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碳纖維材料的加固優勢介紹
現在很多加固工程在選擇施工材料時多會選擇碳纖維材料，碳纖維材料和其他多種加固材料有著明顯的不同，相比較而言，碳纖維材料更具有加固優勢，存在經濟性高、適用面廣、操作步驟簡單等多種優勢，基本各類加固工程的施工環節都會優先選擇并使用該類加固材料，碳纖維加固材料具體有哪些加固優勢表現呢?接下來的時間，小編就站在專業的角度，來為大家詳細解答。
一、施工便利性強，易于掌握施工要點
碳纖維材料主要有兩種，其一是碳纖維板，其二是碳纖維布，目前，在加固工程中，兩種類型的碳纖維材料都比較常用，在施工環節，使用碳纖維材料易于掌握施工要點，施工操作簡單，施工的便利性強，即使是毫無施工經驗的新手施工也能保證加固效果。
二、施工可行性高，不受到周邊環境的干擾
并不是所有的加固材料適用性均較強的，有些加固材料在某些特定的加固工程并不適用，一旦隨意使用，將會直接影響到加固質量，也會對周邊環境造成嚴重的影響。碳纖維材料卻不存在這些問題，和其他的加固材料相比，碳纖維材料的優勢表現還是十分明顯的，施工可行性相對較高，施工結束后也不會對周邊環境造成干擾影響，是優質的，且客戶較為認可并會時間選擇的加固材料。
三、市場價格較低，降低施工材料成本
和鋼板等加固材料相比，碳纖維材料的市場銷售價格相對較低，使用碳纖維材料加固建筑物，即使需要使用的總量較多，也能有效降低施工成本。
四、實用性較強，加固壽命相對較長
對于客戶來說，當加固工作結束之后，他們不僅會關注加固質量，也會重點關注加固壽命，使用鋼板以及混凝土等施工材料加固建筑物，加固壽命都是十分有限的，然而，碳纖維材料的使用壽命卻高達50年以上，這也是碳纖維材料和眾多加固材料相比較后，所存在的一大優勢，對于住宅類使用年限較長的建筑物，在加固時，如果施工現場允許，碳纖維材料可以作為的加固材料。
五、操作步驟簡單，沒有施工難點
對于施工單位來說，雖然他們有著資深的施工經驗，不過，不同類別的加固材料所存在的施工難點不同，故而，施工單位在加固施工時所需要掌握的施工要點以及需要注意的施工細則方面都是不同的，碳纖維材料施工時操作步驟簡單，施工難度較低，易于掌握加固施工的整體步驟，有效保證加固質量。
以上幾點就是小編為大家整理的關于碳纖維材料的加固優勢所在，其實，碳纖維材料近幾年的應用頻率較高，對于客戶而言，碳纖維材料具有較多的選擇優勢，也是值得選購的優質加固材料。

混凝土橋梁結構的粘貼碳纖維板技術在加固中具有不中斷交通，且工期短，人工少的優點。所以擴展該項技術開展了配有大偏心CFRP體外束預應力混凝土連續梁橋體系應用研究，是本世紀新型橋梁建設方向之一。
1，碳纖維材料的基本特性 
碳纖維增強復合材料補強加固所采用的基本材料是高強度或高彈性模量的連續碳纖維，單向排列成束，用環氧樹脂浸漬固化的碳纖維板或未經樹脂浸漬固化的碳纖維布，統稱碳纖維片材。將片材用專門配制的粘貼樹脂或浸漬樹脂粘貼在橋梁混凝土構件需補強加固部位表面，樹脂固化后與原構件形成新的受力復合體，共同工作。 
1.1 碳纖維片材 
