很多業主咨詢關于房屋樓板裂縫、梁柱裂縫修復方法的時候,往往加固公司會建議他們做碳纖維加固。相信很多業主聽到這個碳纖維加固會感覺到不知道這是什么東西,大家都知道碳纖維是一種材料,但是竟然能夠用到建筑混凝土構件的加固上。下面施邦小編就跟大家說說碳纖維到底是什么?碳纖維加固是怎么回事?
碳纖維加固技術已成為當今主流趨勢,碳纖維加固的場所隨處可見,例如超市纖維加固、銀行柱子、橋梁裂縫修補等,甚至碳纖維也可以用到地暖上?
碳纖維是什么?
1. 碳纖維又稱為碳纖維原料(cf),碳纖維加固包括:碳纖維布加固、碳纖維加固。是從有機纖維碳化、石墨化處理后得到的未經石墨材質(與亂層石墨近似),一般碳纖維的密度為1750/m3,天然的碳纖維呈黑色。
2. 包含高于90%的無極高分子纖維。對酸、堿、耐腐蝕性能較強,不溶不脹、耐油、抗輻射、抗放射、吸收有毒氣體和減速中子等特性。
3. 碳纖維按原料可分:聚丙烯腈基碳纖維、瀝青基碳纖維等。性能可分:通用型、高強型、中模高強型、高模型、超高模型碳纖維。狀態可分:長絲、短纖維、短切纖維。
4. 碳纖維應用領域:土木建筑、航空航天、汽車材質、纖維加固、體育用品、壓力容器、碳纖維布等。
碳纖維的重量不及鋼的四分之一,而他的應用領域卻尤為廣泛,所以碳纖維究竟是什么?碳纖維就是我們生活中的一切。
碳纖維加固是什么?
碳纖維加固包括碳纖維布加固和碳纖維板加固兩種。碳纖維材料用于混凝土結構加固修補的研究始于80年代美、日等發達國家。
我國的這項技術起步很晚,但隨著我國經濟建設和交通事業的飛速發展,現有建筑中有相當一部分由于當時設計荷載標準低造成歷史遺留問題,一些建筑由于使用功能的改變,難以滿足當前規范使用的需求,亟需進行維修、加固。國內早通過的規范是2003年《碳纖維片材加固混凝土結構技術規程》,其編號為CECS146:2003,已經被的國家標準規范2006《混凝土結構加固設計規范》代替,其編號為GB 50367-2006.碳纖維加固近的國標是《結構加固修復用碳纖維片材》GB/T 21490-2008,08年10月1日起執行。
碳纖維與傳統的加大混凝土截面或粘鋼混凝土補強相比,具有節省空間,施工簡便,不需要現場固定設施,施工質量易保證,基本不增加結構尺寸及自重,耐腐蝕、耐久性能好等特點。
另外,采用該工法,可大大提高建筑物的使用壽命,降低加固成本。因此,碳素纖維作為劃時代的補強材料,而備受青睞和關注。
碳纖維布在墻體加固的應用,首先可以從墻體受力的角度來分析。墻體在服役過程中,主要承受上部荷載傳遞的壓力。而碳纖維布雖說抗拉強度高,但其質軟且自身抗剪強度幾乎可以忽略,無法承受壓應力的作用,因此碳纖維布適用于受彎與受拉構件加固,不適用于墻體受壓加固。
另一方面,不同基材的墻體與碳纖維布的整體工作性能也大不相同。常用墻體包含砌體墻與混凝土墻,碳纖維布與混凝土基材能夠形成整體共同工作,但在砌體墻中由于砌體表面水泥砂漿整體性較差,導致碳纖維布在砌體墻加固中,易發生水泥砂漿剝離破壞,造成加固失效。
