在梁的下侧及两面侧边（两侧边高度为50-55mm），应注意：转角处须处理成圆角（R≥10mm）。

5、碳纤维布加固的施工

5.1施工准备

5.1.1施工材料的准备

辽宁省建设科学研究院生产的JGN-C胶（底胶）及JGN-P胶（粘着胶），T700S型碳纤维布。

5.1.2辅助材料的准备

专用滚筒，刮板，角向磨光机，剪刀，凿子，榔头，台秤，丙酮。

5.1.3搭设脚手架

按安全规程要求搭设好脚手架，高度以方便施工为前提。

5.2施工工艺

⑴把屋架下弦被腐蚀部位的疏松混凝土凿掉，把锈蚀的钢筋用钢丝刷刷掉被锈蚀层。

⑵补粉凿除的混凝土梁用SJ-601防腐砂浆补粉凿除的混凝土梁（对于较大面积的劣质层在凿除后应用环氧砂浆进行修复），并养护三天。

⑶用压缩空气将表面浮尘清除干净[未凿部位（需加固处）用混凝土角磨机、砂纸等机具除去混凝土表面的浮浆、油污等杂质，构件基面的混凝土要打磨平整，尤其是表面的凸起部位要磨平]，用丙酮将需粘贴处清洗干净。

⑷涂底胶将JGN -P胶甲乙组分按需按3：1的重量称好，放在洁净的容器中调和均匀，用刮板将它均匀地涂在屋架底面（两侧刮150mm），待胶固化后（固化时间视现场气温而定，以指触干燥为准）再进行下一工序施工。注意：调好的底胶须在规定的时间内用完，一般情况下40min内用完。

⑸找平混凝土表面凹陷部位用修补胶（JGN-C胶掺入两倍粉料）填平，模板接头等出现高度差的部位应用修补胶填补，尽量减少高度差。

⑹粘贴碳纤维布将JGN -C胶甲乙组分按3：1的重量称好，放在洁净的容器中调和均匀，用刮板将胶均匀地涂刮在底胶上需粘贴碳纤维布处，随即把按设计要求已裁剪好的碳纤维布粘贴在设计部位，然后用专用滚子沿碳纤维布的受力方向来回滚压，挤出汽泡。待指触干燥后，即可以进行第二道碳纤维布的粘贴，方法同第一道。注意：碳纤维布的搭接长度一般为100mm，端部用横向碳纤维布固定。

⑺两道碳纤维布粘贴完，待指压干燥后，再刮涂一层JGN-C面胶，来回滚压，使胶充分渗入到碳纤维布中去。

⑻待面胶指触干燥后，表面做一层保护层（防火涂料或水泥砂浆）。

6、选择

根据加固原理可知，在施工前必须选择合适的粘结剂，认真查看材料的质保书及使用说明，掌握材料的各有关参数，以确保它有足够的强度，能保证碳纤维丝共同工作，同时又确保碳纤维布与结构共同工作；在施工过程中，参照使用说明，每道胶都必须处理好，特别是粘贴碳纤维布的JGN-C胶，应尽可让胶充分地渗入到碳纤维丝之间（细部空鼓处，可用针筒注射胶），确保相互共同工作。

通过对某制药厂工程实例的施工操作，深深体会到碳纤维布结构加固技术简介中介绍的各项优点，该工程施工时，在确保安全的前提下，仅用了简单的脚手架，而且，碳纤维布裁剪非常方便，可以根据形状及尺寸随意裁剪，在各种支架的遮挡处可随意穿过，施工非常方便；另外，从2001年5月7日加固后到现在，在腐蚀性气体的侵蚀下，至今未见有被腐蚀处；该工程从开工到结束仅7天（包括搭、拆脚手），工总费用仅约为11000.00元。

由此可见，碳纤维布加固结技术的优点很明显，应用前景很光明。

7、探讨

粘贴碳纤维结构加固技术是一种新型的加固技术，已经得到较为广泛的应用，并已产生较大的经济效益；在混凝土结构的加固中，碳纤维布主要是分担钢筋的受力，即碳纤维布的主要作用是提高结构构件的抗拉强度。

8、结语

随着我国建筑物的兴起，各种新兴的技术正朝着高精尖的方向发展。碳纤维的加固气体技术对于裂缝的修补和房屋的加固具有重要的作用，在以后的建筑中采用这种技术，可以大大提高房屋的坚固性和使用寿命，使我国的建筑行业长足发展。

参考文献

[1] 李国辉. 碳纤维结构加固技术的原理及在建筑结构中的应用[J]. 黑龙江科技信息. 2008（13）

[2] 江铁鸿. 碳纤维布在建筑结构加固中的施工措施浅析[J]. 民营科技. 2009（08）

[3] 张俊，林伟雄. 广州新国际广场结构改造应用碳纤维布加固技术分析[J]. 广东科技. 2007（S1）