时间：2023-05-30 09:12:28
开篇：写作不仅是一种记录，更是一种创造，它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感，将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇碳纤维加固，希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友，陪伴您不断探索和进步。
前言
碳纤维加固技术应用最早开始于20世纪80年代，日本对碳纤维相关加固修复技术进行专门研究并将其应用在工程实践中，取得了很好的效果。而我国在利用碳纤维技术加固建筑工程则相对较晚，利用碳纤维加固混凝土技术主要是从90年代后期开始。建筑工程在施工运行过程中不可避免地会出现一些修复性问题，在对建筑工程修复和加固中，传统的方法是以增厚钢筋混凝土等手段为主，在随着技术不断革新，科技不断发展的今天，成熟的碳纤维技术逐渐地应用于建筑工程的加固修复过程中。在实际的操作中有板材和织物两种碳纤维复合材料比较普遍的应用在加固混凝土中，由于性价比的权衡真正地用于加固修复中的也只有碳纤维布。在与相匹配的树脂类粘结材料相互搭配使用将更好地发挥碳纤维的作用，从而提高修复的效率。
一.碳纤维加固混凝土技术的特点
碳纤维加固技术是用碳纤维材料加固混凝土构建技术，主要是利用树脂粘接并将碳纤维材料片粘贴在混凝土结构的外面，形成一种复合材料结构，通过两者之间的协同作用，来提高混凝土结构的承载力和延展性的一种加固修复技术。在实际的操作中它具有比传统修复更多的独特优势，这主要表现在它所具有的特点上。
（一）碳纤维的物理特性稳定
碳纤维拉伸强度高，普通钢材的拉伸强度不及它的十分之一，在建筑主体以钢材为主的时代，利用碳纤维将大大地提高混凝土构件的承载能力。强度高和模量高的优势将在对混凝土结构加固过程中得到很好的发挥。
（二）碳纤维的化学性能稳定
碳纤维材料抗腐蚀性较好，对温度方面具有更高地适应性，能够抵抗紫外线，防止水的侵蚀，能够适应各种复杂的环境。在污染较严重的市区及工业区，碳纤维材料的使用将更好地加固混凝土结构，提高建筑项目的使用年限。
（三）操作简单
在利用碳纤维材料对混凝土进行加固的过程中，不需要大型的设备、工具，更不用占据更多的有限城市空间，在丈量加固需要后可以直接使用剪刀裁剪，极大地缩短了工时，提高了修复加固的工作效率。因为可以实现无缝隙粘贴，将混凝土构件与碳纤维复合材料融合成一个整体，增加混凝土结构的承受力。在针对不同的混凝土构件进行加固时，可以采用不同的方法。碳纤维材料可以广泛地应用在不同的工程结构中，适用范围较广。
二.碳纤维加固混凝土技术的方法
碳纤维加固混凝土技术的流程主要有六步：卸荷、表面处理、涂底胶、修补平整、粘贴碳纤维材料、防护处理。
所谓“卸荷”是指卸掉一些相对灵活的荷载，以免产生对其他构件的不利影响，这里主要考虑的是在施工中会遇到一些阻碍施工进度的因素，将活荷载处理完毕后将会加快施工进度。
第二步“表面处理”指的是在建筑物混凝土表面用砂纸等工具对其打磨，处理混在混凝土表面上的杂质物质，使得混凝土露出相对崭新的表面以达到碳纤维加固的要求。如果混凝土表面出现水渍，要及时地处理使其保持干燥的表面，如果混凝土表面出现裂缝，要及时地对其裂缝部位进行修复处理。
第三步涂底胶是利用碳纤维材料的指示说明来合理地将主剂和固化剂调和均匀，再根据各个地区的实际情况如温度和加固构件的特性等条件安排底胶的涂抹厚度及时间。在考虑这些细小的因素后要将底胶均匀地涂抹在混凝土构件中，同时要将底胶渗入到混凝土表面的细小缝隙中，只有这样才能够保证涂抹的效果，使得碳纤维能够与钢筋混凝土充分的粘合。
第四步修补平整，这道程序主要是在涂抹后更细致的修理，使得混凝土表面光滑而无起伏，从美学角度来看增加美感，而从实际使用的角度来看是为了延长碳纤维的使用年限，降低碳纤维材料的损坏风险。
第五步粘贴碳纤维材料，综合前四步要按照实际情况将碳纤维材料进行裁剪，将所配置的胶液合理而均匀地涂抹在碳纤维材料的表面上。粘贴碳纤维材料时要注意使整体裁剪后的碳纤维材料能够与混凝土表面密闭状态重合，不能出现空气缝隙，如果出现要即刻将其处理，以免降低碳纤维材料的使用效果，同时要保证碳纤维材料的粘结效果就必须用粘钢将其四端固定。在粘贴中要尽量的节约使用碳纤维材料和胶液。
第六步防护处理。主要是在前五步完成的基础上的进一步处理，检查涂抹的是否合理，是否还有遗漏的地方，同时要对碳纤维材料表面进行防火处理，进行必要的保护。更重要的是要将整体的效果与预期的效果对比找出施工中存在偏差，有意识地进行改进。
三.碳纤维加固混凝土技术存在的问题
碳纤维材料因为是最近几十年来科技和技术快速发展所带来的产物，其使用效果较传统的加固材料及技术有较大的改进，因此得到了广泛的好评，但在理论研究和应用中也出现一些问题。
（一）碳纤维材料特性认识不足
碳纤维材料是新技术发展的结果，因对其力学特性的研究数据缺乏导致在其广泛应用中也缺少一定的技术保证，同时对碳纤维材料的抗震性能研究较少，导致在多发地震区域的应用不能够起到很好的保护效果。碳纤维材料的使用还要配套相应的结构粘合剂，而结构粘合剂的效果如何，直接影响到碳纤维材料的使用效果，然而目前结构粘合剂的耐高温性能相对较低，也就不能保证碳纤维材料在使用中的效果。
（二）碳纤维材料成本过高
碳纤维材料出现主要起源于瑞士和日本，在我国早期的使用中，主要依靠进口，同时碳纤维材料因其本身的独特性能要高于一般的钢材，因此在使用中它的成本也就要高于传统的加固混凝土模式。尽管近年来我国也开始生产碳纤维材料，但是缺少技术支持的原因，碳纤维材料的质量和成本尚不能完全满足实际需求。
（三）碳纤维材料缺乏施工标准及技术指南
碳纤维材料在使用过程中需要对其裁剪，这就限制了它的使用空间，在一些角落上，某些特定部位的加固将受到限制，这就不得不借助钢板进行焊接才可以实现加固。碳纤维材料的应用没有相应的施工标准及技术指南。而这两项指标是规范碳纤维材料健康发展的重要条件，没有这两种规范就不可避免地将导致施工质量参差不齐，加固效果得不到保证。
四.小结
碳纤维作为一种新的加固混凝土技术材料有着广阔的发展前景，较传统的加固技术是一种理念上的突破，同时将科技与技术融合在发展中将有力的带动相关产业经济的发展。同时我们也应该注意到在对其开发应用时要注意制度标准层面的保障，只有规范地使用才能避免在使用时出现的问题。在技术开发层面上，我们也应该结合实际应用中出现的问题不断改进，持续完善。
参考文献
[1]薛晓刚.碳纤维加固技术在建筑工程中的应用研究[J].中小企业管理与科技（下旬刊），2012，（08）.
[2]黎柏营.碳纤维片材加固钢筋混凝土结构的应用研究[D]. 合肥：合肥工业大学，2007，05，25.
[3]楼重华.碳纤维布加固钢筋混凝土构件的应用[J].福建建材，2009，（02）.
关键词：改造工程；碳纤维加固技术；用途
Abstract: carbon fiber reinforcement technology is a new type of structure strengthening technology, as is with high efficiency, wide applicable range, advantages of highlights, carbon fiber reinforcement technology is finding wider and wider application in the reconstruction project. Carbon fiber reinforcement technology is in the 1980 s the rise of a new reinforcement technique, in countries such as Japan and South Korea, Europe and the United States to get rapid development and application of our country about using this technique since 1998. This paper expounds the characteristics of carbon fiber reinforcement technology and its application in project, in order for the application of carbon fiber reinforcement technology in the reconstruction project for reference.