片材碳纖維材料的拉伸強度在（2400～3400）MPa之間，與普通碳素鋼板拉伸強度為240MPa相比，片材的拉伸強度很高。 片材碳纖維材料的彈性模量依片材力學性能不同，碳纖維片材依力學性能分成高模量、高強度和中等模量三類。高模量碳纖維片材的彈性模量較高，但其伸長率較低。相比之下，碳纖維片材的單位重比鋼材低許多，說明碳纖維片材較輕。碳纖維的化學結構穩定，本身不會受酸堿鹽及各類化學介質的腐蝕，有良好的耐寒和耐熱性。
1.2 配套樹脂類粘結材料 
混凝土結構加固修補配套樹脂系統包括底層涂料，用于滲透過混凝土表面，促進粘結并形成長期持久界面的基礎；油灰，用于填充整個表面空隙并形成平整表面以便使用碳纖維片材；浸漬樹脂或粘結樹脂，前者用于碳纖維布粘貼，后者用于碳纖維板粘貼。浸漬樹脂或粘貼樹脂是將碳纖維片粘附于混凝土構件表面并與之緊密地結合在一起形成整體共同工作的關鍵，因此，樹脂同混凝土的粘貼強度大于混凝土的拉伸強度和剪切強度。
就公路混凝土橋梁用碳纖維片材加固技術而言，環氧樹脂在不同施工環境溫度下固化性能有十分重要的意義，因為這涉及到粘貼工作質量與如何盡量減少橋上正常交通中斷時間緊密相關。采用專配的環氧樹脂材料，在混凝土施工表面溫度（10～40）攝氏度時，粘貼環氧樹脂固化時間約15小時以上，但粘貼后就可以使用的時間為45分鐘以上，專配的環氧樹脂材料的這一性能是完全適合混凝土橋梁的加固工作。
2，碳纖維加固補強的施工工藝 
2.1 根據設計確定粘貼碳纖維的范圍進行基底處理；
2.1.1 將砼構件表面的殘缺、破損及碳化層部分清除干凈，達到結構密實部位。檢查外露鋼筋是否有銹蝕，并進行必要的處理。對經過剔鑿、清理和露筋的構件殘缺部分進行修補復原。 
2.1.2 裂縫修補。縫寬小于0.2mm的裂縫，用環氧樹脂進行表面涂刷密封；大于0.2mm的裂縫用環氧樹脂灌縫。 
2.1.3 將構件表面凸出部分（模板的段差等）打磨平整，修復后的段差盡量平順。用磨光機把棱角磨成半徑大于30mm的圓角。 
2.1.4 清洗打磨過的構件表面，并使其充分干燥。
2.2 底層涂刷（底層涂料具有較強的滲透性，可滲入砼表面內） 
2.2.1 把底層涂料的主劑和固化劑按規定比例稱量準確后放人容器內，用攪拌器拌均勻，一次調和量應在可使用時間內用完為準。
2.2.2 用滾筒刷均勻的涂刷底層涂料。 
2.2.3 底層涂料固化后，表面有凸起部分時要用砂紙磨光。 
2.2.4 注意在氣溫小于5C，相對濕度大于85，砼表面含水率在8以上，有結露可能而無可靠保證措施時，均不得施工。
2.3 環氧膩子對構件表面殘缺的修補 
2.3.1 構件表面凹陷部位應用環氧膩子填平，修復至表面平整。 
2.3.2 內角（段差、起拱等）要用環氧膩子填補使之平順。
2.4 貼碳纖維片。 
2.4.1 為了防止碳纖維受損，在碳纖維片運輸、儲存、裁切和粘貼過程中，嚴禁受彎折。貼片前應用鋼直尺與壁紙刀按規定尺寸切斷纖維片，每段長度一般不超過6rn。 
2.4.2 碳纖維接頭必須搭接10cm以上，橫向不需搭接。 
2.4.3 按規定比例摻配樹脂主劑和固化劑，用滾筒刷均勻地涂刷黏結樹脂，稱為下涂。 
2.4.4 貼片時，在碳纖維片和樹脂之間盡量不要有空氣，可用羅拉沿著纖維方向在碳纖維片上對此滾壓，使樹脂滲入碳纖維中。
