碳纖維加固工程

碳纖維加固被使用在混凝土結(jié)構(gòu)加固修補(bǔ)中源于20世紀(jì)80年代的日、美發(fā)達(dá)國(guó)家。這項(xiàng)技術(shù)出現(xiàn)在我國(guó)比較晚，直到90年代有關(guān)部門(mén)才開(kāi)始碳纖維加固技術(shù)的研究和使用。但就目前來(lái)說(shuō)的話，隨著我國(guó)的交通事業(yè)和經(jīng)濟(jì)建設(shè)飛速發(fā)展，加固技術(shù)也是飛速發(fā)展并且日趨的走向成熟，這其中除了碳纖維加固還有粘鋼加固、玻璃加固等一系列加固技術(shù)。碳纖維加固和粘鋼加固在工程中都是比較重要的加固施工方案，兩者各有其優(yōu)點(diǎn)，在很多的工程中都要用到這兩種方案。

碳纖維加固其原理用專業(yè)術(shù)語(yǔ)講就是將抗拉強(qiáng)度極高的碳纖維用環(huán)氧樹(shù)脂預(yù)浸成為復(fù)合增強(qiáng)材料，用環(huán)氧樹(shù)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(gè)新的復(fù)合體，使增強(qiáng)粘貼材料與原有鋼筋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。

簡(jiǎn)單點(diǎn)說(shuō)就是用同一方向排列的纖織物，在常溫狹隘用環(huán)氧樹(shù)脂膠粘貼于混泥土結(jié)構(gòu)表面，使二者作為一個(gè)新的整體，共同受力，是一種非常簡(jiǎn)單且優(yōu)良的加固補(bǔ)強(qiáng)方法。

隨著材料科學(xué)的發(fā)展，纖維材料于土木工程中的應(yīng)用成為國(guó)內(nèi)外研究的熱點(diǎn)，纖維材料中的碳纖維用于加固補(bǔ)強(qiáng)混凝土結(jié)構(gòu)有著其自身的技術(shù)優(yōu)勢(shì)：

1、高強(qiáng)（可以充分的利用其高強(qiáng)度、高模量的特點(diǎn)來(lái)提高結(jié)構(gòu)及構(gòu)件的承載力和延性，改善受力性能，達(dá)到加固的目的）。

2、耐腐蝕性及耐久性（碳纖維材料化學(xué)性質(zhì)十分穩(wěn)定，不與酸堿鹽等化學(xué)物質(zhì)反應(yīng)）。

3、基本不增加結(jié)構(gòu)尺寸及自重（與傳統(tǒng)的粘鋼加固不同，碳纖維質(zhì)輕而薄，所以碳纖維加固可以在不增加構(gòu)件荷載前提下完成設(shè)計(jì)及使用的需要）。

4、使用面廣（碳纖維是一種柔性材料，質(zhì)輕而薄，且可以任意裁剪）。

5、便于施工（節(jié)省空間，施工簡(jiǎn)便，不需要現(xiàn)場(chǎng)固定設(shè)施，主要機(jī)具只需要砂輪切割機(jī)、角磨機(jī)、滾刷等，一般在2～4臺(tái)即可滿足工程要求）。

6、不受原結(jié)構(gòu)形狀限制

因?yàn)橐陨咸攸c(diǎn)，碳素纖維作為劃時(shí)代的補(bǔ)強(qiáng)材料，而備受青睞和關(guān)注。

碳纖維加固技術(shù)作為一種新型的技術(shù)，通過(guò)碳纖維本身的高強(qiáng)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(guò)程中方便快捷，施工成本低，后期的維護(hù)成本低，提高了建筑材料的穩(wěn)定性，可以帶來(lái)廣泛的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。隨著研究的進(jìn)一步增加，未來(lái)其應(yīng)用前景會(huì)更加廣闊。未來(lái)碳纖維在建筑工程中的應(yīng)用需要注意以下幾個(gè)方面:

(1) 重視碳纖維混凝土的使用

未來(lái)建筑領(lǐng)域必將面臨重要的變革和創(chuàng)新，對(duì)于建筑結(jié)構(gòu)的新要求必將對(duì)材料提出新的挑戰(zhàn)，而碳纖維作為材料，必將發(fā)揮出越來(lái)越大的作用。因此，未來(lái)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(guò)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(shí)，探索新型的成型和施工方法，盡可能地發(fā)揮出碳纖維很大的大性能和價(jià)值，為以后的發(fā)展奠定良好的基礎(chǔ)。

(3) 營(yíng)造良好的應(yīng)用環(huán)境

加大對(duì)碳纖維新型材料的使用和宣傳力度， 重視對(duì)碳纖維的科學(xué)應(yīng)用和開(kāi)發(fā)， 并使之成為一種趨勢(shì)，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(duì)于施工過(guò)程中細(xì)節(jié)的管控，保證施工質(zhì)量。

碳纖維加固是怎么施工的？

一、施工準(zhǔn)備

　　1、現(xiàn)場(chǎng)勘察

　　根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)及現(xiàn)場(chǎng)周圍環(huán)境，事前做充分的現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查。

　　2、材料準(zhǔn)備

　　按加固結(jié)構(gòu)物的狀態(tài)，采用不同l修補(bǔ)方法。表面處理方法，根據(jù)設(shè)計(jì)要求或其它需要準(zhǔn)備資材、機(jī)械。

　　依碳素纖維布的用量確定樹(shù)脂量，依施工時(shí)期的溫度確定樹(shù)脂規(guī)格，準(zhǔn)備所需材料、使用量。

　　3、工具準(zhǔn)備

　　粘貼碳素纖維布，準(zhǔn)備所需工具。

　　3.1底面處理

　　混凝土表面研磨用具(電動(dòng)角磨機(jī))，除去灰塵等用具(棉絲、吹風(fēng)機(jī)，修補(bǔ)用工具(削刀、鏟具、榔頭)。

　　3.2涂刷用工具

　　涂裝用具(滾刷、毛刷)，計(jì)量容器，混合容器，混合設(shè)備(電動(dòng)攪拌機(jī))，清洗溶劑。

　　3.3粘貼碳纖維布

　　剪刀，介質(zhì)量具，樹(shù)脂浸漬工具(橡皮刀、脫泡羅拉)

　　3.4全過(guò)程

　　保護(hù)工具(口罩、眼睛、橡皮手套)