Key words: renovation project; Carbon fiber reinforcement technology; use
中图分类号： [TU761.6] 文献标识码：A 文章编号：2095-2104（2013）
碳纤维加固技术的特点
碳纤维加固技术是用环氧树脂粘结剂将碳纤维布沿受拉方向或垂直裂缝方向粘贴在待补强结构上，使贴片与原有结构构件共同受力，从而提高结构的抗弯、抗剪能力。碳纤维加固包括碳纤维布、板加固两种。碳纤维加固具有诸多特性：一是抗拉强度高，在加固修补结构构件时可以提高其承载力，改善其受力性能。二碳纤维布自身重量轻，基本不增加结构自重及截面尺寸。三使用碳纤维加固后能大大提高结构的耐腐蚀性及耐久性。四施工方便快捷、省力节时、施工质量易于保证。五碳纤维加固为柔性加固，不影响原主体结构的刚度，不用考虑整体结构的应力重分布，只需对局部构件进行加固修复。
碳纤维加固技术的优势及其注意事项
1. 碳纤维加固技术的优势
碳纤维加固技术与传统的加固方法加大混凝土截面或粘钢混凝土补强相比具有如下优越性：第一适用范围广，可用于不同类型的混凝土结构构件，如板、梁、柱、墙、节点等；可用于不同的受力形式加固，如抗弯和抗剪的加固，受压构件如柱子也可以通过环包的形式提高混凝土的约束，从而其抗压强度；可用于不同类型的结构如混凝土构件、钢结构、木结构。第二综合造价低，碳纤维尽管材料单价较贵，但由于材料用量少、工期短、用工数量少，故总投资成本仍比较低。第三加固效率高和应用时间长，施工时间短并且不需要大型的机械器具，施工工效比其它加固方法高，同时碳纤维布的材质耐腐蚀，故能长期使用，这对处于侵蚀性环境中的结构耐久性十分有利。第四施工速度快和施工干扰小，小型的施工机械，操作起来简单；其施工占用场地少，且基本不增加既有结构的截面, 故对原有房屋使用妨碍最小。
2. 碳纤维加固技术的注意事项
采用粘贴碳纤维片材进行结构加固时，应采取措施卸除或大部分卸除作用在结构上的活荷载。碳纤维加固不适用于素混凝土结构构件，包括纵向受力钢筋配筋率低于国家现行混凝土结构设计规范规定的最小配筋率；且其加固的混凝土结构长期使用的环境温度不应高于60°C。
三、碳纤维加固在改造工程中的应用及实例
在我国，碳纤维加固技术的应用领域比较广泛，随着加固工程的逐渐增多，新版混凝土结构设计规范的3.7章特定明确了即有结构的设计原则。
（一）我国国情对碳纤维加固技术的需要
我国建国后修建的大批房屋已接近设计基准期，且由于以往的规范对建筑的结构耐久性重视不够，使许多建筑“未老先衰”，必须对其采取有效措施，对结构进行修复加固。
（二）建筑设施对碳纤维加固技术的需要
近年来随着建筑使用功能日异复杂，一些建筑的原设计用途满足不了新业主的要求，结构的实际使用活荷载会比原设计大，这时结构就必须进行局部加固才能满足规范要求。
（三）抗震加固实验解读碳纤维加固技术的修复功能
随着我国对抗震要求的逐渐提高，一些旧建筑满足不了新的抗震设计标准，国家规定的一些重要建筑（如中小学校）需加固补强。对碳纤维加固技术的加固和修复的实操过程和效果解读，可以用一个抗震加固的实验来说明。用碳纤维材料包裹钢筋混凝土柱，使纤维方向与柱轴线相垂直，可以有效提高柱的延性和承载力，增加其抗震耗能能力。另外，剪力墙作为主要抗侧力构件，其破坏形态主要是受弯延性破坏或受剪脆性破坏。用碳纤维来加固剪力墙，只要方法适当，也可显著提高其延性和承载力。因此，钢筋混凝土结构的抗震加固是碳纤维材料应用的一个有效领域。
（四）应用及实例
近年来，我国碳纤维加固技术的应用主要集中于工业和民用建筑，而且在北京、上海、天津、江苏等地应用较多。对其加固修复的效果，有诸多实例来说明。在厦门安养中心立面改造工程中就使用了碳纤维布加固；其由于立面变化，外墙荷载增加较多，导致许多框架梁配筋不足，现取一跨JWKL6示意，其左端支座原计算配筋值为6cm²实配3φ16（三级钢），增加荷载后计算得出配筋值为10cm²，支座弯矩设计值为160KN/M²,已有梁配筋已经不能满足规范要求，需进行加固。根据混凝土结构加固设计规范的9.2.3条，考虑二次受力影响，可以计算得出梁支座需粘两层碳纤维布，其厚度为0.167mm。加固图表示如下图：
四、碳纤维加固存在的缺点
碳纤维加固技术的虽然广泛应用，但其自身还存在了一些不足，主要如下1：用碳纤维进行加固时，由于碳纤维本身属预柔性材料，需要通过结构胶与被加固结构粘结，要求被加固结构构件混凝土强度等级不得低于C15，才有可能发挥碳纤维的加固效果，且混凝土表面处理要求比较严格。2：仅能提高梁的受拉、受剪承载力，受压不能提高，当梁受压区高度不足时，不能加固。3：防火性能较差，仅靠外面的砂浆保护层防火。4：对施工人员的要求较高，施工时均要求专业施工队伍。5：没有相应的比较成熟的计算软件，设计人员设计比较麻烦。
2浙江鼎固建筑技术有限公司 浙江杭州310021
摘要：随着建筑行业迅速发展，所需要的混凝土材料对于工程中也有了更多的要求。作为一种新型的加固技术碳纤维复合材料加固技术， 在施工效率，防腐蚀方面都有非常优秀的性能。
关键词：碳纤维；加固技术；建筑施工；混凝土结构
中图分类号：TU7 文献标识码：A
在投入使用后的建筑工程，使得建筑物会因为各种各样的因素均要进行修复与加固。以体积预加法、钢筋混凝土增厚发、粘钢法等手段为主，在传统的加固修复技术中，而碳纤维加固技术逐步加入到建筑工程的加固修复的队伍中来，随着碳纤维加固技术的成熟。因为碳纤维复合材料高强度、耐腐蚀、耐久性好、密度小等特点，它在各种各样的恶劣环境能够适应。也广泛开始在国内使用这种材料进行加固混凝土。目前，国内市场上主要分为织物和板材两种类型的碳纤维复合材料。
一、碳纤维加固混凝土的特性
碳纤维材料加固技术混凝土构件，是指在混凝土结构的外面将碳纤维材料片粘贴运用树脂粘接剂，通过两者之间的协同作用，形成一种复合材料结构，是一种提高混凝土结构的延展性和承载力的加固修复技术。它的主要特点包括以下几点：
（一）、能够节约成本，施工方便快捷，施工的安全程度得到提高。这主要是由于碳纤维材料它的密度只有普通钢材的 25%，它的密度很低，要远低于普通钢材碳纤维材料的重量，在使用同等体积的材料的情况下，这就使得施工过程中材料运输的难度得到降低。
（二）、可以实现无缝隙粘贴，将碳纤维复合材料与混凝土构件融合成一个整体，混凝土结构预应力提高。在混凝土针对不同的构件加固时，会采用不同的方法。当对建筑物柱体的抗震能力以及承载能力进行加固时，适合使用全封闭式粘贴。由于碳纤维材料的特性而决定了这些不同的加固方式。
（三）、耐久性好以及抗腐蚀性，各种复杂的环境都能够适应，特别是各种工业厂房中广泛存在一些化学气体的混凝土加固，由于自然环境所引起的混凝土结构损害得以避免。
（四）、拉伸强度高，其具备普通钢材的十几倍的拉伸强度，可以大幅度使得混凝土构件的承载能力提高。它目前已经达到了 7.0GPa的抗拉强度，是一种性能非常好的加固材料。
二、碳纤维加固混凝土的实施方法
一般情况下，施工流程中碳纤维加固混凝土能够简化为下面几个阶段。
（一）、卸荷是指卸掉活荷载，对其他构件产生的影响中减少活荷载。卸荷，这是进行加固前的一个步骤。
（二）、基底处理，即为了使其达到碳纤维加固的要求，对混凝土表面进行处理。应该将凸起的部分利用混凝土打磨机磨平，如果混凝土表面有凸起的部位；对裂缝部位应该进行封闭处理，如果出现裂缝；如果混凝土有水渍或表面潮湿，保持混凝土表面的干燥，应该用吹风机将其吹干。
（三）、涂底胶。应该根据加固构件以及不同当地的气温，涂底胶的过程中，决定使用的时间和底胶的厚度，底胶提前避免固化。而将底胶渗入到混凝土表面的细孔中应该注意，在涂抹的过程中，能够和构件充分的贴合使碳纤维材料进行粘贴时。
（四）、修补平整。即使混凝土表面的转角处无棱角，呈光滑状，避免碳纤维材料损坏，以降低成本。
（五）、粘贴碳纤维材料。对碳纤维材料进行剪裁按加固要求，再配置胶液，在需要粘贴的碳纤维材料部位均匀的涂抹。把握需要注意整个加固工程的整体用量对于胶液的量，以免浪费。而应该注意到不要让碳纤维材料留有气泡在进行粘贴的过程中，一旦发现使用特制的滚筒沿碳纤维的方向应该立即多次滚压将气泡挤出。都应该使用普通的粘或者钢横向的碳纤维材料进行固定在碳纤维材料的端部，使得碳纤维材料防止脱落。
（六）、防护处理。在加固工作完成之后，首先是对碳纤维材料进行必要的保护，碳纤维材料的表面涂抹防火涂料；其次应该对是否符合最初的设计要求进行检查。
但是由于所涂抹的底漆的不同，具体的碳纤维复合材料的不同，又呈现差异性变化的碳纤维加固混凝土技法。在这里介绍修补加固增强三种不同的技术。
1、bayashi-Mitsubishi 法。这是由日本三菱化学公司所提出来的方法。首先使其变得光滑平整，它要对修复的表面进行清理；其次是进行打底漆对修复加固表面；接着刷树脂层在修复加固架构的表面，并涂上一层树脂在 Repiark 碳纤维复合材料的粘贴面；最后进行粘贴黏合将碳纤维材料再喷上防火涂层。