2.5 養護 
粘貼碳纖維片后，需自然養護24h達到初期固化，并保證固化期間不受干擾。
2.6 涂裝 
根據需要可在樹脂固化后加固補強構件表面，涂刷耐火涂層和色彩。
3，碳纖維（片材）加固處理要點 
在進行結構加固處理前，先對梁板采取有效地卸載和支頂措施，然后按以下施工工序進行加固施工。
3.1 破損面混凝土表面處理：清除被加固構件表面的剝落、疏松、蜂窩、腐蝕等劣化混凝土，露出混凝土結構層。3.2 按設計要求對破損面鋼筋處理后用M45的環氧樹脂砂漿進行灌縫或封閉處理，并保證鋼筋保護層厚度不小于15mm，利用打磨機將其表面打磨平整，并用鋼刷將其表面的粉塵、油污等不潔物清除干凈，使構件加固表面平整、干燥無粉塵。另外，如碳纖維需沿基纖維方向繞構件轉角處粘貼時，轉角粘貼處要進行倒角處理并打磨成圓弧狀，圓弧半徑不應小于20mm。
3.3 涂刷底層樹脂：用滾筒刷將底層樹脂均勻涂抹于混凝土表面，待樹脂表面指觸干燥時即進行下一道工序施工。
3.4 找平處理：表面凹陷部位用找平材料填補平整，且不應有菱角。
3.5 粘貼碳纖維片材：將配制好的浸漬樹脂均勻涂抹于所要粘貼的部位，并用橡膠滾筒沿纖維方向多次滾壓，擠除氣泡，使浸漬樹脂充分浸透碳纖維布，滾壓時不得損傷碳纖維布。多層粘貼重復上述步驟，待纖維表面接觸干燥時即可進行下一層的粘貼。如超過60min，則應等12h后，再行涂刷粘結劑粘貼下一層。
3.6 在后一層的碳纖維布的表面均勻涂抹浸漬樹脂。 
4，對碳纖維加固補強技術的展望 
碳纖維用于砼結構的修復補強雖然時間不長，但發展很快，其主要原因在于碳纖維片加固存在較多優點： 
4.1 施工簡便迅速，無需模板、夾具、支撐等。 
4.2 不增加結構重量，碳纖維片重量200g/m～300g/m，設計厚度0.111mm～0.167mm，加上環氧樹脂的重量也很輕，對結構自重影響可忽略不計。 
4.3 能適應各種結構外形的補強。 
4.4 可以多層粘貼。可根據設計要求，在一個部位重疊粘貼。
隨著我國高等級公路的迅速發展，高速公路橋梁通車里程也在不斷增長，橋梁由于各種原因造成承載力降低、混凝土強度降低或需要提高抗震能力和修補橋梁裂縫，都可以應用碳纖維布補強技術。

當前在工程結構加固改造市場上，粘貼碳纖維復合材料加固是當下熱門的加固方式，其原因當然與碳纖維材料的優點有關：重量輕、強度高、耐酸堿、不占原有建筑空間、施工簡便、幾乎無濕作業等。
結構安全無小事，在加固材料的選購上更是體現得淋漓盡致，加固材料是結構加固中對安全影響的因素，因此在選購中，我們一定要仔細篩選、謹慎決定，防止一時疏忽，留下安全隱患。
首先我們要知道碳纖維布有一級300g、一級200g、二級300g和二級200g四種規格，有些圖紙設計說明會直接給出碳布規格。例如設計說明中明確提出碳布采用一級300g，那我們就可以直接跟材料廠家說明規格等級就可以了。
如果設計說明沒有明確提出碳布的等級規格，我們可以根據材料幾項關鍵性能參數進行判斷材料規格等級。例如提到碳布抗拉強度≥3400MPa、彈性模量230GPa、伸長率1.6%，那我們就可以確定碳布等級為一級，抗拉強度≥3000MPa、彈性模量200GPa，伸長率1.5%，說明碳布等級為二級；可以根據碳布厚度確定碳布的克數，厚度為0.167mm，碳布為300g/㎡，厚度為0.111mm，碳布為200g/㎡。
