碳纖維加固技術(shù)是一門(mén)新型、高效的結(jié)構(gòu)加固技術(shù)，它是用環(huán)氧樹(shù)脂粘結(jié)劑將碳纖維布沿受拉方向或垂直裂縫方向粘貼在待補(bǔ)墻結(jié)構(gòu)上，使增強(qiáng)貼片與原有鋼筋混凝同受力，提高結(jié)構(gòu)的抗彎、抗剪能力，從而達(dá)到對(duì)結(jié)構(gòu)構(gòu)件進(jìn)行加固、補(bǔ)強(qiáng)的目的。目前，此項(xiàng)技術(shù)在美國(guó)、日本、歐洲等發(fā)達(dá)國(guó)家和地區(qū)已有成熟的運(yùn)用，而國(guó)內(nèi)對(duì)此的研究和應(yīng)用相對(duì)比較滯后。
采用碳纖維布加固具有以下特點(diǎn): @抗拉強(qiáng)度高。碳纖維材料的優(yōu)異物理力學(xué)性能，在加固修補(bǔ)混凝土結(jié)構(gòu)中可以提高混凝土結(jié)構(gòu)及構(gòu)件的承載力和延性，改善其受力性能，達(dá)到高效加固修補(bǔ)的目的:@自重輕，基本不增加結(jié)構(gòu)自重及截面尺寸。并目柔性好，易于裁剪，適用范圍廣:0加固后能提高結(jié)構(gòu)的耐腐蝕性及耐久性，實(shí)驗(yàn)表明，碳纖維加固混凝土結(jié)構(gòu)可以抗御建筑物經(jīng)常遇到的酸、堿、鹽對(duì)結(jié)構(gòu)物的腐蝕，施工工期短，施工便捷。不需大型施工機(jī)構(gòu)及周轉(zhuǎn)材料，無(wú)濕作業(yè)，施工占用場(chǎng)地少，經(jīng)濟(jì)性好。 混凝土柱因增大荷載造成受壓不足，可根據(jù)受壓的承載力采用單層或雙層加固。湖北專業(yè)碳纖維加固施工方案
碳纖維加固混凝土裂縫技術(shù)對(duì)于寬度大于0.2mm的貫通裂縫，采用壓力灌注結(jié)構(gòu)膠的方法進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)，同時(shí)沿受拉方向或垂直于裂縫方向粘貼碳纖維，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。常用于根底修補(bǔ)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。[2]用碳纖維修補(bǔ)房屋裂縫有以下優(yōu)點(diǎn)a、重量輕，厚度薄，基本不增加結(jié)構(gòu)自重及截面尺寸。b、適用面廣，靈活性強(qiáng)，可用于各種類型和形狀的結(jié)構(gòu)構(gòu)件加固。c、施工方便快捷，不需要大型機(jī)具，沒(méi)有濕作業(yè)，無(wú)需動(dòng)火，無(wú)需其他固定措施，不受原結(jié)構(gòu)形狀限制。d、高耐久性，由于不會(huì)生銹，非常適合在高酸、堿、鹽及大氣腐蝕壞境中使用。安徽柱碳纖維加固施工工藝碳纖維布的輕質(zhì)、耐久高、抗腐蝕等特性在混凝土加固中發(fā)揮重要作用。
目前我國(guó)大多數(shù)的建筑為鋼筋混凝土建筑，建筑材料老化，施工缺陷，荷載增加導(dǎo)致了結(jié)構(gòu)安全性不滿足要求。碳纖維加固技術(shù)碳纖維與傳統(tǒng)的加大混凝土截面或粘鋼混凝土補(bǔ)強(qiáng)相比，具有節(jié)省空間，施工簡(jiǎn)便，不需要現(xiàn)場(chǎng)固定設(shè)施，施工質(zhì)量易保證，基本不增加結(jié)構(gòu)尺寸及自重，耐腐蝕、耐久性能好等特點(diǎn)。另外，采用該工法，可提高建筑物的使用壽命，降低加固成本。因此，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)注的應(yīng)用。(1)抗拉強(qiáng)度高，是同等截面鋼材的7-10倍(2)重量輕，密度只有普通鋼材的1/4(3)耐久性好，可阻抗化學(xué)腐蝕和惡劣環(huán)境、氣候變化的破壞(4)施工方便快捷、省力節(jié)時(shí)、施工質(zhì)量易于保證,(5)適用范圍廣，混凝土構(gòu)件、鋼結(jié)構(gòu)、木結(jié)構(gòu)均可進(jìn)行加固?？纱蠓忍岣邩?gòu)件的承載能力、抗震性能和耐久性能。