2、Mbrace法。首先使其变得光滑平整，它要对修复的表面进行清理；其次是打腻子并涂上 Mbrace 底漆；接着涂上一层Mbrace浸渍剂在要求进行加固的混凝土构件表面，再对好粘贴将Mbrace碳纤维复合材料；最后涂上第二种浸渍涂层在半小时之后。进行表面涂层的涂抹一到两天后。
3、SIKA 法。首先会混凝土构件表面进行清理，填补裂纹、去除损坏的水泥残块、喷沙清理和平整表面；其次涂覆 Sikadur 粘结剂在清理好的表面上；接着在表面的尘渣进行切割并去除残留将预固化的Cabodur 条按设计的要求；最后在水泥表面和Cabodur 条都涂覆环氧树脂，不需任何捆扎或支撑，将其粘连在一起，停留24h即可。
三、碳纤维加固混凝土面临的主要问题
虽然具有很多优点在碳纤维复合材料加固混凝土中，但是在实际应用方面和理论研究还是诸多的不足存在，这就包括进行理论的分析以及系统的研究、国产化碳纤维质量的提高对于碳纤维材料的力学特性等等。
（一）、技术问题
1、对于研究碳纤维的力学特性的不足。显然将成为混凝土加固修复的主要手段之一的碳纤维加固混凝土，而并未呈现系统化对于碳纤维的力学特性的研究，相应的数据分析缺乏。不能准确使用更为合理的碳纤维材料分布针对不同的混凝土构件，常常是通过少量试验以及实践经验得出的数据进行加固，统一的标准没有形成。
2、对于抗震性能以及碳纤维疲劳的研究也不够透彻。甚至在论证加固节点核心区不同的专家学者来说，有的学者认为可以显著提高节点核心的抗震承载能力的碳纤维布的加固方法，可以进行广泛使用；而有的学者却认为并不能提高节点核心区的承载抗震能力在碳纤维布加固混凝土中。
（二）、适应应用问题
1、成本过高。一般比钢材的造价碳纤维加固混凝土的造价要高出一半甚至一倍。在国内使用的碳纤维材料早期多来自于日本和瑞士。但国内也有一些厂家开始生产制造碳纤维材料，随着碳纤维材料广泛的应用前景。
2、需要结合其他方法，才能对某些特定部位进行加固。譬如碳纤维就无法对其加固，对于十字交叉梁节点处的负筋不足的问题，而只好进行焊接通过钢板来实现加固。
3、没有相应的技术指南和施工标准。可靠的技术指南以及施工标准是保障其健康发展的有效手段，对于一个前景颇好的行业来说。而在我国，并没有形成一定的规章制度与技术指标对于碳纤维材料加固混凝土，这就引起了管理的不善以及施工的混乱。
四、工程实例
工程概况：某市某购物中心要接层加固进行改造，主体部分为二层框架结构的此购物中心，建筑面积达1.1×103平方米。根据《混凝土结构加固技术规范》的规定及加固要求，对梁以及柱进行碳纤维材料决定采用加固，对于板采用重新换三级板和现浇板叠加两种方式进行。其中采用的碳纤维材料的特性如下表1。
按照一般的碳纤维材料加固混凝土的方法在施工过程中进行加固，没用出现裂缝加固后的结构构件，也都在规范要求内的梁、板各种性能指标，经使用与检测，效果比较理想。
总之，对在工程建筑中碳纤维加固混凝土的应用主要通过碳纤维材料加固混凝土的施工流程、面临的主要问题以及方法与特点进行了分析。随着碳纤维加固技术的不断成熟可以看到，将不断扩大它的应用前景。而且它很有可能成为最广泛的建筑材料代替钢铁，由于碳纤维材料的特性。而在建筑工程中也应该继续深入对于碳纤维材料的应用研究。
参考文献
[1].周秦.碳纤维布加固混凝土结构技术的应用研究[D].北京：中国地质大学（北京），2009
[2].黎柏营.碳纤维片材加固钢筋混凝土结构的应用研究[D].合肥：合肥工业大学，2007，05，25
【关键词】碳纤维、材料特点、施工工艺、性能特点
中图分类号：U457文献标识码： A
1工程概况
本工程位于武汉市盘龙城经济开发区巨龙大道西侧，北临酒店用品市场。总建筑面积约27.5万平方米，占地面积约5万平方米，由裙房和两栋塔楼组成，其中裙房地下一层，层高4.6米，地上五层，首层~三层5.1米，四层4.8米，五层3.6米，建筑高度为24米；两栋塔楼均为23层，分布于建筑物东部，建筑高度为80米。
因业主要求裙房架空层楼梯移位、功能改变，部分结构荷载增大，梁板结构承载力不足。针对上述问题，经建设单位要求、设计单位设计，确定采用多种方法对承载力不足的结构构件进行加固，其中板采用粘碳纤维加固。
2、材料特点
（1）、高强高效，养护时间短，常温下加固完工后72小时可以受力。
（2）、施工便捷，无湿作业，不需大型施工机具，施工占用场地少。
（3）、具有极佳的耐腐蚀性能及耐久性。可以抗御建筑物经常遇到的酸、碱、盐对结构物的腐蚀。
（4）、适用面广。可广泛适用于各种结构类型、各种结构部位的加固修补，且不改变结构形状。
（5）、施工质量易保证。由于碳纤维材料是柔性的，即使被加固的结构表面不是非常平整也基本可以达到100％的有效粘贴率。
（6）、碳纤维材料质量轻且薄，加固修补后基本不增加原结构自重及原构件尺寸。
3、施工工艺
3.1、工艺流程
施工前准备（技术交底、操作平台搭设等）放线定位及碳纤维布下料 混凝土基面打磨及基面清理 配制并涂刷底层树脂 配制找平材料并对不平整处修复处理 配制浸渍树脂胶粘剂涂刷浸渍树脂胶粘剂并粘贴碳纤维布 （涂刷浸渍树脂粘贴第二层碳纤维布） 碳纤维表面喷涂防火涂料施工质量检查
3.2、各工序施工要点
3.2.1、放线定位
搭设好施工操作平台，依据施工图纸上碳纤维布尺寸与布置间距，在楼板上进行放出碳纤维布粘贴定位线。
3.2.2、混凝土表面处理
剔除被楼板表面的剥落、疏松、蜂窝、腐蚀等劣质混凝土清除，直至露出混凝土结构层，并修复完整。将被粘贴混凝土基面应打磨平整，除去表层浮灰、油污等杂质，直至完全露出混凝土结构新面。对混凝土构件打磨清理干净后显现有细微裂缝的进行封闭或灌缝处理。混凝土构件转角处表面应打磨成圆弧状，圆弧半径不应小于20mm。并保持混凝土表面洁净、干燥。
3.2.3、碳纤维布下料
根据施工图纸上不同部位使用不同尺寸的碳纤维布下料，下料应平齐顺直。
3.2.4、配制并涂刷底层树脂
根据产品供应商提供的产品性能标准与工艺规定配制底层树脂胶。用滚筒刷将底层树脂均匀涂抹于将被粘贴碳纤维的混凝土表面，涂抹应厚薄均匀适当。在底胶表面指触干燥后尽快进行下一道工序。
3.2.5、配制找平材料并找平修复
对混凝土表面凹陷部位用找平材料填补平整，且不应出现棱角。转角处应用找平材料修复为光滑的圆弧，半径应不小于20mm。在找平材料指触干燥后尽快进行下一道工序。
3.2.6、配制并涂刷浸渍树脂
用滚刷通体滚刷一遍浸渍树脂，滚刷宽度应略超出碳纤维布宽度。
3.2.7、粘贴碳纤维布
待浸渍树脂指触干燥后粘贴第一层碳纤维布，碳纤维布的粘贴应保证平顺，碳纤维布与胶体粘接牢固有效，无空鼓、曲皱，无翻皮。
3.2.8、碳纤维表面喷涂防火涂料
碳纤维布粘贴完毕后，表面喷涂防火涂料进行防火处理。
3.3、材料性能指标
3.3.1、碳纤维布的选材要求
根据施工图纸要求，本工程采用每平方米不大于300g/m2的高强一级碳纤维布，抗拉强度不小于3400Mpa，弹性模量不小于2.4×105Mpa，伸长率不小于1.7%。碳纤维布的强度等级划分与性能指标如下表所示。
性能项目 破坏状态 一级性能要求
抗拉强度标准值fcfk ―― ≥3400 Mpa
伸长率 ―― ≥1.7%
弯曲强度( Mpa) ―― ≥700 Mpa
层间剪切强度( Mpa) 层间剪切破坏 ≥45Mpa
仰贴条件下纤维复合材与混凝土的正拉粘结强度( Mpa) 混凝土内聚破坏 ≥2.5Mpa，且为混凝土内聚破坏
3.3.2胶粘剂的选材要求
粘贴碳纤维加固用胶粘剂采用与碳纤维性能相匹配的A级胶，其主要安全性能指标应符合下表要求。
用途 性能项目 性能要求 用途 性能项目 性能要求
浸渍粘接胶 胶体性能 抗拉强度（Mpa） ≥40 修补胶 抗拉强度（Mpa） ≥30
受拉弹性模量（Mpa） ≥2500 抗剪强度（Mpa） ≥40
伸长率（%） ≥1.5 与混凝土的正拉粘接强度（Mpa） ≥2.5
抗弯强度（Mpa） ≥50
抗压强度（Mpa） ≥70
粘接能力 钢-钢拉伸抗剪强度标准值（Mpa） ≥14 底胶 钢-钢拉伸抗剪强度标准值（Mpa） ≥14
钢-钢不均匀扯离强度（KN/m） ≥20 混合黏度（23℃）（Mpa.s） ≤6000
与混凝土的正拉粘接强度（Mpa） ≥2.5 与混凝土的正拉粘接强度（Mpa） ≥2.5
不挥发固体物含量（%） ≥99 不挥发固体物含量（%） ≥99
3.4、材料的运输、存贮与加工
3.4.1、碳纤维运输过程中，应避免碳纤维片材的弯折，并进行防雨水、防晒等。
3.4.2、碳纤维为导电材料，存贮与加工时应远离电器设备急电源，或采取可靠的防护措施。
3.4.3、碳纤维片材配套用胶粘剂的原材料应密封储存，保证不要与其他不明液体接触，防止发生化学反应致使胶粘剂失效。
3.4.4、碳纤维与胶粘剂的存贮应远离火源，避免阳光直接照射。
3.4.5、碳纤维布的加工下料时，应按照设计宽幅与长度进行精确裁减；裁减过程中应保证纵向纤维的完整性，严禁斜切碳纤维布，并防止出现拉丝现象。
3.5、质量验收要点
3.5.1、本工程采用碳纤维布重量不大于300g/m2。进场必须对碳纤维原材料产品出厂合格证、产品质量检测报告的性能指标进行检查与检验。
3.5.2、混凝土基面应无疏松界质，基面必须打磨，表面清理干净，干燥无污物。基面要求平整、连续无凹陷，阴阳拐角圆滑平顺。