那么,碳纖維布到底能在墻體加固中起到怎樣的作用呢?大量實驗證明,在保證碳纖維布錨固的情況下,碳纖維布加固墻體能夠有效參與墻體受剪作用,改變破壞形式,提高墻體抗剪承載力與抗震性能。事實上,在墻體加固中,碳纖維布加固具有很高的局限性。當墻體承載力不滿足要求、或墻體配筋率不符合要求時,宜采用增大截面加固法或鋼筋混凝土面層法對墻體進行雙面或單面的加固。
利用這兩種方法能夠有效提高墻體抗壓承載力,但需注意植入鋼筋能否保障新舊結構共同工作,因此在增大截面或鋼筋混凝土面層法中,植筋膠將是影響質量的重要因素。

相對于當今常見的混凝土結構,鋼結構具備明顯的優勢。鋼結構自重輕,抗震性能好,資源回收價值高,被稱為可重復利用型與環保型綠色建筑。如今,鋼結構的數量,更標志著一個國家或地區的經濟實力,自我國提出在建筑中“積極、合理的用鋼”后,我國鋼結構的數量也在逐年呈上升趨勢。
與混凝土結構類似,鋼結構在外界環境與荷載的長期作用下,同樣會不可避免的出現各種損傷與缺陷。鋼結構損傷的長期累積,會導致結構力學性能劣化,甚至導致結構失效,為保證結構安全與節約資源就必須對鋼結構進行加固處理。
鋼結構傳統加固方法
鋼結構加固中,傳統的方式要屬焊接加固。焊接加固即在結構受損部位焊接金屬蓋板或型鋼,對鋼結構起到加固補強的作用。焊接加固應用時間長,技術成熟度高,但存在焊接后材料性能變差、受操作人員影響程度高的風險。
既然鋼結構可以像混凝土結構一樣采用碳纖維布進行加固,是否意味著二者對于材料有著相同的需求呢?我們都知道,碳纖維布加固是通過配套浸漬膠,將碳纖維布與基材形成整體來共同受力,也就是說,碳纖維布與基材之間,能否形成整體將是影響加固效果的重要因素。而鋼結構與混凝土結構屬于不同種類基材,對材料的要求,自然會存在不同。
在GB 50728-2011安全性鑒定中,對鋼結構中用到的浸漬膠進行了特殊的要求。相對于混凝土結構,鋼結構對浸漬膠的各項指標要求有很大的提升。鋼結構對膠體的高要求,導致大量在混凝土結構加固中采用的浸漬膠,在鋼結構中變為不合格產品,在選擇碳纖維布對鋼結構進行加固時,應當尤為注意。
截止目前,碳纖維布在鋼結構中的應用,還達不到混凝土結構加固那樣成熟。由于兩種基材的差異性,導致碳纖維布加固鋼結構的難度要遠高于混凝土結構。卡本將繼續帶來更多碳纖維布加固鋼結構的相關討論,與加固同仁共同進步。
碳纖維材料是目前常用的一種加固材料,和其他的加固材料相比,碳纖維材料有多種優勢,而且性價比較高,目前被廣泛的應用于建筑工程以及其他領域中。碳纖維加固也是一種新型的加固方式,實際施工時,將碳纖維布用結構膠粘貼在混凝土接觸層表面,提高建筑物的承重能力,從而起到加固維護的效果,碳纖維材料既然這么好,那么碳纖維加固材料的使用壽命有多長呢?下面的時間施邦小編就來給大家詳細的介紹下。
和其他的加固材料比較后會發現,碳纖維材料的耐久性非常強,國家規范中對碳纖維材料的使用年限設定的是50年,不過在實際施工的過程中會發現,碳纖維材料的使用壽命不止50年,即使在惡劣的環境中施工,碳纖維材料的使用性能也不會受到干擾,不過這里所說的是優質的碳纖維材料,有些劣質的碳纖維材料,雖然市場售價較低,但是存在的質量瑕疵問題嚴重,使用這類劣質的碳纖維材料進行加固維修,不僅達不到預期的加固效果,反而會降低建筑物的使用壽命,另外,還會帶來嚴重的安全隱患。
