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。

當房屋使用多年或改變使用功能時,承載力可能會出現不足,這個時候就需要對房子進行加固。而使用多年的樓板,也往往會出現承重力下降,穩固性和安全性達不到標準的狀況,那么這個時候使用碳纖維布對樓板加固不失為一種好的辦法。
什么是碳纖維布加固?
碳纖維布加固也稱為碳纖維布補強,用碳纖維布補強樓板其實很簡單,只要在樓板底及邊梁的內側、梁底,還有外側部位粘貼一層輕質高強的碳纖維布即可,通常來說粘貼在樓板下面比較多,目的是為了改善樓板中間凹陷問題,提高樓板抗彎的能力。
加固后樓板承重能提升多少?
碳纖維布加固后的樓板承重能力能提升多少,這是很多人關心的問題之一。使用優質單向碳纖維布加固之后,樓板的承重能力便會增強,可提升達40%。
但是在做碳纖維布加固的時候一定要注意,選擇優質的碳纖維布很關鍵。現在多的是急功近利的商家,生產的產品形似,質量卻堪憂。
倍牢得碳纖維布采用12K小束絲單向編制而成,自重輕,厚度小,高強度,高模量,耐久性能好,通過國家檢測標準值,檢測報告齊全。做碳纖維布加固,就選恒固品牌。

我國的民用住宅建筑中砌體結構占90%以上。砌體結構多采用磚和砂漿砌筑,通過內外磚墻的咬砌達到具有一定整體連接性的目的。由于組成的基本材料和連接方式決定了多層砌體房屋變形能力小,其有脆性性質,房屋的抗震性能較差,因此在抗震設防區改善砌體結構延性,提高房屋的抗震性能具有極其重要的意義。
墻面粘貼纖維增強復合材料方法。纖維增強復合材料具有輕質、高強、耐腐蝕等優點,是較理想的新型復合材料。粘貼纖維布的方法還具有能對結構的不同部位和不同環境下的結構進行施工、受力均勻、不會造成應力集中、不占用建筑空間、施工工期較短、結構外觀尺寸不會出現明顯變化、修復加固效果顯著等特點。
對由于地震等原因導致破壞的砌體,當砌體未出現磚被壓碎等嚴重破壞現象時,用纖維布加固的效果是非常顯著的,纖維布可以恢復絕大部分承載力,提高極限位移,改善砌體的抗震性能。
1.被加固的磚墻,其現場實測的磚強度等級不得低于MU7.5,砂漿強度等級不宜低于M2.5,已開裂、腐蝕、老化的磚墻不得采用此方法加固;粘貼碳纖維布對磚墻進行抗震加固時,應采用連續粘貼形式,以增強墻體的整體性能。
2.碳纖維布加固的構造尚應符合下列要求:
①碳纖維布條帶在全墻面上宜等間距均勻布置,條帶寬度不宜小于100mm,條帶的凈距不宜大于三塊磚塊的高度及200mm。
②沿碳纖維布條帶方向及端部應有可靠的錨固措施,可采用M10對穿螺桿及5mm厚鋼板沿布方向進行錨固,間距不大于1000mm;可根據墻體端部情況,采用對穿螺栓墊板壓牢,當碳纖維布條帶需繞過陽角時,陽角轉角處曲率半徑不應小于20mm。當有可靠的工程經驗或試料時,也可采用其他機械錨固方式。
③當采用搭接的方式接碳纖維布條帶時,搭接長度不應小于200mm,且應在搭接長度中部設置一道錨栓錨固。
④磚墻表面加固前,應先做水泥砂漿抹平層,層厚不應小于15mm且應平整,水泥砂漿強度等級應不低于M10,待抹平層硬化、干燥后方可粘貼碳纖維布。

碳纖維布是一種單向碳纖維加固產品,采用日本碳纖維絲織造。可提供兩種厚度:0.111mm(200g)和0.167mm(300g)。多種寬度:100mm、150mm、200mm、300mm、500mm及其他工程所需的特殊寬度。用于結構構件的抗拉、抗剪和抗震加固,該材料 與中德新亞公司配套浸漬膠共同使用成為碳纖維復合材料,可構成完整的、性能的碳纖維布片材增強體系, 適用于處理建筑物使用荷載增加、工程使用功能改變、材料老化、混凝土強度等級低于設計值、結構裂縫處理、惡劣環境服役構件修繕、防護的加固工程,以及體育用品、工業產品等...
樓板在建筑結構中承擔著很重要的職責,它是一種分隔承重構件,是墻、柱水平方向的支撐及聯系桿件,保持墻柱的穩定性,并能承受水平方向傳來的荷載,再把這些荷載傳給墻、柱,再由墻、柱傳給基礎。
碳纖維布的抗拉強度是鋼材的10倍左右,壽命超過50年,加固樓板適用性高。粘貼碳纖維布前,一定要徹底清潔樓板附著物,用丙酮擦拭干凈,保持干燥備用。本著可靠錨固、節約材料的原則,粘貼碳纖維布的情況應酌情而定,一般情況下不宜超過4層。
采用碳纖維布加固時,應采取措施卸除或大部分卸除作用在結構上的活荷載。
若不卸荷,加固后,結構成承受的是樓板加活荷載的重力,這時候張貼碳纖維布,則碳纖維布不承受重力,因此就不能充分發揮其作用。只有再貼碳纖維布才能受力,達到加固的目的,一方面也造成了材料的狼費。
因此加固前卸荷,碳纖維布才能直接受力,發揮強大性能。
我們在樓板上添加設備,超過了樓板的原始承載力,這時候就需要粘貼碳纖維布加固來提高結構荷載,達到當前的荷載需求。那么問題來了,采用碳纖維布加固,承載力提高有范圍界限嗎?
結構抗震設計有一個概念叫“強剪弱彎”,意思就是,使鋼筋混凝土構件中與正截面受彎承載能力對應的剪力低于該構件斜截面受剪承載能力的設計要求,使結構構件在發生受彎破壞前不先發生剪切破壞,用以改善構件自身的抗震性能。
通俗一點的說法,受彎破壞是延時破壞,先表現為有預兆的開裂、下撓等。而受剪破壞是脆性破壞,沒有預兆,瞬時發生,危險性更大。所以,我們要人為控制這個更大的破壞發生危險源。
所以,規定在粘貼碳纖維布加固樓板時,其正截面受彎承載力提高幅度不應超過40%,不僅是為了控制加固后構件的裂縫寬度和變形,更要先驗算其受剪承載力,避免因受彎承載力提高后而導致構件受剪破壞先于受彎破壞。