在橋梁加固過(guò)程中，確定碳纖維布的粘貼位置需要遵循一定的原則和步驟。首先，要評(píng)估和荷載分析橋梁的結(jié)構(gòu)，了解其受力狀態(tài)、存在損傷以及所承受的載荷類型、大小和相應(yīng)的分布情況。根據(jù)分析結(jié)果，確定需要加固的部位和粘貼碳纖維布的關(guān)鍵部位，通常是結(jié)構(gòu)的薄弱區(qū)域點(diǎn)、其開(kāi)裂部位或承受較大荷載的位置。在粘貼碳纖維布時(shí)，需要注意以下幾點(diǎn)：碳纖維布的纖維方向應(yīng)沿縱向貼于梁的受拉面，對(duì)于斜截面受剪加固，纖維方向應(yīng)沿橫向環(huán)繞貼于梁周表面。粘貼碳纖維布時(shí)，應(yīng)注意粘貼面的清潔和干燥，確保粘貼效果。在粘貼碳纖維布之前，應(yīng)對(duì)粘貼部位進(jìn)行打磨處理，去除表面的污垢和浮漿，保證粘貼的密實(shí)性和平整度。在粘貼碳纖維布時(shí)，應(yīng)按照設(shè)計(jì)要求進(jìn)行操作，確保粘貼的位置、尺寸和層數(shù)符合設(shè)計(jì)要求。在粘貼完成后，應(yīng)對(duì)碳纖維布表面進(jìn)行保護(hù)處理，防止外界因素對(duì)加固效果產(chǎn)生影響?？傊跇蛄杭庸踢^(guò)程中，確定碳纖維布的粘貼位置需要綜合考慮橋梁的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、受力情況和加固要求等因素，并按照相應(yīng)的設(shè)計(jì)要求進(jìn)行操作，以確保加固效果達(dá)到比較佳。碳纖維布應(yīng)盡可能一次粘貼完成，如需二次粘貼時(shí)，應(yīng)采用多層重疊的方式進(jìn)行粘貼。
貼碳纖維加固法之所以較大限度的提高構(gòu)件的強(qiáng)度，關(guān)鍵在于它神秘的科學(xué)原理。迄今為止，世界上還沒(méi)有人能完全地將其原理闡述出來(lái)。但是國(guó)內(nèi)外學(xué)者大都認(rèn)為碳纖維抗剪加固時(shí)的作用類似箍筋在對(duì)混凝土梁抗剪加固中，碳纖維的作用雖然類似于箍筋，但由于其本身和混凝土梁的錨固不同于箍筋。碳纖維的破壞形態(tài)與箍筋相比，多了一個(gè)粘結(jié)破壞。對(duì)于同一根梁來(lái)說(shuō)，如果采用U形錨固，在梁破壞時(shí)，靠近支座處的斜裂縫在梁底部，該處碳纖維布有較大的錨固長(zhǎng)度，所以往往發(fā)生碳纖維被拉斷破壞，而靠近加載點(diǎn)處的斜裂縫在梁頂部通過(guò)，該處碳纖維錨固長(zhǎng)度很短，所以往往發(fā)生粘結(jié)破壞。從工程和設(shè)計(jì)的角度來(lái)進(jìn)，是不希望出現(xiàn)粘結(jié)破壞的，為了避免粘結(jié)破壞產(chǎn)生，往往通過(guò)一些約造措施來(lái)避免。除此“筋”觀點(diǎn)之外，有一些學(xué)者持有其它不同觀點(diǎn)。如“架-共模型模型”原理，它則認(rèn)為鋼筋混凝士受剪傳力機(jī)制同時(shí)也存在“楊架”作用和 “拱”作用。碳纖維加固材料的鋪設(shè)過(guò)程相對(duì)簡(jiǎn)單，減少了施工難度。舟山柱碳纖維加固用途
碳纖維布可以提高結(jié)構(gòu)的剛度和穩(wěn)定性，使其能夠更好地抵抗風(fēng)、震、雪等外力的作用。湖北專業(yè)碳纖維加固施工方案
碳纖維在土木工程中的應(yīng)用是在 80 年代以后開(kāi)始的，1983 年日本三菱化學(xué)公司的谷木謙個(gè)先生率先開(kāi)始碳纖維力學(xué)性能及在工程加固應(yīng)用方面的研究工作，首先采用碳纖維對(duì)煙囪進(jìn)行加固，獲得成功，并逐步用于舊結(jié)構(gòu)物和新建結(jié)構(gòu)物的加固中，為碳纖維的應(yīng)用開(kāi)辟了一條新的途徑。隨后該項(xiàng)技術(shù)逐步推廣到美國(guó)、德國(guó)、加拿大等發(fā)達(dá)國(guó)家，其中以混凝土結(jié)構(gòu)物維修加固實(shí)例*多。1997 年，我國(guó)引入了這項(xiàng)新技術(shù)后，立刻引起了工程界的關(guān)注，在房屋和橋梁的修復(fù)加固中大量地采用了這項(xiàng)新技術(shù)并掀起了研究和應(yīng)用高潮，目前雖然取得一定的成果，但至今尚未形成系統(tǒng)的理論。隨著 CFRP的引入和應(yīng)用，我國(guó)成立了碳纖維專業(yè)委員會(huì)，很多高校、科研院所的科研人員開(kāi)始了對(duì) CFRPS 加固技術(shù)的研究，對(duì) CFRP 的材料性能、設(shè)計(jì)計(jì)算方法已有了一定的認(rèn)識(shí)。2003 年 中國(guó)碳纖維專業(yè)委員會(huì)正式出臺(tái)了《碳纖維片材加固修復(fù)混凝十結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》。湖北專業(yè)碳纖維加固施工方案