3.5.3、粘碳纤维所用胶体应严格按照产品说明书要求配制，现场环境条件应符合产品要求。
3.5.4、胶粘剂每次应少量配制，用完后剩余胶粘剂以及超出胶体的可操作时间的胶粘剂，不允许再次使用。
3.5.5、碳纤维布纤维受力方向的搭接长度应不小于100mm。
3.5.6、为了保证碳纤维片材能可靠地与混凝同协调工作，可采取附加的锚固措施。
3.5.7、精细下料，禁止使用边缘不齐，棱角内凹外凸的碳纤维布条。
3.5.8、碳纤维粘贴的过程中，必须辊压到位，保证纤维材料充分浸渍，有效粘贴。
3.5.9、由于结构加固无正式验收规范，结构加固的检验与验收除应满足设计要求与《混凝土结构加固设计规范》GB50367-2006的规定。
3.5.10、加强碳纤维粘贴的检验与验收工作。碳纤维布与混凝土之间的粘结质量用小锤敲击或用手压碳纤维布表面的方法来检验，总有效面积不低于95%。当碳纤维布的空鼓面积小于10000mm2时，可采取针管注胶的方式进行补救。空鼓面积大于10000mm2时，宜将空鼓处的碳纤维片材切除，并重新搭接贴上等量的碳纤维片材，搭接长度应不小于100mm。
4、性能评价
4.1、材料性能评价
碳纤维的弹性模量与钢材较为接近，极适合于钢筋砼结构的加固修复，同时，碳纤维的抗拉强度为普通钢材的10倍，在达到相同加固效果的情况下，碳纤维的用量比钢材少得多。
碳纤维重量仅为200-300g/m2，约为3mm厚钢板的1/100，几乎不增加结构自重，不会引起结构的连锁补强。
4.2、经济性能评价
与传统的加固技术相比，碳纤维加固砼技术具有良好的经济性能，虽然表面上看，碳纤维材料价格相对要高一些，但实际用于加固工程时，其综合造价却较低。碳纤维加固工程不需要大型施工机具和辅助机械，节省了台班费用；碳纤维属于轻质柔性材料，易于施工，降低了人工费用；碳纤维具有良好的耐腐蚀性能，不需要定期维护，节省了维护费用；当碳纤维批量使用时，其材料价格也不断下降。
4.3、适用范围评价
从受力性能角度，碳纤维具有很高的拉伸强度和疲劳性能，主要适用于砼构件受拉区域的加固。从材料特征角度，碳纤维为柔性卷材，根据施工需要可加工成U型或圆形，可用于结构梁、柱等的抗压和抗剪加固，防治及修补墙体中的温度裂缝，提高砖砌体结构的抗震能力。从实践应用角度，碳纤维加固砼技术由于避免了其它加固方法增大结构尺寸、减少建筑使用空间、增加自重、施工周期长、耐腐蚀性能差等缺点，目前已广泛应用于房建、桥梁、道路、地下结构、高耸高层结构、工业厂房等建筑结构的加固。
5、结语
加固结构作为二次组合结构，是通过新旧两部分整体工作，提高建筑的承载能力，与传统的加大截面法、外包钢板法、缠绕钢丝法、预应力法相比，碳纤维加固砼技术无须对砼结构打孔穿洞，不会造成结构加固损伤，不用担心由于结构新旧结合处应力集中而减弱加固效果。与较为先进的粘钢板加固技术相比，碳纤维加固不需要辅助机具，施工简便，有效粘贴面积易于保证，施工功效较高。与玻璃纤维、尼龙纤维加固技术相比，由于碳纤维的模量、强度较高，柔韧性、耐腐蚀、抗老化性较好，使得碳纤维加固构件的延性改善程度较高，适用范围较广，利用年限较长。
参考文献：
[1] 碳纤维片材加固混凝土结构技术规程CECS146:2003 （2007版）
关键词：碳纤维；桥梁加固；技术原理
引言
随着我国社会经济和交通运输事业的快速发展，一些在2O世纪60、7O年代修建的公路桥梁，还在肩负着十分沉重的交通荷载及繁重的交通量。随着我国公路网日趋完善，一些旧桥的维护加固任务越来越艰巨，并成为公路交通部门的工作重点。随着经济和社会的发展，全国通车公路里程的迅速增加，与城市建设规模的不断增大，桥梁总数大大增加，危旧桥数量也在不断增长。因此，如何确保现役桥梁的安全运营是公共养护管理部门所以面临的难题之一。为了避免桥梁工程在使用过程中会由于种种原因产生病害 ,从而达到安全、经济和适用的目的,必须对产生的病害进行结构补强。
一、碳纤维材料的基本特性
1、碳纤维片材
片材碳纤维材料的拉伸强度在（2400～3400）MPa之间，与普通碳素钢板拉伸强度为240MPa相比，片材的拉伸强度很高。
片材碳纤维材料的弹性模量依片材力学性能不同，碳纤维片材依力学性能分成高模量、高强度和中等模量三类。高模量碳纤维片材的弹性模量较高，但其伸长率较低。
相比之下，碳纤维片材的单位重比钢材低许多，说明碳纤维片材较轻。碳纤维的化学结构稳定，本身不会受酸碱盐及各类化学介质的腐蚀，有良好的耐寒和耐热性。
2、配套树脂类粘结材料
混凝土结构加固修补配套树脂系统包括底层涂料，用于渗透过混凝土表面，促进粘结并形成长期持久界面的基础；油灰，用于填充整个表面空隙并形成平整表面以便使用碳纤维片材；浸渍树脂或粘结树脂，前者用于碳纤维布粘贴，后者用于碳纤维板粘贴。
浸渍树脂或粘贴树脂是将碳纤维片粘附于混凝土构件表面并与之紧密地结合在一起形成整体共同工作的关键，因此，树脂同混凝土的粘贴强度大于混凝土的拉伸强度和剪切强度。
就公路混凝土桥梁用碳纤维片材加固技术而言，环氧树脂在不同施工环境温度下固化性能有十分重要的意义，因为这涉及到粘贴工作质量与如何尽量减少桥上正常交通中断时间紧密相关。采用专配的环氧树脂材料，在混凝土施工表面温度（10～40）摄氏度时，粘贴环氧树脂固化时间约15小时以上，但粘贴后就可以使用的时间为45分钟以上，专配的环氧树脂材料的这一性能是完全适合混凝土桥梁的加固工作。
二、碳纤维加固技术原理
碳纤维材料具有高强度、高弹性摸量、重量轻及耐腐蚀性好等特点，其抗拉强度是普通钢筋的十倍左右，弹性模量略高于普通钢筋的弹性模量。加固修复混凝土结构所有碳纤维材料主要为两种：碳纤维材料与配套树脂。其中碳纤维的抗拉强度为建筑钢材的十倍，而弹性模量与钢材相当，某些（如高弹性）碳纤维的弹性模量甚至在钢材的两倍以上，且施工性能与耐久性良好，是一种很好的加固修复材料；配套树脂则包括底层树脂、找平树脂及粘结树脂，前两者的作用是为了提高碳纤维的粘结质量，而后者的作用则是使碳纤维与混凝土能够形成一个复合性整体，并且共同工作，提高结构构件的抗弯、抗剪承载力，达到对结构构件进行加固、补强的目的。
三、碳纤维加固技术的施工工艺
1、根据设计确定粘贴碳纤维的范围进行基底处理
①将砼构件表面的残缺、破损及碳化层部分清除干净，达到结构密实部位。检查外露钢筋是否有锈蚀，并进行必要的处理。对经过剔凿、清理和露筋的构件残缺部分进行修补复原；
②裂缝修补。缝宽小于0.2mm的裂缝，用环氧树脂进行表面涂刷密封；大于0.2mm的裂缝用环氧树脂灌缝；
③将构件表面凸出部分（模板的段差等）打磨平整，修复后的段差尽量平顺。用磨光机把棱角磨成半径大于30mm的圆角；
④清洗打磨过的构件表面，并使其充分干燥。
2、底层涂刷（底层涂料具有较强的渗透性，可渗入砼表面内）
①把底层涂料的主剂和固化剂按规定比例称量准确后放人容器内，用搅拌器拌均匀，一次调和量应在可使用时间内用完为准；
②用滚筒刷均匀的涂刷底层涂料；
③底层涂料固化后，表面有凸起部分时要用砂纸磨光；
④注意在气温小于5C，相对湿度大于85，砼表面含水率在8以上，有结露可能而无可靠保证措施时，均不得施工。
3、环氧腻子对构件表面残缺的修补
①构件表面凹陷部位应用环氧腻子填平，修复至表面平整；
②内角（段差、起拱等）要用环氧腻子填补使之平顺。
4、贴碳纤维片
①为了防止碳纤维受损，在碳纤维片运输、储存、裁切和粘贴过程中，严禁受弯折。贴片前应用钢直尺与壁纸刀按规定尺寸切断纤维片，每段长度一般不超过6rn；。
②碳纤维接头必须搭接10cm以上，横向不需搭接；
③按规定比例掺配树脂主剂和固化剂，用滚筒刷均匀地涂刷黏结树脂，称为下涂；
④贴片时，在碳纤维片和树脂之间尽量不要有空气，可用罗拉沿着纤维方向在碳纤维片上对此滚压，使树脂渗入碳纤维中。
5、养护
粘贴碳纤维片后，需自然养护24h达到初期固化，并保证固化期间不受干扰。
6、涂装
根据需要可在树脂固化后加固补强构件表面，涂刷耐火涂层和色彩。
四、碳纤维技术在桥梁加固施工中的应用
1、粘贴碳纤维片材加固混凝土桥梁是一项新技术，使得粘贴加固法成为公路桥梁快速加固方法，适合公路桥梁加固期间尽量不影响桥梁正常营运的要求。碳纤维片材轻、现场粘贴无需重型设备、施工便利，便于桥下的高空作业，可在公路桥梁上推广应用。
2、对于公路旧混凝土桥梁的加固方法，在工程上应用效果较好的是综合法，即以某种加固方法为主，辅以其它方法，这必须依照桥梁现场的外观检查和技术状况评定，加固设计要求而定。目前，粘贴碳纤维片材加固方法往往辅以裂缝灌浆、裂缝封闭等方法。
3、我国目前在工程中采用的碳纤维片材材料及配套树脂类粘结材料，是以国外进口材料为主，国产产品较少，且产品的匀质性及低树脂含量等技术指标上还有差距。这样，进口的材料单价就显高，这往往影响技术的经济决策。因此，除了应尽快采取先进技术及措施使国产产品提高质量外，在碳纤维片材加固技术应用中，应当更多从加固效果，耐久方面来考虑桥梁加固后正常运营效益与经济性。
4、在国外先进国家的科学研究工程实践基础上，结合我国公路旧桥的加固维修特点与经验，尽快编制碳纤维片材加固技术的指南，以指导工程应用。 碳纤维片材加固补强公路混凝土桥梁是粘贴加固新技术，需要结合我国的工程特点进行深入研究和不断提高，使我国公路旧桥加固维修技术达到新的水平。