碳纖維加固方法雖然是目前常用的加固方法,不過碳纖維加固方法也存在一些弊端,對于碳纖維加固技術的局限性方面,并不是所有的加固工程都適合采用該種加固方法的,對此我們要明確,另外,隨著建筑行業的發展,碳纖維加固技術在我國已經趨于成熟,碳纖維加固過程中存在的諸多難點都已經被攻克,而且碳纖維材料也在不斷更新換代,現在市場上銷售的碳纖維材料,更適合在加固工程中使用。

薄薄的一層布,竟可加固建筑結構,如此神奇,其原理是什么呢?用于建筑加固的碳纖維材料具有優良的力學性能,其抗拉強度為同等截面鋼材的7-10倍。碳纖維布經環氧膠粘劑與混凝土構件粘接后,各碳纖維絲共同受力,大大提高碳纖維布的抗拉強度,從而達到加固補強的目的。
建筑加固施工采用碳纖維布加固技術的優勢在于:①輕質、高強高效,可設計性強;②基本不影響原結構的外觀且不對原結構產生損害;③其化學性質穩定,耐候性、腐蝕性以及抗疲勞性能等。
但采用碳纖維布加固法進行建筑加固時,對質量把控尤為重要,需按正常的施工程序走,否則建筑加固效果大大打折扣。
碳纖維布施工中應注意的事項:
1.施工溫度:宜在5℃以上的溫度環境下進行施工,且配套使用符合施工使用溫度的樹脂。若環境低于5℃溫度時,應配套使用低溫的樹脂或采取升溫措施。
2.放線定位:應按建筑加固設計圖部位放線定位,再做表面處理和粘貼碳纖維布。
3.配制把控:按使用規定比例配比的樹脂配制攪拌的容器不得有油污及雜質,且攪拌直至色澤均勻為止。另需根據實際溫度環境把握樹脂的每次拌合量和使用時間。
4.表面處理:粘貼前板底先要打磨平整,除去表層油污、浮漿等雜質,直至完全露出結構新面,且混凝土表面要保持干燥;若有鋼筋露出其部位要做防銹措施,如損壞程度嚴重,須采用其它措施,以確保安全;另轉角粘貼處須進行倒角處理打磨成圓弧狀,且圓弧半徑不應小于20mm。
5.按比例準確配制好底膠并攪拌均勻,注意一次調和量在可使用時間內用完,超過時間的不能使用,以確保粘接質量;底膠硬化后,在表面有凸起部分時,要用磨光機或砂紙打光。
6.粘貼碳纖維布:粘貼碳纖維布時要從中間向兩側進行粘貼,可避免施工時產生氣泡影響建筑加固效果。
7.碳纖維布的建筑加固施工應由熟悉施工工藝的專業建筑加固公司精心組織、精心施工完成,方可達到預期效果。

眾所周知,建筑物使用年限已久出現安全問題的時候。就需要進行加固修復,碳纖維布加固是常用的加固方法之一,那么使用碳纖維布加固后該如何養護呢?
粘貼完碳纖維布后,在碳纖維膠完全固化之前,我們還需要檢查一下碳纖維布是否出現空鼓、起皺等,這個時候要根據實際情況對問題進行修正,并做后續養護。
1、空鼓:
在鼓起部位,用刮板或滾筒在纖維表面沿同一方向涂刮、滾壓,將內部的空氣排出去,不得來回運動;
2、起皺:
纖維起皺會嚴重影響拉伸強度,用刮板沿纖維方向捋刮,加以修正,使起皺部分盡可能展平。
3、養護:
碳纖維布加固時不許有水,固結期不許碰動,在浸漬粘貼樹脂初期硬化之前,為了防止雨水和塵土等粘附在碳纖維布表面上,養護期間可根據需要用塑料薄膜等覆蓋。
4.、涂覆:
粘貼完碳纖維布初期硬化后,在碳纖維布表面撒上黃沙,以便后續對施工表面進行粉飾層涂抹,對抗燃性和耐火有要求時,可用灰漿或不燃燒型板等材料裝飾表面。