碳纤维布加固混凝土结构的原理与施工技术探讨

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粘贴碳纤维结构加固技术是指采纳高性能粘结剂将碳纤维布粘贴在建造结构构件表面，使两者共同工作，提升结构构件的承载能力，由此而达到对建造物举行加固、补强的目的。

1、碳纤维布结构加固技术简介

粘贴碳纤维结构加固技术是指采纳高性能粘结剂将碳纤维布粘贴在建造结构构件表面，使两者共同工作，提升结构构件的承载能力，由此而达到对建造物举行加固、补强的目的。

碳纤维增加聚合物是由环氧树脂粘高抗拉强度的碳纤维束而成的。使用碳纤维布加固具有以下几个优点：a、强度高，效果好；b、加固后能大大提升结构的耐腐蚀性及耐久性；c、自重轻，基本不增强结构自重及截面尺寸；柔性好，易于裁剪，适用范围广；d、施工简便，易于操作，经济性好；e、施工工期短；因此，碳纤维结构加固技术在混凝土结构方面已产生较大的效应。

碳纤维加固技术适用于各种结构类型、各种结构部位的加固修补，如梁、板、柱、屋架、桥墩、桥梁、筒体、壳体等结构，要求基层混凝土的强度等级不低于c15即可；另外，砖砌体的某些力学性能也可以用碳纤维举行加固。

2、碳纤维布加固的原理

用于建造结构加固的碳纤维材料具有优良的力学性能，其抗拉强度普通为建造用钢材的十几倍；但是，碳纤维材料织成碳纤维布后，其中的各碳纤维丝很难彻低共同工作，在承受较低的荷载时，一部分应力水平较高的碳纤维丝首先达到其抗拉强度并退出工作状态，以此类推，各碳纤维丝逐渐断裂，直至整体破坏。而使用粘结剂后，各碳纤维丝能很好地共同工作，大大提升碳纤维布的抗拉强度，故碳纤维加固首先必需使碳纤维布中的碳纤维丝能共同工作，因此粘结剂对碳纤维布的加固起着关键的作用，它既要确保各碳纤维丝共同工作，同时又确保碳纤维布与结构共同工作，从而达到加固的目的。

3、工程概况

某制药厂保太松车间建于1984年，因长久受腐蚀性气体的侵蚀，三根薄腹梁下弦混凝土与钢筋均遭遇严峻腐蚀，导致庇护层混凝土开裂、酥软、剥落，下弦钢筋锈蚀、剥落，钢筋受力截面减弱，危及结构平安，影响工人的生产心情；经与设计人员一起举行分析比较，挑选粘贴碳纤维布举行加固，能防止腐蚀性气体的侵蚀，延伸梁的使用寿命。

4、碳纤维布加固的依据及前提

4.1碳纤维布加固的依据

⑴某制药厂提供的保太松车间图纸。

⑵屋架的腐蚀状况。

⑶薄腹梁的实际检测强度。

⑷《混凝土结构加固技术规程》。

4.2碳纤维布加固的前提

首先，通过回弹法对薄腹梁混凝土举行检测，以供加固参考。经检测，混凝土的实际强度为c30。

按照设计图纸，及现场混凝土、钢筋的腐蚀状况，考虑提升下弦的抗拉强度等级，为此，将610mm宽的t700s型碳纤维布裁成两半，分两层粘贴在下弦的底面及两侧，加固后，相当于增强原受拉钢筋面积的46%，弥补了因为原钢筋锈蚀而造成的截面减少，构件的承载力得到加强，而且，总体配筋率ρmin≤ρ≤ρmax，可以满足使用要求。

4.3碳纤维布的设计

因梁底宽度为200mm，而碳纤维布的宽度为610mm，兼顾加固时碳纤维布的幅宽效应及下弦的受拉范围，考虑将碳纤维布裁为两半，一层为300mm宽，一层为310mm宽，分两层粘贴在梁的下侧及两面侧边，应注重：转角处须处理成圆角。

5、碳纤维布加固的施工

5.1施工预备

5.1.1施工材料的预备

辽宁省建设科学讨论院生产的jgn-c胶及jgn-p胶，t700s型碳纤维布。

5.1.2辅助材料的预备

专用滚筒，刮板，角向磨光机，剪刀，凿子，榔头，台秤，丙酮。

5.1.3搭设脚手架

按平安规程要求搭设好脚手架，高度以便利施工为前提。

5.2施工工艺

⑴把屋架下弦被腐蚀部位的疏松混凝土凿掉，把锈蚀的钢筋用钢丝刷刷掉被锈蚀层。

⑵补粉凿除的混凝土梁用sj-601防腐砂浆补粉凿除的混凝土梁，并养护三天。

⑶用压缩空气将表面浮尘清除整洁[未凿部位用混凝土角磨机、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]，用丙酮将需粘贴处清洗整洁。

⑷涂底胶将jgn-p胶甲乙组分按需按3：1的分量称好，放在洁净的容器中调和匀称，用刮板将它匀称地涂在屋架底面，待胶固化后再举行下一工序施工。注重：调好的底胶须在规定的时光内用尽，普通状况下40min内用尽。

⑸找平混凝土表面凹陷部位用修补胶填平，模板接头等浮现高度差的部位应用修补胶填补，尽量削减高度差。

⑹粘贴碳纤维布将jgn-c胶甲乙组分按3：1的分量称好，放在洁净的容器中调和匀称，用刮板将胶匀称地涂刮在底胶上需粘贴碳纤维布处，随即把按设计要求已裁剪好的碳纤维布粘贴在设计部位，然后用专用滚子沿碳纤维布的受力方一直回滚压，挤出汽泡。待指触干燥后，即可以举行其次道碳纤维布的粘贴，办法同第一道。注重：碳纤维布的搭接长度普通为100mm，端部用横向碳纤维布固定。

⑺两道碳纤维布粘贴完，待指压干燥后，再刮涂一层jgn-c面胶，往返滚压，使胶充分渗入到碳纤维布中去。

⑻待面胶指触干燥后，表面做一层庇护层。

6、有关材料的技术指标

目前，国内碳纤维材料及配套结构胶的生产厂家有多家，采购前应仔细了解材料的相关技术指标及操作说明。

7、结论

按照加固原理可知，在施工前必需挑选合适的粘结剂，仔细查看材料的质保书及使用说明，把握材料的各有关参数，以确保它有足够的强度，能保证碳纤维丝共同工作，同时又确保碳纤维布与结构共同工作；在施工过程中，参照使用说明，每道胶都必需处理好，特殊是粘贴碳纤维布的jgn-c胶，应尽可能让胶充分地渗入到碳纤维丝之间，确保互相共同工作。

利用对某制药厂工程实例的施工操作，深深体味到碳纤维布结构加固技术简介中介绍的各项优点，该工程施工时，在确保平安的前提下，仅使用了容易的脚手架，而且，碳纤维布裁剪十分便利，可以按照外形及尺寸任意裁剪，在各种支架的遮挡处可以任意穿过，施工十分便利；另外，从2023年5月7日加固后到现在，在腐蚀性气体的侵蚀下，至今未见有被腐蚀处；该工程从开工到结束仅7天，工程总费用仅约为11000.00元。

由此可见，碳纤维布加固结构技术的优点很显然，应用前景很明亮。

8、探讨

粘贴碳纤维结构加固技术是一种新型的加固技术，已经得到较为广泛的应用，并已产生较大的经济效益；在混凝土结构的加固中，碳纤维布主要是分担钢筋的受力，即碳纤维布的主要作用是提升结构构件的抗拉强度，那么在其它的结构中，碳纤维布能否起到