关键词：碳纤维复合材料 混凝土结构 加固技术
碳纤维布加固修补结构技术是一种新型的结构加固技术，它是利用树脂类粘结材料将碳纤维布粘贴于混凝土表面，以达到对结构及构件加固补强的目的。碳纤维材料(CFRP)用于混凝土结构加固修补的研究始于80年代美、日等发达国家，我国起步很晚，近年来发展十分迅速，在航空、航天、汽车、环境工程、化工、能源、交通、建筑、电子、运动器材等众多领域得到了广泛的应用。
采用碳纤维布加固具有以下几个优点：1、抗拉强度高，是普通钢材的10倍；2、加固后能大大提高结构的耐腐蚀性及耐久性；3、自重轻（约200g/m2），密度只有普通钢材的1/4；基本不增加结构自重及截面尺寸；柔性好，易于裁剪，适用范围广，适合任何形状；4、施工简便（不需大型施工机构及周转材料），没有湿作业，易于操作，经济性好；5、适用范围广，施工工期短。
1、工程概况
四平市站前住宅楼，建造于90年代初，底部框架剪力墙结构结构，底部2层框架，上部4层住宅。原设计1，2层为餐厅（活荷载为2.5KN/ m2），厨房（活荷载为4.0KN/ m2）设在一层。现计划重新装修开设肯德鸡连锁店，将厨房移到2层，原1层厨房位置设售餐台。由于功能改变导致荷载增大，原2层局部梁将不能满足设计要求，需要加固。经过方案论证和经济技术可行性比较，决定采用碳纤维复合材料进行加固。
2、材料特性
⑴本工程使用德国进口的碳纤维布（C200），其主要性能指标见表1：
表1：碳纤维布主要性能指标
型号
单位面积质量
（g/cm-2）
设计厚度
mm
抗拉强度
fcf (Mpa)
弹性模量
Ecf (Mpa)
UDO200
200
0.111
4900
2.3×105
⑵粘贴用树脂采用国产JGN型建筑结构胶，其主要性能指标见表2：
表2：配套胶主要性能指标
种类
拉伸强度
MPa
压缩强度
MPa
剪切强度
Mpa
适用温度
℃
可使用时间
min
基底树脂
（JGN-E）
-
-
-
0～38
15～30
修补树脂
（LGN-F）
＞28
＞50
＞18
0～38
＞40
粘结树脂
（JGN-D）
＞28
＞50
＞18
0～38
＞60
3、加固设计
3.1基本假定
碳纤维材料加固后混凝土梁的极限承载力计算采用如下基本假定：
受拉区混凝土的作用忽略不计；
梁受弯后，混凝土、钢筋及碳纤维应变符合平截面假定；
（3）碳纤维材料采用线弹性应力-应变关系：σcf=Ecf×εcf且εcf
3.2加固设计
根据《碳纤维片材加固修复混凝土结构技术规程》（CECS 146:2003）［1］的规定，采用以概率理论为基础的极限设计法进行计算。考虑到作用在加固结构上的活荷载基本卸除，故不考虑二次受力的影响。
取A轴梁跨中为例
梁截面：b×h=350mm×650mm，C30混凝土，原梁配有As0 = 2900mm2 As0＇=980mm2
设计弯矩：Mu=510Kn·m 按原设计计算最大弯矩设计值：
x=( fyAs－fy＇As＇)/ fcb=115mm
Mu= fcbx (h0－x/2)+ fy＇As＇ (h0－a’)
= 14.3x350x115x(585-57.5)+300x980(585-40)=463.6 kN·m
本设计采取在梁底粘贴300mm宽碳纤维布3层（Acf=99.9mm2）， 按规程公式计算
碳纤维片材厚度折减系数：km=1-ncfEcftcf/420000=1-3x2.3x105x0.111/420000＝0.818
[εcf]= kmεcfu=0.017>0.01 取[εcf]=0.01
界限相对高度：
ξcfb=0.8Xεcu/(εcu+[εcf])=0.8×0.0033/((0.0033+0.01)=0.1985
混凝土受压区高度x和受拉面上碳纤维片材的拉应变εcf应按下列公式进行计算：
1）、fcbx=fyAs－fy＇As＇+Ecfεcf Acf
2)、x＝0.8εcu/εcu+εcf
解得：ξcfbh＝0.1985x650＝129
根据规范公式4.3.2-1，
M=fcbx (h0－x/2)+fy＇As＇ (h0－a’)+ Ecf εcfAcf (h－h0)
=14.3x350x137x(585-68.5)+300x980(585-40)+2.3x105x0.0051x99.9x65=524kN·m
由计算结果可知经过加固，此梁的最大弯矩设计值比原来提高了13％。
3.3构造做法
为了加强梁底碳纤维布的锚固及增加梁的抗剪能力，在梁端每侧粘贴160mm宽U型箍1道，在主次梁相交处每侧粘贴160mm宽U型箍1道。
U型粘贴的粘贴高度宜取构件截面高度。对于U型粘贴形式，宜在上端粘贴纵向碳纤维片材压条。［2］
考虑到碳纤维布多层粘贴时受施工现场影响的因素较大，建议受弯构件粘贴碳纤维布的层数不应超过3层。
转贴于 4、施工工艺
一般工艺流程为卸荷—基底处理—涂底胶—找平—粘贴—保护。
考虑本工程特殊施工环境因素，加固中应进行卸荷。加固前先将板面粉刷层及板面杂物清除。
本工程加固施工中，应先凿开保护层直至结构层基面，方可进行下一步处理。
基本施工步骤：
⑴基底处理：
①混凝土表面出现剥落、空鼓、蜂窝、腐蚀等劣化现象的部位应予以凿除，对于较大面积的劣质层在凿除后应用环氧砂浆进行修复。
②混凝土角磨机、砂纸等机具除去混凝土表面的浮浆、油污等杂质，构件基面的混凝土要打磨平整，尤其是表面的凸起部位要磨平，转角粘贴处要进行倒角处理并打磨成圆弧状（R≥20mm）。
③风机将混凝土表面清理干净，并保持干燥。
⑵涂底胶
①按配合比主剂∶固化剂＝3:1配置底胶。将主剂与固化剂先后置于容器中，用弹簧秤计量，电动搅拌器均匀搅拌。根据现场实际气温决定用量并严格控制使用时间，一般情况下20—50mim内用完。
②将底胶均匀涂刷于混凝土表面，待胶固化后（固化时间视现场气温而定，以指触干燥为准）再进行下一工序施工。一般固化时间为6—24h。
⑶找平
①混凝土表面凹陷部位应用修补剂填平，模板接头等出现高度差的部位应用修补剂填补，尽量减小高度差。
②转角处也应用修补剂修补成光滑的圆弧，半径不小于20mm。待修补剂表面指触干燥后方可进行下一步工序。
⑷粘贴
①按设计要求的尺寸裁剪碳纤维布。
②调配、搅拌粘贴材料粘结剂（使用方法与底胶相同），然后均匀涂抹于待粘贴的部位，在搭接、混凝土拐角等部位要多涂刷一些。涂刷厚度要比底胶稍厚。严禁出现漏刷现象，特别注意要粘贴碳纤维的边缘部位。
③粘贴碳纤维布，在确定所粘贴部位无误后，用特制工具反复沿纤维方向滚压，去除气泡，并使粘结胶充分浸透碳纤维布；并用刮板刮涂碳纤维布表面粘结胶，使之均匀。多层粘贴应重复上述步骤，待碳纤维布表面指触干燥方可进行下一层的粘贴。
④在最后一层碳纤维布的表面均匀涂抹粘结胶。用工具反复沿纤维方向滚压，并用刮板刮涂碳纤维布表面粘结胶，使之均匀。
⑤碳纤维布沿纤维方向的搭接长度不得小于200mm。
⑸保护
加固后的碳纤维布表面采用抹灰或喷防火涂料进行保护。
⑹质量要求
①每一道工序结束后均应按工艺要求进行检查，并做好相关的验收记录，如出现质量问题，应立即返工。
②施工结束后的现场验收以评定碳纤维布与混凝土之间的粘结质量为主，用小锤等工具轻轻敲击碳纤维布表面，以回音判断粘结效果。如出现空鼓等粘贴不密实的现象，应采用针管注粘结胶的方法进行补救。粘结面积若少于90%则判定粘结无效，需重新施工。
③严格控制施工现场的温度和湿度。施工温度在5－35℃范围内，相对湿度不大于70%。
5、施工效果
关键词：碳纤维加固 钢筋混凝土梁 变形性能
碳纤维材料用于混凝土结构加固修补的研究始于80年代美、日等发达国家。我国的这项技术起步很晚，但随着我国经济建设和交通事业的飞速发展，现有建筑中有相当一部分由于当时设计荷载标准低造成历史遗留问题，一些建筑由于使用功能的改变，难以满足当前规范使用的需求，亟需进行维修、加固。目前常用的加固方法有很多，如：加大截面法、外包钢加固法、粘钢加固法、碳纤维加固法等。碳纤维加固修补结构技术是继加大混凝土截面、粘钢之后的又一种新型的结构加固技术。碳纤维CFRP是整个土木工程界使用最为广泛且热门的加固材料，该项加固技术兴起于20世纪80年代，于90年代后期在我国迅速发展起来，国内外很多科研单位和高校就碳纤维CFRP加固混凝土构件这项新技术进行了大量的研究。
1 碳纤维加固钢筋混凝土梁的特点
碳纤维加固钢筋混凝土梁所使用的产品是碳纤维，是一种高强度的纤维制品，是一种导性材料。在当前的加固行业中，碳纤维的使用主要有两种个，一种是碳纤维布，另一种是炭纤维板。对于碳纤维用于新建筑物，我国对其进行了深入研究，认为可以将碳纤维材料进行加工，变成片状、棒状或者卷状，具有普通的钢材料无法比拟的极高的抗拉强度和弹性模量，能增强梁的变形性能。
