碳纤维加固公司

广东深圳厂房碳纤维加固技术分析

1.前言

混凝土结构设施的维护,修复和加固已成为当今面临的紧迫课题。用传统材料进行加固往往效率相对较低,要求机械化的程度较高,而且通常出现加固后耐久性差的问题。由于碳纤维布具有高强高效,耐腐蚀、自重轻等优点,用其加固钢筋混凝土结构技术已得到推广应用。

2.碳纤维加固的技术特点

碳纤维有很多种类;其中PAN碳纤维具有优异的物理力学性能、良好的粘合性、耐热性及抗腐蚀性等特点，用于建筑结构补强加固的碳纤维的材料，其强度一般为建筑用钢材的十几倍，弹性模量与建筑钢材在同一水平并略有提高，是一种优良的结构加固用材料。

与其他加固方法比较，碳纤维加技术具有明显的技术优势。

2.1高强、高效。

纤维材料具有优异物理力学性能,在对混凝土结构进行加固补强过程中可以充分利用其高强度、高模量的特点来提高结构及构件的承载力和延性,改善其受力性能,达到高效加固的目的。

2.2耐腐蚀性能及耐久性。碳纤维材料的化学性质稳定，不与酸碱盐等化学物质发生反应，因而用碳纤维材料加固后的钢筋混凝土构件具有良好的耐久性，解决了化学腐蚀问题。

2.3不增加构件的自重及体积。碳纤维布质量轻且厚度薄，经加固修补后的构件，基本上不增加原结构的自重及尺寸，故不减少建筑物的使用空间。

2.4适用面广。碳纤维布是一种柔性材料，可任意裁剪，可广泛应用于各种结构类型、结构形状和结构中的各种部位，且不改变结构形状及不影响外观。同时，对于其他加固方法无法实施的结构和构件，诸如大型桥梁的桥墩、桥梁的桥板，以及隧道、大型筒体及壳体结构工程等，碳纤维加固技术都能顺利地解决。

2.5便于施工。将碳纤维材料用于加固混凝土结构。在施工现场不需要大型的施工机械，占用施工场地少，而且没有湿作业，因而工效很高。

3.碳纤维片材的材料特性

碳纤维片材（CERP

systems)是碳纤维片及碳纤维板的总称。碳纤维加固钢筋混凝土结构所涉及的材料主要有两种，一是碳纤维片材，二是配套粘结材料。

3.1碳纤维片材（CERP）

3.1.1 碳纤维是一种碳含量超过90%的纤维状碳材料，是以有机纤维一聚丙烯腈（PAN）纤维，粘胶纤维，沥青纤维等原料在不活泼的气体中经2000℃到3000℃碳化，石墨化等高温固相反应制成的具有轻质，高强，高弹性模量，耐腐蚀的高性能无机纤维。它的比重一般为1.70-1.80g/cm3，热膨胀系数接近于零，抗拉强度比钢筋大10倍，弹性能模量比钢筋大1.8-2.6倍，而密度仅为钢筋的1/5。抗腐蚀性能强，不产生电化学腐蚀，且在氯离子，碳酸和烧碱等到物质中强度降低很少；耐疲劳性好：一般金属的耐疲劳强度为其抗拉强度的40%-50%，而碳纤维可高达70%-80%。

碳纤维片材是采用固化的热固性树脂（通常指环氯树脂）将定向排列的碳纤维束粘结起来制成的薄片。根据纤维排列方向又可将片材分为单向纤维片材和双向纤维片材。

3.1.2目前结构加固、改造与修复技术现状通常可分钢筋混凝土增厚法、体积预加法、片材加固法及隔震、消震法。CERP片材料加固法具有相对密度小，疲劳强度高、耐久性好、耐久性好、耐磨损，施工方便，造价低等特点，且不受施工条件限制基本上不影响原结构的外形。采用FRP抗弯加固混凝土梁的试验表明：在正常的使用荷载下，抗弯刚度提高约17%-99%，抗弯强度提高约28%-97%，在受剪加固试验中，加固的构件受弯承载力有较大幅度的提高，约65%-95%，满足强弯弱剪的抗震要求。

碳纤维布加固混凝土结构施工工艺与要求

　　3.1施工前的准备作业、基面处理要求

　　 将碳纤维布粘贴于混凝土前，要求先用砂轮机先清除和打磨混凝土结构表面的劣化层；混凝土结构基面的错位与凸出部分要磨平，转角部位与凸出部分也要磨平，转角部位要进行倒角处理；裂缝部分要注入环氧树脂浆进行修补[2]。

　　 混凝土基面的清理：先用钢丝刷将表面松散浮渣刷去，然后用压缩空气清除粉尘；再用无水酒精擦拭表面，也可用清水冲洗，但必须保证混凝土基面充分干燥后才能进行下一道工序的施工。

　　 涂刷底胶：按比例准确配制底胶并搅拌均匀，从而确保粘接质量，当底胶超过时间**不能使用；将配制好的底胶均匀地涂抹在混凝土基面，注意直横均匀涂抹和底胶的自然风干。当底胶硬化后，发现在表面有凸起部分时，要再用磨光机或砂纸打光，待底胶完全干燥后，才可以进行下道工序的施工。

　　 粘贴面的修补：为确保加固效果，如果发现粘贴面上有凹入部位或气孔，必须先用找平胶进行修补找平，保证粘贴面的平整后，等找平胶干燥后才允许进入下一道工序的施工。

　　 粘贴碳纤维布：依设计尺寸大小裁剪出需要的碳纤维布，根据现场施工经验和作业空间确保下料长度，如果遇到有需要进行接长的情况，接头长度要求不得小于15cm；施工时要注意控制下料数量，下料数量要求以当天能用完的量为准；粘贴碳纤维布时，根据设计位置由上而下，有左至右有秩序地粘贴，并以滚筒压挤粘贴片，使得碳纤维布与浸渍树脂充分结合，同时去除气泡；确保观察贴片是否粘贴密实，若发现有间隙或气泡，要求及时处理。保证不出现间隙或气泡。

　　 罩面防护处理：粘贴完碳纤维布后，要在其表面再均匀涂抹一层浸渍树脂，自然风干；确保材料表面已充分风干结合后，再在其表面涂抹罩面胶或采取其它防护措施处理。

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