碳纤维加固原理及施工方法-云南科华建筑加固工程有限公司

碳纤维加固技术是指采用高性能粘结剂将碳纤维布粘贴在建筑结构物表面，当结构荷载增加时，两者共同工作，提高构件承载力，从而达到加固补强的目的。本文给大家介绍了关于碳纤维加固的专业知识，让大家了解碳纤维加固产品和碳纤维加固具体施工流程等，为大家提供碳纤维加固实际案例。

碳纤维布加固

碳纤维布是用高强碳纤维丝编制而成的布，由于它强度高，质量轻的特点，最初是运用于航天，火箭，汽车，现在发展到运用于建筑结构加固，加固中俗称碳纤维加固布、碳布。

碳纤维布简介

碳纤维加固就是用碳纤维布对建筑或者其它结构进行受力加固补强。

碳纤维布是用高强碳纤维丝编制而成的布，由于它强度高，质量轻的特点，最初是运用于航天，火箭，汽车，现在发展到运用于建筑结构加固，加固中俗称碳纤维加固布、碳布。碳纤维加固布是一种单向碳纤维加固产品，通常采用12K碳纤维丝织造，12k中的K指的是千，12K碳丝就是一束碳丝里含有12000根碳纤维，用12K碳纤维织成的加固布通常有两种厚度：0.111mm（俗称200g碳布，既一个平方的布重量为200g）和0.167mm（俗称300g碳布,既一个平方的布的重量为300g）。常规宽度为：100mm、150mm、200mm、300mm、500mm，另外可以根据工程需要定制特殊宽度。

碳纤维布用于结构构件的抗拉、抗剪和抗震加固，该材料与配套浸渍胶共同使用成为碳纤维复合材料，可构成完整的性能卓越的碳纤维布片材增强体系，适用于处理建筑物使用荷载增加、工程使用功能改变、材料老化、混凝土强度等级低于设计值、结构裂缝处理、恶劣环境服役构件修缮、防护的加固工程。

由于碳纤维施工简单，避免了结构重新浇筑而造成工程造价的剧烈增加而受到业主，设计师的欢迎

现在碳纤维用于建筑加固的碳纤维布用量越来越大，越来越普遍，从2005年的十万平左右的用量，到现在大约200万平年的用量，成为建筑加固的主要手段之一。

碳纤维布选购技巧

碳纤维布选购，首先我们得了解设计要求，设计要求主要有如下几个方面

第一、碳纤维的强度，比如是大于等于3400MPA,还是大于等于3000MPA，这个指标就是要求是一级布还是二级布。

第二、知道一级布还是二级布之后，下个指标就是碳布的克数，建筑加固布常规的是200克或者300g.同样是一级布，200g和300g布的拉力是不一样的，因为300g里面的含的丝的数量是200g的1.5倍。

第三、碳布的厚度，按照《混凝土结构加固设计规范》GB50367-2013，200g碳布的厚度是为0.111mm厚，300g碳纤维布的厚度为0.167mm厚。这个就要求必须编制的时候采用12K的丝，及要求相应的碳纤维丝（200g布10公分宽含25根丝，300g布10公分宽含37根）的数量才能到达这个标准。

厂家选择，因为碳纤维加固市场发展过快，国家管理体系跟不上市场的发展速度，在市场爆发的过程中，碳布厂家良莠不齐，大多数碳布厂家并不是专业从事加固行业的生产厂家，如从编制编织袋厂家，衣服纺织等转行过来的。仅仅掌握编织工艺，对加固技术要求一无所知。所用碳丝质量毫无了解，大多数连什么叫一级二级布都不知晓。客户在选择时尽量选择专业从事加固行业的碳布厂家选购

碳纤维布加固施工方法

第一步：掌握图纸，认真读图，知道哪里需要贴，怎么样贴，是井字型贴还是满贴，另外贴几层等。

第二步：查看工作面，不符合工作贴碳纤维的工作面需要创造条件，比如部分需要加固的梁下有隔墙是否已经砌筑到顶了？消防是否安装好了？吊顶是否安装好了？脚手架是否能够的着？现场有电吗？

第三步：进场前需要做好安全防护，另外按照加固施工方案，是否需要对加固部位楼板，梁需要进行卸载处理。

第四步：加固部位打磨，直至露出混凝土结构层。

第五步：找平加固部位，用找平胶将凹陷部位填充饱满，凸出部位打磨平整。

第六步：准备材料及施工工具，碳纤维布，碳纤维胶水，手套，滚筒，刮板，防护服。碳纤维布先按尺寸裁剪好。碳纤维胶水按配比配好，胶水配置的时候，切记不能将A组份（环氧树脂）倒入B组份（固化剂），而是应该将B组份倒入A组份然后迅速搅拌（不可量大，否则反应会过于剧烈）。

第七步：用滚筒涂刷（底胶）胶水至需要加固的混凝土结构层上，然后贴上碳纤维布，用刮板挂平整，至胶水浸出布面，等胶水凝固后，再在表面刷面胶（现在基本与底胶成份一样）。

第八步：如果需要在碳纤维上做粉刷，那需要在面胶未干之前撒上黄沙，让其表面粗糙，以便于粉刷的更牢固，否则胶水表面过于光滑容易造成空鼓。

碳纤维布

碳纤维布也叫碳纤维编织布、碳纤维加固布、碳纤维带等，碳纤维布可以用于一些结构构件的抗拉、抗震加固，可以处理建筑裂缝，修缮和加固一些其它的工程中的缺陷。碳纤维布与它的配套浸渍胶一起使用可以成为碳纤维复合材料，它的性能就更加优越了。碳纤维布适用的范围越来越广泛。

