碳纖維加固原理及施工方法-云南科華建筑加固工程有限公司

作者：www.520led.com 時間:2024-08-29 14:07??點擊: 次

碳纖維加固技術是指采用高性能粘結劑將碳纖維布粘貼在建筑結構物表面，當結構荷載增加時，兩者共同工作，提高構件承載力，從而達到加固補強的目的。本文給大家介紹了關于碳纖維加固的專業知識，讓大家了解碳纖維加固產品和碳纖維加固具體施工流程等，為大家提供碳纖維加固實際案例。

碳纖維布加固

碳纖維布是用高強碳纖維絲編制而成的布，由于它強度高，質量輕的特點，最初是運用于航天，火箭，汽車，現在發展到運用于建筑結構加固，加固中俗稱碳纖維加固布、碳布。

碳纖維布簡介

碳纖維加固就是用碳纖維布對建筑或者其它結構進行受力加固補強。

碳纖維布是用高強碳纖維絲編制而成的布，由于它強度高，質量輕的特點，最初是運用于航天，火箭，汽車，現在發展到運用于建筑結構加固，加固中俗稱碳纖維加固布、碳布。碳纖維加固布是一種單向碳纖維加固產品，通常采用12K碳纖維絲織造，12k中的K指的是千，12K碳絲就是一束碳絲里含有12000根碳纖維，用12K碳纖維織成的加固布通常有兩種厚度：0.111mm（俗稱200g碳布，既一個平方的布重量為200g）和0.167mm（俗稱300g碳布,既一個平方的布的重量為300g）。常規寬度為：100mm、150mm、200mm、300mm、500mm，另外可以根據工程需要定制特殊寬度。

碳纖維布用于結構構件的抗拉、抗剪和抗震加固，該材料與配套浸漬膠共同使用成為碳纖維復合材料，可構成完整的性能卓越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。

由于碳纖維施工簡單，避免了結構重新澆筑而造成工程造價的劇烈增加而受到業主，設計師的歡迎

現在碳纖維用于建筑加固的碳纖維布用量越來越大，越來越普遍，從2005年的十萬平左右的用量，到現在大約200萬平年的用量，成為建筑加固的主要手段之一。

碳纖維布選購技巧

碳纖維布選購，首先我們得了解設計要求，設計要求主要有如下幾個方面

第一、碳纖維的強度，比如是大于等于3400MPA,還是大于等于3000MPA，這個指標就是要求是一級布還是二級布。

第二、知道一級布還是二級布之后，下個指標就是碳布的克數，建筑加固布常規的是200克或者300g.同樣是一級布，200g和300g布的拉力是不一樣的，因為300g里面的含的絲的數量是200g的1.5倍。

第三、碳布的厚度，按照《混凝土結構加固設計規范》GB50367-2013，200g碳布的厚度是為0.111mm厚，300g碳纖維布的厚度為0.167mm厚。這個就要求必須編制的時候采用12K的絲，及要求相應的碳纖維絲（200g布10公分寬含25根絲，300g布10公分寬含37根）的數量才能到達這個標準。

廠家選擇，因為碳纖維加固市場發展過快，國家管理體系跟不上市場的發展速度，在市場爆發的過程中，碳布廠家良莠不齊，大多數碳布廠家并不是專業從事加固行業的生產廠家，如從編制編織袋廠家，衣服紡織等轉行過來的。僅僅掌握編織工藝，對加固技術要求一無所知。所用碳絲質量毫無了解，大多數連什么叫一級二級布都不知曉。客戶在選擇時盡量選擇專業從事加固行業的碳布廠家選購

碳纖維布加固施工方法

第一步：掌握圖紙，認真讀圖，知道哪里需要貼，怎么樣貼，是井字型貼還是滿貼，另外貼幾層等。

第二步：查看工作面，不符合工作貼碳纖維的工作面需要創造條件，比如部分需要加固的梁下有隔墻是否已經砌筑到頂了？消防是否安裝好了？吊頂是否安裝好了？腳手架是否能夠的著？現場有電嗎？

第三步：進場前需要做好安全防護，另外按照加固施工方案，是否需要對加固部位樓板，梁需要進行卸載處理。

第四步：加固部位打磨，直至露出混凝土結構層。

第五步：找平加固部位，用找平膠將凹陷部位填充飽滿，凸出部位打磨平整。

第六步：準備材料及施工工具，碳纖維布，碳纖維膠水，手套，滾筒，刮板，防護服。碳纖維布先按尺寸裁剪好。碳纖維膠水按配比配好，膠水配置的時候，切記不能將A組份（環氧樹脂）倒入B組份（固化劑），而是應該將B組份倒入A組份然后迅速攪拌（不可量大，否則反應會過于劇烈）。

第七步：用滾筒涂刷（底膠）膠水至需要加固的混凝土結構層上，然后貼上碳纖維布，用刮板掛平整，至膠水浸出布面，等膠水凝固后，再在表面刷面膠（現在基本與底膠成份一樣）。

第八步：如果需要在碳纖維上做粉刷，那需要在面膠未干之前撒上黃沙，讓其表面粗糙，以便于粉刷的更牢固，否則膠水表面過于光滑容易造成空鼓。

碳纖維布

碳纖維布也叫碳纖維編織布、碳纖維加固布、碳纖維帶等，碳纖維布可以用于一些結構構件的抗拉、抗震加固，可以處理建筑裂縫，修繕和加固一些其它的工程中的缺陷。碳纖維布與它的配套浸漬膠一起使用可以成為碳纖維復合材料，它的性能就更加優越了。碳纖維布適用的范圍越來越廣泛。