与其他的建筑材料加固钢筋混凝土梁相比，碳纤维加固混凝土梁具有如下优点：第一，具有较高的强度和模量。由于碳纤维材料具有较高的强度和模量，因此，利用碳纤维材料对混凝土梁进行加固，可以提高提高梁的承载力和抗变形性能，达到高度加固的目的。第二，具有较稳定的化学性质。由于碳纤维材料具有比较稳定的化学性质，不会和酸、碱、盐等化学物质发生化学反应。因此，利用碳纤维材料对混凝土梁进行加固具有较好的耐酸碱和耐腐蚀性，能防止加固过程中遇到的化学腐蚀问题。第三，具有质量轻和厚度薄的特点。碳纤维材料的这种特点，可是使加固后的构建不增加自身重量，同时其薄的特点也不会引起尺寸的明显变化。第四，具有较好的柔韧性。碳纤维的这种特点使得其很容易被裁减，利用它可以对各种结构类型、部位和形状的建筑物进行加固。同时，它的柔韧性特点使得其还可以被用于大型桥梁的桥墩、大型筒体、隧道等一些其他加固技术无法实施的构件和结构。第五，具有占地面积少的特点。碳纤维材料在用于混凝土加固时，不需要大型的施工机械，因而只需占用较少的施工场地，施工功效相对较高。
综上所述，碳纤维材料是一种新兴的加固材料，利用其进行钢筋混凝土梁加固，有很好的加固效果，在实际的运用中具有重要的推广作用。
2 碳纤维加固钢筋混凝土梁变形性能影响因素分析
在碳纤维加固钢筋混凝土梁时，影响其变形性能的因素有很多，除了碳纤维本身的粘贴层数外，还有混凝土的强度等级、纵筋配筋率、横截面高度和剪跨比都会对碳纤维加固时的变形性能造成一定的影响。
2.1 粘贴层数碳纤维的粘贴层数对加固后的承载力具有较大的影响，从而影响钢筋混凝土梁的变形性能。如，粘贴一层碳纤维布时，极限承载力较未加固梁提高了13.6%；粘贴两层时，极限承载力较未加固梁提高了21.9%；粘贴三层时，极限承载力较未加固梁提高了30.8%；粘贴四层时，极限承载力较未加固梁提高了41.7%；粘贴五层时，极限承载力较未加固梁提高了45.80k。然而承载力的提高幅度并不是和碳纤维的粘贴层数成正比关系的，而是呈现一种双线性的关系，即当粘贴层数达到一定数量后，承载力的提高幅度呈现逐渐较少的趋势。也就是说，随着粘贴层数的增加，碳纤维加固钢筋混凝土梁的承载力的提高幅度的增长率逐渐下降，进而梁也会出现更高的变形。根据这一影响因素的分析，我们认为在对碳纤维的粘贴层进行选择的时候，要权衡各种因素后选出最佳层数。
2.2 混凝土的强度等级混凝土的强度等级也会对碳纤维的加固效果产生重要影响，并最终影响到碳纤维加固钢筋混凝土梁的变形性能。混凝度的等级强度对碳纤维的加固影响界限为C30。即当混凝土的强度等级为C30的时候，碳纤维的加固效果是最好的，其变形性能也为最佳。当混凝土的强度等级大于C30的时候，碳纤维的加固效果的提高会随着混凝土强度等级的提高而呈现下降的趋势，进而影响到碳纤维加固钢筋混凝土梁的变形性能。之所以混凝土的等级强度最佳值为C30，是因为，当混凝土的等级强度小于C30时，加固梁会因为钢筋的破坏而产生裂缝。随着混凝上强度提高，极限破坏时混凝上的受压区高度有所减小，因而增加了钢筋和碳纤维布的内力臂长度，因此使得碳纤维对极限弯矩的贡献在原有基础上增强，承载力提高幅度加大。但是当混凝土的等级强度大于C30时，加固梁会因为混凝土的压碎而产生裂缝，并限于钢筋的拉坏被压碎。因此，确定混凝土的强度等级对于加强碳纤维的加固效果，增强对钢筋混凝土量的变形性能具有重要意义。
2.3 纵筋配筋率当粘贴相同层数的碳纤维布时，纵筋配筋率越高的梁，加固后的极限承载力提高幅度就越小，加固效果越差。原因是，由于纵筋配筋面积的增大，增加了极限破坏时混凝土的受压区高度，而减少了钢筋和碳纤维布的内力臂长度，因此使得碳纤维对极限弯矩的贡献在原有基础上减弱，极限承载力提高幅度降低。配筋率的改变对梁的极限承载力的提高幅度影响最大，对加固梁的屈服荷载提高幅度的影响次之，对加固梁开裂荷载的提高几乎没有影响。
2.4 横截面高度横截面的高度对加固后的承载力具有重要影响作用，进而会影响到碳纤维加固后的钢筋混凝土梁变形性能。根据相关的研究结果表明，梁的横截面高度为500mm是最佳的横截面高度，是碳纤维加固的最佳效果，具有较高的防变形性能。当横截面高度大于500mm时，混凝土的压碎破坏先于钢筋的拉坏，因此梁的破坏是由混凝土的压碎破坏引起的，故其极限承载力的提高幅度又有所降低。之所以横截面为500mm是最佳的高度，是因为，当加固梁的横截面高度小于500mm的时候，加固梁会因为钢筋的破坏而产生裂缝。同时，随着加固梁横截面高度的不断增加，钢筋和碳纤维至今的内力臂力度就会得到增加，从而增强梁的承载力，相应的变形性能也增强。但是，当加固梁的横截面大于小于500mm的时候，加固两会因为混凝土的压碎而遭到破坏，使得加固梁的承载力下降，导致碳纤维的优越的抗拉性能没有充分的发挥，从而降低了碳纤维对极限弯矩的贡献，出现变形。
2.5 剪跨比改变剪跨比也会对碳纤维加固钢筋混凝土的承载力产生一定的影响，进而会影响到其变形性能。一般而言，剪跨比和加固后的梁的极限承载力呈现正比的增长关系，即剪跨比越大，加固后的梁的极限承载力提高幅度越大。如，当剪跨比为1.61时，加固后的极限承载力提高了10.59%，当剪跨比为2.26时，加固后的极限承载力提高了13.63ry0，当剪跨比为2.9时，加固后的极限承载力提高了16.44%。这主要是因为，如果剪跨比比较小，钢筋的破坏就会因为碳纤维两端的应力集中现象导致碳纤维端部临近钢筋单元的拉应变超限而引起；如果剪跨比比较大时，四点弯的加载形式逐渐向跨中作用集中力的加载形式过渡，破坏形式也变为跨中的钢筋单元的拉应变超限。因此，通过增大剪跨比，能够充分发挥碳纤维的抗拉优点，增强梁的极限承载力，从而提高梁的防变形性能。
3 结论
碳纤维加固是一种在加固行业兴起的新型加固技术，具有由于其他加固材料的诸多优点，能对钢筋混凝土梁进行很好的加固，具有很好的变形性能。本文通过分析碳纤维材料的概念和其与其他加固材料相比所具有的加固优点，分析了影响碳纤维加固钢筋混凝土梁变形性能的因素主要有：粘贴层数、混凝土的强度等级、纵筋配筋率、横截面高度和剪跨比。希望本文对碳纤维加固技术在实际工程中的应用具有一定的参考价值。
参考文献：
[1]张前进，毛鑫，付守维.利用ANSYS模拟钢筋混凝土梁的影响因素分析[J].天津城市建设学院学报，2008，14(2).
[2]张继红.碳纤维加固钢筋混凝土梁的抗剪耐久性研究[D].桂林：桂林理工大学，2009．
[3]徐新生，燕彬等.碳纤维在混凝土结构物加固中应用研究[J].山东建材学院学报，1999，13(4).
[4]赵志平等.关于CFRP加固钢筋混凝土受弯构件抗弯刚度的非线性有限元研究[J].四川建筑科学研究，2008，34(1).
关键词：桥梁碳纤维加固；施工工艺；施工要点
在桥梁维修加固方面，由于高等级公路中桥梁所占比例较大，而高等级公路均是近几年修建的，故桥梁维修加固的高峰大约将在5～10年后就出现，一但桥梁养护加固的高峰到来时，以目前的维修加固技术和技术工程力量将是难以应付的。而且我国新建桥梁技术发展较快，但桥梁养护维修加固技术的发展相对滞后。本文对桥梁碳纤维加固及其施工技术要点分析。
一、施工工艺
碳纤维材料的粘贴工艺十分重要。优良的施工工艺，先进的管理方法及严格的质量检验是确保碳纤维材料与混凝土结构可靠粘贴、共同工作的保证。碳纤维材料补强加固施工工艺流程及技术控制如下：
1．混凝土结构的表面处理。清除混凝土构件表面的疏松、软质、脆裂、松脱等缺陷，要达到表面坚实：构件暴露钢筋需作除锈、防锈处理；对混凝土结构产生的裂缝，缝宽小于0.20mm时用环氧树脂涂抹封闭，当缝宽大于0.20mm时用环氧树脂灌缝。
2．粘贴碳纤维材料基层处理。对混凝土构件残缺部分用高于原混凝土强度一个等级的混凝土修补平整。混凝土构件表面的模板段差、浆楞等均须打磨平整形成平顺的斜面，转角处应打磨或填充成表面光滑的圆角，保持被补表面的彻底清洁。
3．涂刷界面剂。在处理好的混凝土构件表面涂刷环氧树脂涂料，底层树脂要具有良好的渗透性（渗入约0.5～2.0cm）、稠度和固结速度，能满足不同季节和不同环境下的施工要求。
4．构件表面的残缺修补。底层界面剂涂刷后，将构件表面的凹陷填平。对表面仍存在的凸凹糙纹，再打磨平整。
5．粘贴碳纤维材料。每道粘贴工艺都要有利于紧密粘贴为原则。将剪裁好的碳纤维材料粘贴在混凝土构件表面，粘贴后再在其表面涂刷一层粘结树脂，在粘贴之前、之后和粘贴过程中所使用的环氧树脂应根据不同的温度、湿度选择好材料种类，掌握好主剂和固化剂之间的材料种类，掌握好主剂和固化剂之间恰当的配比。要尽可能地减少碳纤维粘贴后发生“空鼓”现象。严格掌握贴片位置（要画线定位）和正确搭接，严格掌握好每一道工序的时间间隔，防止碳纤维片的起鼓，脱开和错位。尤其要注意做好脱泡和环氧树脂浸透的有效性。
6．养护。碳纤维材料粘贴后，视温度条件，在自然条件下养护7天。
7．涂装。补强加固作业完成后，碳纤维材料表面可根据需要，涂刷各种性能和不同颜色的涂装，增加补强的效果。对以上各道工序均有严格的操作要求，操作手必须进行专业的培训，必须具有上岗证。承包单位应具有一定的经验和专业资质证明，以确保“粘贴结合面"可靠工作。
碳纤维在施工中经常发生的一种现象就是“空鼓”。关于“空鼓"的产生是难免的，主要由于粘贴表面的不平整（构件表面混凝土蜂窝、麻面、凹陷、凸出等），以及粘贴操作中在纤维片和树脂之间的空气未能全部逸出所致，因而当全部工序完成后将会在内部存留一定数量的气泡，在温度作用下而导致了“空鼓"的产生。检查方法可用小锤逐处敲击听音而以便确定“空鼓”的数量和范围（空鼓的数量和面积）。当涂装完成后3小时至4天内进行“空鼓”处理。