碳纤维布产品特点

强度高，密度小，厚度薄，基本不增加加固构件自重及截面尺寸。适用面广，广泛适用于建筑物桥梁隧道等各种结构类型、结构形状的加固修复和抗震加固及节点的结构加固。施工便捷，无需大型机具设备，没有湿作业，无需动火，无需现场固定设施，施工占用场地少，施工工效高。高耐久性，由于不会生锈，非常适合高酸、碱、盐及大气腐蚀环境中使用。
适用于各种结构类型，各种结构部位的加固修补，如梁、板、柱、屋架、桥墩、桥梁、筒体、壳体等结构。适用于港口工程和水利水电等工程中混凝土结构、砌体结构、木结构的补强和抗震加固，特别适合于曲面及节点等复杂形式的结构加固。基层混凝土的强度要求不低于C15。施工环境温度在5～35℃范围内，相对湿度不大于70%。

碳纤维布应用领域

1)宇航：机身、方向舵、火箭的发动机壳、导弹散流器、太阳能电池板等。

2)体育器材：汽车部件、摩托车零件、钓鱼杆、棒球棍、滑雪橇、快艇、羽毛球拍等。

3)工业：发动机部件、风机叶片、传动轴、以及电器零部件等。

4)消防：适用于部队、消防、钢厂等特殊类高档的防火服制作。

碳纤维布应用性能

1)漏放钢筋加固

2)梁、柱断裂加固

3)加层抗震加固

4)高架、桥梁维修加固

5)剪力墙开门加固

6)阳台根部断裂加固
A、自重轻，能在狭小的空间操作，施工过程不受影响
B、使用强度高，能灵活的用于抗弯、抗剪和抗压的工程结构中
C、具有优良柔韧性，能包裹复杂的外形构件
D、满足各种构件表面(桥梁、隧洞、板、梁、柱、通风桶、管道、墙体等)的抗碱抗化学腐蚀要求
E、可对织物进行重复利用，覆盖平整;对装修影响小，贮存寿命长;容许操作期限长，在操作前、操作中和操作后都允许环境存在一定的差异
F、抗高温、抗蠕变、耐磨损、抗震性能良好

碳纤维板

碳纤维板即碳纤维加固补强单向板材，其成型工艺是将碳纤维浸渍树脂后在模具内固化并连续拉挤成型。采用优质碳纤维原料与良好基本树脂，碳纤维板材具有拉伸强度高、耐腐蚀性、抗震性、抗冲击性等良好性能。

应用领域

混凝土梁抗弯、抗剪加固，混凝土楼板、桥板加固补强、混凝土、砖砌体墙，剪刀墙补强，桥墩、桩等柱加固补强，烟囱、隧道、水池、混凝土管等加固补强。

技术特点

1、高强高效
抗拉强度是普通钢材的数倍以上，弹性模量优于钢材，具有优异的抗蠕变性能，耐腐蚀性和抗震性。

2、重量轻、柔韧性好
碳纤维比强度高、质量仅为钢的1/5，有较高的韧性，可以盘卷，能以较大长度供应而无须搭接。

3、施工便捷，施工质量易保证
材料不用预加工，工序方便，板材允许交叉。

4、良好的耐久性和耐腐蚀性
耐酸、碱、盐及大气环境的腐蚀，不须定期维护。

碳纤维胶

建筑上一般碳纤维胶是指碳纤维浸渍胶，碳纤维胶包括碳纤维底胶、碳纤维找平胶和碳纤维浸渍胶三种。碳纤维胶系A、B双组分环氧类胶粘剂。

适用范围

碳纤维浸渍胶主要用于建筑物加固改造过程中构件表面如混凝土、砖、岩石等基材与碳纤维、玻璃纤维及其它纤维类片材的浸渍粘贴。底胶主要用于加固构件表面底层涂抹修补，修补胶主要用于加固构件表面缺陷的修补、找平。

操作要点

施工环境通风干燥，粘贴面洁净、打磨粗糙彻底，油污的地方用清洗干净

使用前必须根据环境、温度和工艺条件进行胶的试验调制，以确定最佳配比

用底胶和修补胶对混凝土表面进行涂抹和修补处理，须等胶液初凝后才能进行下一道工序

用胶量需保证充足、饱满，使用滚筒刷或光滑滚子等合适工具沿碳纤维布同一方向反复滚压直至胶液渗出表面，以去除气泡，使碳纤维布充分浸润胶液

常温胶固化温度不低于5°C，环境温度20-25°C时固化时间不少于3天，环境温度低于10°C时固化时间不得少于7天，温度在5°C下时，请选用低温固化型碳纤维系列胶
气温偏低时，可采取用红外线灯或碘钨灯湿度加温，以促进固化

使用注意要点

采用铁桶包装
本品不属有毒、易燃、宜爆危险品，可按一般化学建材运输。运输途中堆放不超过3层，不得倾斜或倒置，不得曝晒、雨淋等

甲、乙两组分应分开存放于阴凉（5-35°C）、干燥的库房内，且储存期不超过12个月

施工时须佩戴防护用品（手套、口罩、护目镜、安全帽等），若不慎弄到皮肤或衣物上，可用清洗并用大量清水冲洗，若溅入眼睛，应立即就医。

碳纤维加固