碳纖維布產品特點

強度高，密度小，厚度薄，基本不增加加固構件自重及截面尺寸。適用面廣，廣泛適用于建筑物橋梁隧道等各種結構類型、結構形狀的加固修復和抗震加固及節點的結構加固。施工便捷，無需大型機具設備，沒有濕作業，無需動火，無需現場固定設施，施工占用場地少，施工工效高。高耐久性，由于不會生銹，非常適合高酸、堿、鹽及大氣腐蝕環境中使用。
適用于各種結構類型，各種結構部位的加固修補，如梁、板、柱、屋架、橋墩、橋梁、筒體、殼體等結構。適用于港口工程和水利水電等工程中混凝土結構、砌體結構、木結構的補強和抗震加固，特別適合于曲面及節點等復雜形式的結構加固。基層混凝土的強度要求不低于C15。施工環境溫度在5～35℃范圍內，相對濕度不大于70%。

碳纖維布應用領域

1)宇航：機身、方向舵、火箭的發動機殼、導彈散流器、太陽能電池板等。

2)體育器材：汽車部件、摩托車零件、釣魚桿、棒球棍、滑雪橇、快艇、羽毛球拍等。

3)工業：發動機部件、風機葉片、傳動軸、以及電器零部件等。

4)消防：適用于部隊、消防、鋼廠等特殊類高檔的防火服制作。

碳纖維布應用性能

1)漏放鋼筋加固

2)梁、柱斷裂加固

3)加層抗震加固

4)高架、橋梁維修加固

5)剪力墻開門加固

6)陽臺根部斷裂加固
A、自重輕，能在狹小的空間操作，施工過程不受影響
B、使用強度高，能靈活的用于抗彎、抗剪和抗壓的工程結構中
C、具有優良柔韌性，能包裹復雜的外形構件
D、滿足各種構件表面(橋梁、隧洞、板、梁、柱、通風桶、管道、墻體等)的抗堿抗化學腐蝕要求
E、可對織物進行重復利用，覆蓋平整;對裝修影響小，貯存壽命長;容許操作期限長，在操作前、操作中和操作后都允許環境存在一定的差異
F、抗高溫、抗蠕變、耐磨損、抗震性能良好

碳纖維板

碳纖維板即碳纖維加固補強單向板材，其成型工藝是將碳纖維浸漬樹脂后在模具內固化并連續拉擠成型。采用優質碳纖維原料與良好基本樹脂，碳纖維板材具有拉伸強度高、耐腐蝕性、抗震性、抗沖擊性等良好性能。

應用領域

混凝土梁抗彎、抗剪加固，混凝土樓板、橋板加固補強、混凝土、磚砌體墻，剪刀墻補強，橋墩、樁等柱加固補強，煙囪、隧道、水池、混凝土管等加固補強。

技術特點

1、高強高效
抗拉強度是普通鋼材的數倍以上，彈性模量優于鋼材，具有優異的抗蠕變性能，耐腐蝕性和抗震性。

2、重量輕、柔韌性好
碳纖維比強度高、質量僅為鋼的1/5，有較高的韌性，可以盤卷，能以較大長度供應而無須搭接。

3、施工便捷，施工質量易保證
材料不用預加工，工序方便，板材允許交叉。

4、良好的耐久性和耐腐蝕性
耐酸、堿、鹽及大氣環境的腐蝕，不須定期維護。

碳纖維膠

建筑上一般碳纖維膠是指碳纖維浸漬膠，碳纖維膠包括碳纖維底膠、碳纖維找平膠和碳纖維浸漬膠三種。碳纖維膠系A、B雙組分環氧類膠粘劑。

適用范圍

碳纖維浸漬膠主要用于建筑物加固改造過程中構件表面如混凝土、磚、巖石等基材與碳纖維、玻璃纖維及其它纖維類片材的浸漬粘貼。底膠主要用于加固構件表面底層涂抹修補，修補膠主要用于加固構件表面缺陷的修補、找平。

操作要點

施工環境通風干燥，粘貼面潔凈、打磨粗糙徹底，油污的地方用清洗干凈

使用前必須根據環境、溫度和工藝條件進行膠的試驗調制，以確定最佳配比

用底膠和修補膠對混凝土表面進行涂抹和修補處理，須等膠液初凝后才能進行下一道工序

用膠量需保證充足、飽滿，使用滾筒刷或光滑滾子等合適工具沿碳纖維布同一方向反復滾壓直至膠液滲出表面，以去除氣泡，使碳纖維布充分浸潤膠液

常溫膠固化溫度不低于5°C，環境溫度20-25°C時固化時間不少于3天，環境溫度低于10°C時固化時間不得少于7天，溫度在5°C下時，請選用低溫固化型碳纖維系列膠
氣溫偏低時，可采取用紅外線燈或碘鎢燈濕度加溫，以促進固化

使用注意要點

采用鐵桶包裝
本品不屬有毒、易燃、宜爆危險品，可按一般化學建材運輸。運輸途中堆放不超過3層，不得傾斜或倒置，不得曝曬、雨淋等

甲、乙兩組分應分開存放于陰涼（5-35°C）、干燥的庫房內，且儲存期不超過12個月

施工時須佩戴防護用品（手套、口罩、護目鏡、安全帽等），若不慎弄到皮膚或衣物上，可用清洗并用大量清水沖洗，若濺入眼睛，應立即就醫。

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