一、加固原理
建筑結(jié)構(gòu)加固用碳纖維布具有優(yōu)良的力學(xué)性能。碳纖維布抗拉強(qiáng)度均大于2500 Mpa。其抗拉強(qiáng)度為熱軋光圓鋼筋的5—8倍以上，熱軋帶叻鋼筋的4—6倍以上，部分碳纖維布抗拉強(qiáng)度為建筑用鋼的十幾倍。而碳纖維布重量輕，密度只有普通鋼材的1／4。碳纖維布中的各碳纖維絲很難完全共同工作，在承受較低的荷載時，一部分應(yīng)力水平較高的碳纖維絲首先達(dá)到其抗拉強(qiáng)度并退出工作狀態(tài)，直至整體破壞。碳纖維布涂刷浸漬樹脂粘結(jié)后，各碳纖維絲能很好地共同工作，大大提高碳纖維布的抗拉強(qiáng)度。因此，粘貼碳纖維布結(jié)構(gòu)加固技術(shù)是將碳纖維絲用環(huán)氧樹脂預(yù)浸成為復(fù)合增強(qiáng)材料；再用樹脂粘結(jié)劑沿受拉方向或垂直于裂縫方向粘貼在要補(bǔ)強(qiáng)的結(jié)構(gòu)上，形成一個新的復(fù)合體，使增強(qiáng)粘貼材料與原有混凝土共同受力，增大結(jié)構(gòu)的抗裂或抗剪能力，提高結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度、剛度、抗裂性和延伸性，由此而達(dá)到對建筑物進(jìn)行加固、補(bǔ)強(qiáng)的目的。
二、施工工藝
施工工藝：施工準(zhǔn)備一混凝土構(gòu)件表面處理一配制、涂刷底層樹脂一找平處理一配制、涂刷粘貼樹脂一粘貼碳纖維布一養(yǎng)護(hù)一表面保護(hù)層施工。
l、施丁準(zhǔn)備。首先熟悉施工圖，根據(jù)施工現(xiàn)場實(shí)際狀況，擬訂詳細(xì)的施工方案，組織做好施工人員、碳纖維布、配套樹脂、砂輪切割機(jī)、專用工具等人、材、機(jī)的準(zhǔn)備工作。
2、混凝土構(gòu)件表面處理。清除被加固混凝土構(gòu)件表面的剝落、疏松、蜂窩、腐蝕等殘缺、破損部分；對構(gòu)件殘缺部分進(jìn)行修補(bǔ)、復(fù)原；對縫寬小于0．2mm的裂縫，用環(huán)氧樹脂進(jìn)行表面涂刷密封；大于0．2mm的裂縫用環(huán)氧樹脂灌縫；將構(gòu)件表面凸出部分打磨平整，去除表層浮漿、油污、氧化層等雜質(zhì)，直至完全露出混凝土結(jié)構(gòu)新面，轉(zhuǎn)角粘貼處應(yīng)進(jìn)行導(dǎo)角處理并打磨
成圓弧狀，圓弧半徑不應(yīng)小于20mm；表面凹陷部位用環(huán)氧膩?zhàn)犹钇�；修�?fù)后的混凝土構(gòu)件表面盡量乎順，并清理干凈，保持干燥。
3、配制、涂刷底層樹脂。底層樹脂進(jìn)場時應(yīng)對其品種、型號、批號、包裝、中文標(biāo)識、出廠El期、產(chǎn)品合格證、出廠檢驗(yàn)報告等進(jìn)行檢查。底層樹脂使用前應(yīng)對各項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行見證抽樣復(fù)驗(yàn)。底層樹脂配制過程中應(yīng)按產(chǎn)品使用說明書進(jìn)行配制。涂刷時，應(yīng)采用滾筒刷將底層樹脂均勻涂抹于清理干凈的混凝土表面；宜在底層樹脂表面指觸干燥后，盡快進(jìn)行下一工序的施工。
4、找平處理。按設(shè)計(jì)要求，根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際情況及產(chǎn)品生產(chǎn)廠提供的工藝規(guī)定配制找平材料對混凝土表面凹陷部位用找平材料填補(bǔ)平整，確�；炷�土表面無棱角。轉(zhuǎn)角處應(yīng)按照規(guī)范要求采用找平材料修理成為光滑的圓弧，半徑不應(yīng)小于20ram。在找平材料表面指觸干燥后，盡快進(jìn)行下一工序的施工。
5、配制、涂刷浸漬樹脂。浸漬樹脂應(yīng)按工程用量一次性到場，入庫。進(jìn)場時，施_丁單位應(yīng)會同監(jiān)理人員對其品種、級別、批號、包裝、中文標(biāo)志、出廠日期、產(chǎn)品合格證、出廠檢驗(yàn)報告等進(jìn)行檢查。同時，在使用前應(yīng)對底層樹脂相關(guān)指標(biāo)進(jìn)行見證取樣復(fù)驗(yàn)。抗震7度及7度以上地區(qū)，還應(yīng)對浸漬樹脂應(yīng)進(jìn)行抗沖擊剝離能力的見證取樣復(fù)驗(yàn)。所有復(fù)驗(yàn)結(jié)果應(yīng)符合現(xiàn)行國
家規(guī)范的要求。浸漬樹脂應(yīng)按產(chǎn)品說明書的規(guī)定進(jìn)行配制，拌合應(yīng)采用低速攪拌機(jī)充分?jǐn)嚢瑁�拌好的膠液色澤應(yīng)均勻、無氣泡；單次配制總量和黏度應(yīng)符合《建筑結(jié)構(gòu)加固工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》(GB 50550—2010)的要求。
6、粘貼碳纖維布。按照設(shè)計(jì)要求的尺寸裁剪碳纖維布，將配制好的浸漬樹脂均勻涂抹于粘貼的混凝土構(gòu)件部位，并將碳纖維布用手輕壓貼于需粘貼的位置，采用專用的滾筒順纖維方向多次滾壓，擠除氣泡，使浸漬樹脂充分浸透碳纖維布，滾壓時不得損傷碳纖維布。多層粘貼時應(yīng)重復(fù)上述步驟，并宜在纖維表面的浸漬樹脂指觸干燥后盡快進(jìn)行下一層粘貼，在最后一層碳纖維布的表面均勻涂抹浸漬樹脂。
