碳纖維加固工程

碳纖維加固被使用在混凝土結構加固修補中源于20世紀80年代的日、美發(fā)達國家。這項技術出現(xiàn)在我國比較晚，直到90年代有關部門才開始碳纖維加固技術的研究和使用。但就目前來說的話，隨著我國的交通事業(yè)和經濟建設飛速發(fā)展，加固技術也是飛速發(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。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，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)術語講就是將抗拉強度極高的碳纖維用環(huán)氧樹脂預浸成為復合增強材料，用環(huán)氧樹脂粘結劑沿受拉方向或垂直于裂縫方向粘貼在要補強的結構上，形成一個新的復合體，使增強粘貼材料與原有鋼筋混凝土共同受力增大結構的抗裂或抗剪能力，提高結構的強度、剛度、抗裂性和延伸性。

簡單點說就是用同一方向排列的纖織物，在常溫狹隘用環(huán)氧樹脂膠粘貼于混泥土結構表面，使二者作為一個新的整體，共同受力，是一種非常簡單且優(yōu)良的加固補強方法。

隨著材料科學的發(fā)展，纖維材料于土木工程中的應用成為國內外研究的熱點，纖維材料中的碳纖維用于加固補強混凝土結構有著其自身的技術優(yōu)勢：

1、高強（可以充分的利用其高強度、高模量的特點來提高結構及構件的承載力和延性，改善受力性能，達到加固的目的）。

2、耐腐蝕性及耐久性（碳纖維材料化學性質十分穩(wěn)定，不與酸堿鹽等化學物質反應）。

3、基本不增加結構尺寸及自重（與傳統(tǒng)的粘鋼加固不同，碳纖維質輕而薄，所以碳纖維加固可以在不增加構件荷載前提下完成設計及使用的需要）。

4、使用面廣（碳纖維是一種柔性材料，質輕而薄，且可以任意裁剪）。

5、便于施工（節(jié)省空間，施工簡便，不需要現(xiàn)場固定設施，主要機具只需要砂輪切割機、角磨機、滾刷等，一般在2～4臺即可滿足工程要求）。

6、不受原結構形狀限制

因為以上特點，碳素纖維作為劃時代的補強材料，而備受青睞和關注。

碳纖維加固技術適用范圍

目前碳纖維加固技術的應用越來越廣泛。碳纖維加固混凝土和鋼筋混凝土結構的研究比較成熟,而碳纖維加固砌體結構、鋼結構、木結構的研究還處于初始階段。碳纖維加固技術應用前景廣闊,研究碳纖維加固技術對工程實踐有重要的意義,對碳纖維加固技術的研究進行整理,能為相關研究人員了解這一領域的研究成果和開展研究提供參考。 [1]  更多還原碳纖維加固法可用于混凝土結構抗彎、抗剪加固，同時廣泛用于各類工業(yè)與民用建筑物、構造物的防震、防裂、防腐的補強?！せ炷两Y構物、橋梁及建筑物的梁、柱、面板加固?！に淼?、港灣設施、煙囪、倉庫、廠房的加固?！な茺}害的混凝土、橋梁以及河川構造物的防護和加固。

碳纖維加固的操作要點：

1． 混凝土表面處理1 將混凝土構件表面的殘缺、破損部分清除干凈。2 對經過剔鑿、清理和露筋的構件殘缺部分，進行修補、復原。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：將構件表面凸出部分（混凝土構件交接部位、模板的接槎等）打磨平整，修復后的構件表面盡量平順。5 清洗打磨過的構件表面，并使其充分干燥。

碳纖維加固混凝土裂縫技術

對于寬度大于0.2mm的獨立貫通裂縫，采用壓力灌注結構膠的方法進行補強，同時沿受拉方向或垂直于裂縫方向粘貼碳纖維，在要補強的結構上，形成一個新的復合體，使增強粘貼材料與原有鋼筋混凝土共同受力增大結構的抗裂或抗剪能力，提高結構的強度、剛度、抗裂性和延伸性?！〕Ｓ糜诟仔扪a的工字梁可以抵擋136~181kN的拉力，避免墻體彎曲，而10cm寬的碳纖維條可接受8至10倍這樣的壓力，其厚度只要3.2mm。  用碳纖維修補房屋裂縫有以下優(yōu)點a、重量輕，厚度薄，基本不增加結構自重及截面尺寸。b、適用面廣，靈活性強，可用于各種類型和形狀的結構構件加固。c、施工方便快捷，不需要大型機具，沒有濕作業(yè)，無需動火，無需其他固定措施，不受原結構形狀限制。d、高耐久性，由于不會生銹，非常適合在高酸、堿、鹽及大氣腐蝕壞境中使用。