二、加固施工技术要点
1．混凝土破损区域的清理。（1）对混凝土出现的蜂窝麻面、松散、孔洞、破碎、剥落等缺陷的部位以及钢筋外露区域，可采用人工凿除法、气动工具凿除法或高速射水法将该处松散、破损、污损的混凝土清除干净，直至露出坚硬密实的基面，同时应注意保证该部位无油污、油脂、蜡状物、灰尘以及附着物等物质；（2）对于缺陷深度≥10cm，面积≥（10cm×10cm）时，表面要凿成方波型和锯齿状，且凿至坚实层；（3）清理混凝土病害部位时，注意不要损伤梁体原有钢筋（尤其是主筋）；（4）严格按照桥梁维修养护相关规定及要求实施。
2．钢筋锈蚀区域的清理。（1）在混凝土表面破损清理完毕后进行；（2）用钢刷清除钢筋表面的浮锈，使之露出光洁部分；
（3）对经探查确定的钢筋锈蚀区域，应清除掉混凝土表面的油污、油脂、蜡状物等有机污物。
3．钢筋防锈、阻锈的清理。（1）在钢筋锈蚀区域的混凝土表面清理完毕后进行；（2）对外露的钢筋涂刷钢筋保护剂，钢筋保护剂的选用应满足设计提出的材料特性要求，涂刷时满足施工规范要求；（3）对钢筋锈蚀区域采用多功能阻锈剂（表面涂刷型）处理，可滚刷或喷涂于结构表面，选用材料应满足施工规范要求；（4）钢筋保护剂属化学产品，施工过程中应采取必要的防护措施；（5）多功能阻锈剂有很强的渗透性，施工时应配戴手套及口罩，严禁与皮肤直接接触，在水平结构底面施工时，应注意不要滴落到身体或皮肤上任何部位，如已滴落到皮肤表面或眼睛里，应立即用清水冲洗干净并及时就医；（6）根据所选用材料的物理化学性能指标选择合适的施工条件进行施工。
4．混凝土破损的修补处理。（1）在混凝土破损区域清理完成以及钢筋除锈、阻锈处理工作完毕后进行；（2）按照桥梁维修养护相关规定及要求，采用与结构混凝土标号相当的环氧修补砂浆对破损区域进行修补，要求修补后结构平整密实；（3）所用环氧砂浆应具有较低的膨胀系数、收缩率和放热温度，并且还应具有较高的粘结力、硬度及抗冲击性能，环氧砂浆的配合比根据试验确定；（4）修补区域如处于潮湿状态，应采取相应措施使修补位置保持干燥，或选用能在潮湿状态下施工的材料，确保修补质量；（5）应根据材料物理化学性质、修补厚度以及气候条件等因素作好养护工作。
5．裂缝处理。对结构上、下部存在的所有裂缝进行处理，对于裂缝宽度fw
【关键词】建筑工程；结构裂缝；碳纤维加固
0.引言
在建筑工程中，结构性裂缝现象非常普遍，之所以出现这种现象主要问题在于建筑工程的总体结构应力达到了极限值，使得建筑承载力不足，所以应该采取一些加固的措施和手段对裂缝进行处理，而碳纤维加固就是其中一种有效的方法和措施。
1.碳纤维加固法的设计特点
1.1碳纤维的特点
碳纤维自身具有轻质高强，耐腐蚀性能好以及其他方面独特的特性，特别是对于一些高弹模型碳纤维而言，其抗拉强度比普通的钢材还要大70倍之多，弹性模量也比钢材大 3倍左右。在不同的恶劣温度之下依然保持较强的性能，其不会同酸，碱等其他化学物质发生反应。所以正是因为具备以上一些特性，所以目前在国内外被普遍的应用。这种碳纤维使用起来非常方便，交通运输也极为便利。
1.2适用范围
碳纤维布加固一般适合在房屋建筑以及其他一些常规的建筑物的构筑物的混凝土结构加固；铁路工程，水利工程等一些大型复杂工程中的混凝土结构加固。长期工作环境温度不宜超过60℃。固化环境温度不能低于5℃以下；一旦周围温度超过25℃时，固化时间不能低于3d。玻璃钢防腐，防水施工，封闭裂缝等[1]。
1.3钢筋混凝土结构的碳纤维加固设计
使用碳纤维进行工程加固时，必须利用配套粘结材料把碳纤维片贴在构建表层，让碳纤维片材承受拉力，同混凝土进行有效的融合，协同受力。一般来说，碳纤维片材可以采取下面一些形式对混凝土结构进行全面的加固处理：首先，在梁，板构件的受拉区粘贴碳纤维片材进行受弯加固，纤维方向同加固处的受拉方向保持相同；其次使用U形粘贴，或者其他粘贴方式对梁，柱构件进行受剪加固，纤维方向应该同受拉方向保持相同；再其次使用封闭式粘贴对柱进行抗震加固，纤细方向必须同柱轴保持垂直；然后使用粘贴碳纤维片材加固混凝土加固时，必须根据国家的严格的标准，使用概率理论为前提的极限状态设计方法，对建筑工程的承载力极限状态进行计算；再然后碳纤维片材应该按照根据构件达到极限状态时的变化，同时根据线弹性应力的关系确定对应的应力；另外碳纤维片材必须按照生产厂家提供的不低于98%保证率的极限抗拉强度，将其作为标准值。碳纤维片材的极限拉应变必须使用抗拉强度标准值除以弹性模量。同时一旦使用粘贴碳纤维片材对构件进行加固的时候，必须全面的分析加固后对结构中其它构件可能导致的影响；最后使用粘贴碳纤维片材对构件进行加固时，必须在卸除作用下的结构上进行灵活荷载。假如无法完全在卸载环境下进行加固，必须要充分的考虑二次受力的影响[2]。
2.碳纤维加固设计的基本原理
其首先主要是对于一些外观保存完好，钢筋锈蚀较少，混凝土保护层还没有开裂的构件，譬如轻度锈蚀钢筋混凝土结构，在科学计算承载力时，其钢筋同混凝土的自身强度，以及其相互之间的粘结强度都没有发生下降的趋势，所以对于这些构件，在进行具体的碳纤维加固的时候，只需要进行预防性防腐蚀加固就能够提升构件在恶劣环境下的耐腐蚀性。这些加固方法属于构造性加固，一般情况下，基本上不需要对碳纤维布所需数量进行核算；其次对于混凝土保护层已经出现严重开裂的重度锈蚀钢筋混凝土结构，钢筋锈蚀导致钢筋截面积出现缩小，钢筋强度下降，同时钢筋同混凝土相互之间的粘结力损失也导致钢筋的强度出现下降。在实际进行碳纤维加固时，必须严格的按照结构锈蚀程度的不同情况，来核算纵向碳纤维布所需数量，以期提升抗弯承载力；核算横向碳纤维布数量，以期提升抗剪承载力。另外还需要特别注意的是结构加固是对整个构件强度的恢复和提升，这并不是对钢筋损失的弥补。
3.碳纤维加固法施工技术和注意的问题
3.1具体过程
一般来说，碳纤维加固法的具体过程步骤包括：卸荷，基底处理，涂底胶，找平以及粘贴等等。
3.2施工要点
3.2.1混凝土表层的处理
必须把一些需要补强的混凝土表层面进行全面的处理和打磨，如果其中出现了钢筋外露的现象，那么首先应该对钢筋进行除锈处理，接着进行胶修补，一些混凝土表层突出的部分使用切割机进行全面的处理，将其修平。如果需要进行补强的混凝土出现裂缝，那么应该首先使用结构灌缝胶灌注后，然后再进行补强。另外在混凝土的表层必须确保干净，没有杂物。另外还需要特别注意的问题是，如果混凝土需要补强的部分出现漏水的问题，那么必须要充分的做好止水，以及干燥处理，把需要补强的混凝土表层使用酒精进行擦拭处理。
3.2.2底胶施工
如果施工现场的气温在恶劣的环境下，譬如大风大雨，以及气温偏低的情况下，不能进行施工。在施工过程中，底胶根据科学的配置比例，倒入洁净容器中进行深入的搅拌均匀，使用毛刷等工具在混凝土表面进行均匀涂刷，在胶表干以后，按照实际的情况具体选择涂刷的次数，但是涂刷厚度不能超过0.4mm，同时在涂刷过程中，不能出现漏刷，以及气泡等等一些情况。直到胶固化后，按照施工现场的时间进行科学的分析，一般情况下不能低于2h，然后再进行下一道工序。
3.2.3找平层施工
如果混凝土表层出现凹陷的现象时，应该使用刮刀进行全面的修补填平，最大限度的降低高度差。对于转角的处理，一般来说，应该使用平胶把其修补成为光滑的圆弧，直到找平胶固化后按照施工现场的温度进行科学的判断，一般情况下不能低于2h，然后再进行下一道工序。
3.2.4粘贴碳纤维布
一般情况下，都是根据设计的具体要求，选择合适的碳纤维布，通常情况下都是控制在3m之内。配制，搅拌，以及粘贴胶料，使用滚筒对粘贴部位进行全面的涂刷，尤其是一些拐角地区更应该多涂抹一点。碳纤维布按照受力方向的搭接长度必须少于100mm左右，不同层搭接位置必须确保错开。使用光滑滚子在碳纤维布表面按照同一方向反复滚压到胶料渗出碳纤维布外表层，目的在于消除气泡，让碳纤维布充分浸润胶料。多层粘贴必须多次进行上述的程序，等到纤维表面指触感干燥最为合适，那么就可以进行下一层碳纤维布的粘贴。在最外面的一层碳纤维布的外表面涂抹一层粘贴胶料[3]。
3.2.5碳纤维补强后的养护
在施工完成之后的1d之内，为了避免遭受雨淋以及其他一些恶劣天气，所以必须加强保护，避免硬物对施工表面造成损伤，另外胶的固化温度不能低于5°[4]。
4.结语
综上所述，本文通过对本文对碳纤维加固自身属性进行分析，具体的介绍碳纤维加固技术在建筑工程结构裂缝中的应用，因此可以看出碳纤维加固法具有简单，方便以及快速等方面的属性，在对建筑工程裂缝加固过程中，应该从建筑工程的设计，施工，以及使用环境等各方面进行综合的考虑，对建筑工程结构裂缝进行加固，所以近些年来被普遍用于建筑工程结构裂缝处理中。
参考文献
[1]刘松平.钢筋混凝土桥梁裂缝成因分析与加固措施研究[D].浙江大学，2012，（3）：13-22.
[2]陈婷婷.现有建筑结构抗震鉴定及加固设计研究[D].北京工业大学，2012，（6）：15-20.