當碳纖維布和浸漬膠進場時，檢查碳纖維布外觀是否有明顯的不平整現象。在施工過程中感受膠體是否好用，膠體如果太稠則會導致施工人員施工體驗性不好，并且膠體很難充分浸透碳布，達到的加固效果，若果膠體太稀，又會導致浸漬膠流淌，影響粘接效果。
如何選擇好的碳布是一件令人極其的事情，市面上眾多品牌的碳纖維布魚龍混雜，令人頭暈目眩的同時看起來似乎都沒什么區別。然而不同的產品卻存在較大的價格差異，部分工程由于采用了劣質產品導致加固失效常有發生，其造成的損失難以估計，因而值得加固改造業的設計、施工、監理和業主單位予以關注，需要多方共同做出努力。

碳纖維布（CFRP）加固修補結構技術是一種新型的結構加固技術，它是利用樹脂類粘結材料將碳纖維布粘貼于混凝土表面，以達到對結構及構件加固補強的目的。
加固機理是將碳纖維布采用高性能的環氧類粘結劑粘結于混凝土構件的表面，膠結材料作為它們之間的剪力連接媒介，形成新的復合體，使增強貼片與原有鋼筋共同作用，增大了結構抗拉及抗剪能力，可有效提高結構的強度，延性及抗裂性。利用碳纖維布良好的抗拉強度達到增強構件承載能力及剛度的目的。
CFRP加固修補混凝土結構所用材料主要為碳纖維布與粘貼用樹脂。
1、碳纖維布的抗拉強度應按纖維的凈截面面積計算，凈截面面積取碳纖維布的計算厚度乘以寬度。碳纖維布的計算厚度取碳纖維布的單位面積質量除以碳纖維密度。單層碳纖維布的單位面積碳纖維質量不宜低于150g/㎡，且不宜高于450g/㎡。在施工質量有可靠保證時，單層碳纖維布的單位面積碳纖維質量可提高到600g/㎡。
2、粘結劑要有足夠的粘結性能，工藝過程中各部位所使用的環氧樹脂膠結材料的種類、型號，應根據施工時的溫度、濕度進行選擇。應正確掌握主劑和固化劑的配比，使滲透性、粘稠度、固化速度等方面能滿足不同季節施工的需要。采用碳纖維片材對混凝土結構加固時，應采用與碳纖維片材配套的底層樹脂、找平材料、浸漬樹脂或粘結樹脂。
3、在受彎加固和受剪加固時，被加固的混凝土結構構件，其現場實測混凝土強度等級不得低于C15，且混凝土表面的正拉粘結強度不得低于1.5MPa。采用封閉粘貼碳纖維片材加固混凝土柱時，混凝土強度等級不應低于C10。
4、主要機具：角向磨光機、砂紙、剪刀、鑿子、榔頭、臺秤、卷尺、水平儀、鉛錘、滾筒、刮板、攪拌容器、橡膠抹子、滾洞刷子、攪拌器、防護眼鏡、橡膠手套、口罩等。
1、應認真閱讀設計施工圖。在進行混凝土表面處理和粘貼碳纖維布前，應按加固設計部位放線定位。
2、應根據施工現場實際情況和加固構件混凝土的補強荷載要求，制定相應施工方案和施工計劃。
3、應對所使用的碳纖維布、配套樹脂、機具等做好施工前的物質準備工作。
4、進場后的碳纖維布、配套樹脂應抽樣送檢，合格后方可施工。
5、施工宜在環境溫度為5℃以上的條件下進行，并應符合配套樹脂要求的施工使用溫度。當環境溫度低于5℃時，應采用適用于低溫環境的配套樹脂或采取升溫措施。
采用粘貼碳纖維片材加固混凝土結構時，應由專業施工隊伍進行施工。
施工過程中應避免碳纖維片材彎折。