7、養(yǎng)護(hù)。碳纖維布粘貼后，需自然養(yǎng)護(hù)1-2小時達(dá)到初期固化，應(yīng)保證同化期間不受外界干擾和碰撞。
8、表面保護(hù)層施T。按照設(shè)計(jì)要求結(jié)合現(xiàn)場實(shí)際情況，根據(jù)有關(guān)國家規(guī)范及標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行處理(防火涂料或水泥砂漿)，保證防護(hù)材料與碳纖維片材之間有可靠的粘結(jié)和耐久性。
三、質(zhì)量控制
l、原材料質(zhì)量控制。所有進(jìn)場材料，包括碳纖維布和膠結(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。碳纖維材料在運(yùn)輸、儲存中不得受擠壓，以免碳纖維受損，也不得直接日曬和雨淋，膠結(jié)材料應(yīng)陰涼密閉儲存。
2、T序質(zhì)量控制。施丁準(zhǔn)備階段應(yīng)認(rèn)真閱讀、熟悉設(shè)計(jì)施T圖，擬訂詳細(xì)的施工方案和施工計(jì)劃。選擇合適在氣溫、空氣濕度適合的施工環(huán)境。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�；炷�土構(gòu)件表面裂縫應(yīng)按照規(guī)范要求處理，不得有漏處理的部位，凹凸面嚴(yán)格進(jìn)行打磨和修復(fù)，轉(zhuǎn)處應(yīng)打磨成圓弧，圓弧半徑不應(yīng)小于20mm。浸漬樹脂應(yīng)按設(shè)計(jì)書和產(chǎn)品說明書進(jìn)行配置，并按規(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)定時間內(nèi)用完，涂刷均勻、不得漏涂。被加同混凝土構(gòu)件表面含水率等符合要求，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))。碳纖維布粘貼時，碳纖維材料規(guī)格，粘貼位置、長度、寬度、纖維方向、層數(shù)應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求；中心線偏差不應(yīng)大于10mm，長度負(fù)偏差不5應(yīng)大于15mm；順纖維方向搭接長度不小于20em，粘貼層數(shù)超過3層時順纖維方向搭接長度不小于30em，各層之間的搭接部位不得位于同一條直線上，層問應(yīng)錯開至少50em；下涂和上涂滲浸入碳纖維束良好，碳纖維布粘結(jié)嚴(yán)實(shí)，有效粘結(jié)面積不應(yīng)少于總粘結(jié)面積的95％。單個粘結(jié)空鼓面積不大于10000mm。時可以用注射法充膠修復(fù)；單個粘結(jié)空鼓面積大于10000mm 時應(yīng)割除修補(bǔ)，重新粘貼碳纖維布。每平方米少于10個可認(rèn)為合
格；若每平方米在10個以上，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。
四、安全管理
1、防電。碳纖維布為導(dǎo)電材料，因遠(yuǎn)離電器設(shè)備和電源，并采取必要的防護(hù)措施，避免觸電事故發(fā)生。
2、防火。浸漬樹脂屬易燃物質(zhì)，應(yīng)密閉運(yùn)輸和保存，遠(yuǎn)離火源，避免太陽直射。
3、環(huán)保。浸漬樹脂含有大量的易揮發(fā)有機(jī)物，為避免污染環(huán)境，浸漬樹脂儲存、配制、使用空問應(yīng)保持良好的通風(fēng)。
4、防墜落。結(jié)構(gòu)加固多為高空作業(yè)，施工作業(yè)人員應(yīng)按照高空作業(yè)要求，配置安全“三�！狈乐垢黝悏嬄涫鹿拾l(fā)生。
五、探討
粘貼碳纖維布結(jié)構(gòu)加固技術(shù)是一種耐久性高，重量輕，適用面廣，靈活性強(qiáng)，施工方便快捷加固技術(shù)，近15年來在我國得到較為廣泛的應(yīng)用和發(fā)展，已產(chǎn)生較大的經(jīng)濟(jì)效益。國家建設(shè)行政主管部門組織專家在總結(jié)混凝土結(jié)構(gòu)加固施工經(jīng)驗(yàn)的同時，開展了大量的專題研究，借鑒國際先進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，編制了系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)加固原材料規(guī)范，施工規(guī)范和質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)
范。本文通過總施工經(jīng)驗(yàn)，對碳纖維布結(jié)構(gòu)加固施T進(jìn)行簡析，供廣大施工管理員進(jìn)行共同學(xué)習(xí)。
參考文獻(xiàn)
11《結(jié)構(gòu)加固修復(fù)用碳纖維片材}GBT 21490—2008
【2]《碳纖維片材加固混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》(CECS 146：2003)
【3]《建筑結(jié)構(gòu)加固工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范))GB50550—2010