碳纖維加固 包括碳纖維布 加固和碳纖維板加固兩種。

碳纖維材料用于混凝土結(jié)構(gòu)加固修補的研究始于80年代美、日等發(fā)達國家。我國的這項技術(shù)起步很晚，但隨著我國經(jīng)濟建設(shè)和交通事業(yè)的飛速發(fā)展，現(xiàn)有建筑中有相當(dāng)一部分由于當(dāng)時設(shè)計荷載標(biāo)準(zhǔn)低造成歷史遺留問題，一些建筑由于使用功能的改變，難以滿足當(dāng)前規(guī)范使用的需求，亟需進行維修、加固。

優(yōu) 勢

碳纖維加固

碳纖維與傳統(tǒng)的加大混凝土截面或粘鋼混凝土補強相比，具有節(jié)省空間，施工簡便，不需要現(xiàn)場固定設(shè)施，施工質(zhì)量易保證，基本不增加結(jié)構(gòu)尺寸及自重，耐腐蝕、耐久性能好等特點。

另外，采用該工法，可大大提高建筑物的使用壽命，降低加固成本。因此，碳素纖維作為新型的補強材料，而備受青睞和關(guān)注。

(1)抗拉強度高，是同等截面鋼材的7-10倍。

(2)重量輕，密度只有普通鋼材的1/4。

(3)耐久性好，可阻抗化學(xué)腐蝕和惡劣環(huán)境、氣候變化的破壞。

(4)施工方便快捷、省力節(jié)時、施工質(zhì)量易于保證。

(5)適用范圍廣，混凝土構(gòu)件、鋼結(jié)構(gòu)、木結(jié)構(gòu)均可進行加固?？纱蠓忍岣邩?gòu)件的承載能力、抗震性能和耐久性能。

斜紋

平紋

原 理

碳纖維加固

碳纖維材料對于建筑工程的加固維修主要就是對其的抗彎加固，即碳纖維材料與鋼筋混凝土共同承擔(dān)荷載，從而提高建筑物的承載能力。其次就是對于建筑工程的抗剪加固，即用碳纖維材料約束混凝土，從而減少混凝土在剪力作用下出現(xiàn)裂縫以達到提高抗剪強度的作用。另外還有就是對于建筑物的抗壓加固，即利用碳纖維材料本身的特性來約束建筑物混凝土的徑向變形，從而提高混凝土的抗壓強度。將碳纖維材料與建筑材料結(jié)合，可以有效地提高建筑材料的抗彎、抗剪和承載能力，碳纖維和建筑材料可形成整體受力結(jié)構(gòu)，碳纖維的存在有效分散了載荷。

執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)

碳纖維加固

國內(nèi)最早通過的規(guī)范是2003年《碳纖維片材加固混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》，其編號為CECS146：2003,已經(jīng)被最新的國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范2013《混凝土結(jié)構(gòu)加固設(shè)計規(guī)范》代替,其編號為GB 50367-2013.

碳纖維加固最近的國標(biāo)是《結(jié)構(gòu)加固修復(fù)用碳纖維片材》GB/T 21490-2008,08年10月1日起執(zhí)行。

《工程結(jié)構(gòu)加固材料安全性鑒定技術(shù)規(guī)范》

（信息來源于網(wǎng)絡(luò)，僅供參考）

補強特征

碳纖維加固

碳纖維加固補強主要特征有四個方面:

其一， 碳纖維加固補強技術(shù)的拉伸強度更高。外包鋼加固法是加固混凝土的傳統(tǒng)方法，其技術(shù)邏輯是利用鋼材的強度增強混凝土抗拉強度。碳纖維布是采用復(fù)合材料制作的加固材料，其抗拉強度可達到7.0 GPa，是普通鋼材的 12倍。

其二，碳纖維加固補強技術(shù)的抗腐蝕性更強。在潮濕、酸性高的環(huán)境下，鋼材等加固材料極易受到腐蝕，因此其使用范圍受到了較大的限制。碳纖維加固補強技術(shù)并未使用金屬材料，因此其具有較強的抗腐蝕性，并可在充滿化學(xué)氣體的環(huán)境下長期使用。

其三，該技術(shù)可實現(xiàn)無縫隙加固。鋼材金屬類加固材料的彎曲度較差，拐角、凸起等部位極易出現(xiàn)縫隙。碳纖維布是柔性材料，因此其可應(yīng)對復(fù)雜的建筑結(jié)構(gòu)，從而使建筑物的受力更加均勻。

其四，施工流程更加便捷。碳纖維材料的占地面積較小并且重量較輕，因此其搬運過程不需要耗費過多的人力。同時碳纖維材料不需要提前塑型，因此其操作設(shè)備較少，施工人員可以三人為一小組。