关键词:碳纤维;混凝土;结构;加固技术
一、常见的其他加固技术和碳纤维加固技术及特点
(一)常见的其他加固技术
以下对目前较为广泛应用的加固技术进行简单介绍。
(1)加大截面加固法
在构件外部外包混凝土增大构件截面面积和配筋量的一种加固方法称为加大截面加固法,这种方法能够达到提高构件承载力的目的。加大截面法工艺简单,可广泛应用于各种?昆凝土结构的加固,其使用面比较广。但是其也存在一定的弊端,例如现场工作量大,需较长的时间进行养护,对结构外观及房屋净空也存在一定的影响。
(2)外包钢加固法
在构件四周包以型钢的一种加固方法称为外包钢加固法。在构件截面的四角沿构件通长或某一段设置角钢,横向用螺栓套箍将角钢连接成整体,成为外包于构件的钢构架(角钢套箍),这是比较典型的一种。外包钢加固可分为干式和湿式。外包钢主要是对钢筋混凝土柱和砖柱进行加固。或者对钢筋混凝上梁和钢架弦和腹杆进行加固。由于湿式外包钢可大幅提高构件的承载能力,因此它主要是对承受很大荷载的受压构件进行加固。
(3)增设支点加固法
在梁、板等受弯构件跨中增设支撑、支柱、支架等构件,形成一个交点,此方法称为增设支点加固法。此方法大幅度的提高了承载能力以及减小了梁、板的挠曲变形,主要是因为在梁、板在跨中增设支点后,使得跨度减小了。
(4)外加预应力加固
采用外加预应力钢拉杆或型钢撑杆对结构构件或整体进行加固的方法称为预应力加固法,其特点是通过预应力段强迫后加部分拉杆或撑杆受力,改变原结构内力分布并降低原结构应力水平,致使一般加固结构中所特有的应力应变滞后现象得以完全消除。因此,后加部分与原结构能较好地共同作用,结构的总体承载能力可显著提高。
(二)碳纤维加固的特点
碳纤维增强聚合物(Carb。nFibcrRcinforCedPOIymcr,简称CFRP)这种高性能材料较其它传统加固法有着独特的优越性,这种新兴的加固技术脱颖而出,此加固技术能够很好的解决传统的加固方法中出现的问题,逐渐被应用于各种混凝土结构的加固改造。碳纤维布加固修复混凝土结构技术是一项新型、高效的结构加固修补技术,其优异的力学性能、简便的施工工艺与良好的加固效果得到普遍赞同。碳纤维布加固技术是利用浸渍树脂将CFRP粘贴于混凝土表面,形成复合材料体,通过它与混凝土之间的共同工作,达到对结构或构件的加固补强及改善结构受力性能的目的。碳纤维布加固具有高强高效、重量轻,厚度薄、适用面广、施工方便、施工质量易保证和良好的耐久性及耐腐蚀性等优点。
二、碳纤维加固基本施工步骤
碳纤维加固的施工方便,基底处理――涂底胶――找平――粘贴――保护为碳纤维加固的基本施工步骤。
(一)基底处理
①凿除混凝土表层的蜂窝以及被腐蚀的混凝土,然后用环氧砂浆进行修复。
②清理混凝土表面的杂质,打磨平整构件基面的混凝土,对表面的凸起部位必须磨平,在转角粘贴处要进行倒角处理并打磨成圆弧状(R>20mxn)。
③用风机将混凝土表面灰尘清理干净,并保持干燥。
(二)涂底胶
①按配合比主剂:固化剂叼:l配置底胶。
②将底胶均匀涂刷于混凝土表面,待胶固化后(一般固化时间为6~24h),再进行下一工序施工。
(三)找平
①混凝土表面凹陷部位应用修补剂填平。
②在转角处用修补剂修补成光滑的圆弧,半径不小于20ram。待修补剂表面接触干燥后方可进行下一步工序。
(四)粘贴
①按设计要求的尺寸裁剪碳纤维布。
②调配、搅拌粘贴材料粘结剂浪用方法与底胶相同),不能出现漏刷现象,特别注意要粘贴碳纤维的边缘部位。
③粘贴碳纤维布,按照设计要求粘贴的部位,用特制工具反复沿纤维方向滚压,将气泡除掉:而且要求粘结胶必须充分浸透碳纤维布;并用舌0板刮涂碳纤维布表面粘结胶,使之均匀。
④碳纤维布沿纤维方向的搭接长度不得小于200mm。
(五)保护
加固后的碳纤维布表面采月]抹灰或喷防火涂料进行保护。
三、碳纤维加固施工中应注意的问题
碳纤维加固施工中应注意一些问题:第一,对于主剂、固化剂的配置必须按照设计要求进行,一定要防止材料加错或者不均匀搅拌胶液,在施工过程中,温度和湿度应同时给予一定的重视,为了避免产品质量受影响,还应该注意产品存储条件以及存储时间。第二,根据设计要求选用合适的胶品种,注意固化剂的用量(不宜过大),以防涂0不及时而导致反应热不能及时释放,从而引起胶液固化起来,耽误施工进程。第三,搅拌不充分,导致没有反应的成分在表面析出。第四,碳纤维布的加固效果受碳纤维与基层产生空鼓的影响,碳纤维与基层产生空鼓的原因是由于混凝土表面凹凸不平,打磨、找平施工不正确、一次粘贴的碳纤维布过宽且混凝土表面不平、拐角弧度不一致。
Abstract： By taking the load test of carbon fiber strengthening reinforced concrete frame beam for example， this paper introduced the development of the frame beam deflection and crack with load through the field static load test. Then it proposed the performance assessment of frame beams after reinforcement and indicated the development prospect of the carbon fiber reinforcing technology.
关键词： 碳纤维；框架梁；加固；荷载试验
Key words： carbon fiber；frame beam；strengthen；load test
中图分类号：TU317 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2015）35-0104-02
0 引言
碳纤维增强塑料（CFRP）加固修补混凝土结构技术作为一项新兴的结构加固技术，其原理是利用树脂类胶结材料将碳纤维材料粘贴于混凝土表面，具有补强加固结构构件及改善结构受力性能的作用。该技术具有施工工艺简单、加固效果良好、耐久性强等优势，具有广阔的应用前景，在我国加固工程中发展迅速，并颁布了《碳纤维片材加固混凝土结构技术规程》。
1 工程概况
某商住楼工程为地上十五层、地下一层现浇钢筋混凝土剪力墙结构。该工程因后浇带拆模过早，局部框架梁有下挠现象，笔者对某工程中的部分框架梁进行了粘贴碳纤维加固设计，为进一步了解碳纤维加固后框架梁的受力性能，确保加固后结构的可靠性，随机选取了一根已加固框架梁进行了现场加载试验研究。
2 碳纤维加固框架梁静载试验方案
本次框架梁静载试验根据现行国家相关规范标准，并结合设计图纸，检测在基本荷载组合效应下已用碳纤维加固框架梁的挠度和裂缝宽度开展情况，最终根据检测结果分析加固效果及承载能力。
2.1 试验荷载确定
依据相关规范标准规定，荷载效应基本组合为活载标准值的1.4倍和恒载标准值的1.2倍。其中活载标准值为2.0 kN/m2，恒载的标准值为2.5kN/m2，其中扣除已有恒载（楼板自重2.5 kN/m2），试验时外加荷载总值为3.5 kN/m2。
2.2 加载方案和程序
本次荷载试验采用工程现场提供的袋装砂袋进行加载，每袋砂袋质量约为50千克，加载到荷载组合后应在每平方楼板上放置7袋，加载区域如图1斜线部分所示，加载现场如图2所示，加载程序如表1所示。
2.3 测点布置
参考相关规范标准，并结合加载程序，在每级加载持荷时间后量测楼面板挠度。需要注意的是一旦在加载过程中发现框架梁挠度超过现行规范允许值，必须及时停止加载。图3表示百分表测点布置，图4表示挠度测试现场。
3 试验结果分析
3.1 挠度变化情况
上文得出了挠度变化数据，首先对该数据进行必要的处理，然后利用Origin软件对其进行专业制图和数据分析，标三层框架梁38/（1/0A-B）短期荷载下变形较大的2、3号测点挠度曲线及检测结果如图5、图6、表2所示。
说明：《混凝土结构设计规范》（GB50010-2010）中第3.4.3条规定“受弯构件的最大挠度应按荷载效应的标准组合并考虑荷载长期作用影响进行计算，其计算值不应超过l0/250（当7m≤l0≤9m时）”。
3.2 裂缝发展情况
荷载试验前，对碳纤维加固框架梁38/（1/0A-B）裂缝情况进行检查。在加载过程中，当荷载加载至累计荷载依次达到荷载基本组合、荷载标准组合以及卸荷后，在达到持荷时间时分别观察并记录相应裂缝开展情况，并未发现明显裂缝。
4 结论
本文以某沿街商住楼加固工程为例，对碳纤维布加固钢筋混凝土框架梁进行了荷载试验研究，详细介绍了静载试验方案的确定、测试数据的处理以及结果评定的方法，研究结果表明：使用碳纤维片材提高钢筋混凝土受弯构件承载力的补强加固方法是有效的。此外碳纤维布加固技术由于其加固对象广泛、强度高、自重轻、具有柔韧性能、厚度小、具有良好的耐腐蚀性和抗老化能力、疲劳性能好以及施工方便、不需大型机械等优点可在今后我国加固工程中广泛运用。
参考文献：
[1]GB/T50344-2004，建筑结构检测技术标准[S].
[2]CECS146-2003，碳纤维片材加固混凝土结构技术规程（2007版）[S].
[3]李忠献，景萌.在弯矩、剪力和反复扭矩复合作用下的碳纤维布加固RC箱梁抗扭性能试验研究[J].土木工程学报，2006.
关键字：碳纤维材料；混凝土加固；施工质量；性能评价
1 碳纤维材料在混凝土结构加固中的技术特点
高强高效。由于碳纤维材料优异的物理力学性能，在加固修补混凝土结构中可以提高混凝土结构及构件的承载力和延性，改善其受力性能，达到高效加固修补的目的。
施工便捷，工效高，无湿作业，不需大型施工机具，施工占用场地少。根据有关统计资料，同为粘贴加固工法，粘贴碳纤维材料是粘贴钢板施工工效的4-8倍。
具有极佳的耐腐蚀性能及耐久性。试验表明，碳纤维材料加固混凝土结构有良好的耐腐蚀性和耐久性，可以抗御建筑物经常遇到的酸、碱、盐对结构物的腐蚀。
适用面广。粘贴碳纤维材料加固修补混凝土结构可广泛适用于各种结构类型(如建筑物、构筑物、桥梁、隧道等)、各种结构形状(如矩形、圆形、曲面结构等)、各种结构部位(如梁、板、柱、节点、拱、壳、墩等)的加固修补，且不改变结构形状，这是目前任何一种结构加固方法所不可比拟的。尤其重要的是，对于一些大型桥梁桥墩、桥梁、桥板以及隧道、大型筒体及壳体结构工程等，采用旧的加固手段几乎无法实施，而采用该项加固技术都能顺利解决。
施工质量易保证。由于碳纤维材料是柔性的，即使被加固的结构表面不是非常平整也基本可以达到100％的有效粘贴率，而粘贴钢板则很难达到100％的有效粘贴面，相应的验收标准也只要求其达到70％ 就可以了。
碳纤维材料质量轻且薄，粘贴后每平方米重量不到1.0kg，粘贴一层的厚度仅1.0mm左右，加固修补后基本不增加原结构自重及原构件尺寸。
2 碳纤维加固技术的设计原则
碳纤维加固修补砼结构作为一项新技术，既有其不可比拟的优点，但也有其一定的适用范围和适用条件，超出此范围而盲目地采用此技术就会导致不安全、不经济、不合理的后果。首先，被加固结构构件的最小截面尺寸必须满足有关规范的要求；其次，被加固构件的受压区高度、配筋率、面积配箍率、体积配箍率等仍要满足现有规范的要求；第三，要求加固后不改变原有结构的最终破坏形式；碳纤维布的应用存在使用效率问题，同样的碳纤维布用量，分条加固效果好于整条粘贴，构件受弯承载力随碳纤维布用量的增加而提高，当碳纤维布使用层数较少时，提高幅度相对较大，随着碳纤维布层数的增加，提高幅度相应减少；当碳纤维布用量过多时，构件破坏将由碳纤维布被拉断引起的破坏转变为砼被压碎破坏，构件延性有所降低。
3 粘贴碳纤维加固施工工艺
3.1 工艺流程
被加固结构物表面处理断面修复底层表面的涂布不平面修整碳纤维贴片施工固化表面涂装施工质量检查