適用范圍

碳纖維加固

碳纖維加固技術(shù)可以應(yīng)用在建筑工程中的各個部位，進而對其進行維修加固，保證建筑工程的質(zhì)量和安全穩(wěn)定性。

廣泛用于各類工業(yè)與民用建筑物、構(gòu)造物的防震、防裂、防腐的補強。

·混凝土結(jié)構(gòu)物、橋梁及建筑物的梁、柱、面板加固。

·隧道、港灣設(shè)施、煙囪、倉庫、廠房的加固。

·受鹽害的混凝土、橋梁以及河川構(gòu)造物的防護和加固。

操作要點

碳纖維加固

一． 混凝土表面處理

1 將混凝土構(gòu)件表面的殘缺、破損部分清除干凈。

2 對經(jīng)過剔鑿、清理和露筋的構(gòu)件殘缺部分，進行修補、復(fù)原。

3 裂縫修補：縫寬小于0.2mm的裂縫，用環(huán)氧樹脂進行表面涂刷密封；大于0.2mm的裂縫用環(huán)氧樹脂灌縫。

4 打磨：將構(gòu)件表面凸出部分（混凝土構(gòu)件交接部位、模板的接槎等）打磨平整，修復(fù)后的構(gòu)件表面盡量平順。

5 清洗打磨過的構(gòu)件表面，并使其充分干燥。

6． 缺陷部位涂刷底膠

將配好的底膠（粘結(jié)劑），用涂刷均勻于缺陷部位的砼表面。

7． 構(gòu)件表面殘缺面的修補

常見問題

碳纖維加固

碳纖維加固技術(shù)在建筑工程中的常見問題主要有四個方面:

首先，碳纖維加固材料的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)不合格。這一問題主要來自于采購環(huán)節(jié)，碳纖維加固技術(shù)是一種補充性修復(fù)措施，部分施工單位對于該措施的重視程度不足， 因此使用價格低廉或前期施工存留的材料。

其次，混凝土表面打磨不規(guī)范。打磨混凝土表面，是該項施工中的重點環(huán)節(jié)。表面不均勻?qū)⑹固祭w維與混凝土表面出現(xiàn)縫隙，這一問題不僅會降低整體的抗拉強度，也會使碳纖維布在長期使用的過程中出現(xiàn)開裂。在結(jié)構(gòu)復(fù)雜或操作空間狹小的環(huán)境下，施工人員更易出現(xiàn)打磨不均勻等問題。

再次，膠體配比、攪拌不合格?；炷恋牧芽p處需要填充膠體，其表面也需要涂抹粘貼劑，這部分膠體都需要均勻調(diào)配、攪拌。但部分設(shè)備不全的施工現(xiàn)場極易在這一環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題。

最后，碳纖維布受損。碳纖維布的拉力部分來源于其整體的張力， 因此碳纖維布的邊緣都得到了強化處理。若在施工或搬運的過程中出現(xiàn)橫向破損，將使其拉力受到破壞。

前景與展望

碳纖維加固

碳纖維加固技術(shù)作為一種新型的技術(shù)，通過碳纖維本身的高強度有效地提高了建筑構(gòu)件整體的質(zhì)量和耐用性能。而且，在施工過程中方便快捷，施工成本低，后期的維護成本低，提高了建筑材料的穩(wěn)定性，可以帶來廣泛的經(jīng)濟效益和社會效益。隨著研究的進一步增加，未來其應(yīng)用前景會更加廣闊。

未來碳纖維在建筑工程中的應(yīng)用需要注意以下幾個方面:

(1) 重視碳纖維混凝土的使用

未來建筑領(lǐng)域必將面臨重要的變革和創(chuàng)新，對于建筑結(jié)構(gòu)的新要求必將對材料提出新的挑戰(zhàn)，而碳纖維作為高

未來碳纖維在建筑工程中的應(yīng)用需要注意以下幾個方面:

(1) 重視碳纖維混凝土的使用

未來建筑領(lǐng)域必將面臨重要的變革和創(chuàng)新，對于建筑結(jié)構(gòu)的新要求必將對材料提出新的挑戰(zhàn)，而碳纖維作為高性能材料，必將發(fā)揮出越來越大的作用。因此，未來的施工中應(yīng)當(dāng)加大碳纖維復(fù)合材料的使用，提高整體的工程質(zhì)量。

(2) 注重碳纖維材料應(yīng)用的創(chuàng)新性

由于碳纖維材料在施工過程中要求較高， 因此必須在保證施工質(zhì)量的基礎(chǔ)上，提高創(chuàng)新意識，探索新型的成型和施工方法，盡可能地發(fā)揮出碳纖維的最大性能和價值，為以后的發(fā)展奠定良好的基礎(chǔ)。

(3) 營造良好的應(yīng)用環(huán)境

加大對碳纖維新型材料的使用和宣傳力度， 重視對碳纖維的科學(xué)應(yīng)用和開發(fā)， 并使之成為一種趨勢，讓人們接受這種新材料，為推廣該技術(shù)創(chuàng)造良好的環(huán)境。

(4) 嚴(yán)格遵循標(biāo)準(zhǔn)

在碳纖維的使用中應(yīng)嚴(yán)格遵循各種標(biāo)準(zhǔn)的要求，包括碳纖維的使用標(biāo)準(zhǔn)和施工標(biāo)準(zhǔn)，特別是對于施工過程中細(xì)節(jié)的管控，保證施工質(zhì)量。

當(dāng)前題目：碳纖維加固技術(shù)在建筑領(lǐng)域的應(yīng)用及前景！
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