粘贴碳纤维、玻璃纤维等复合材加固

一、概述

用于建筑结构补强加固的碳纤维材料，其强度一般为建筑用钢材的十几倍，弹性模量与建筑钢材在同一水平线上并略有提高，具有优异的物理力学性能、良好的粘结性、耐热性及抗腐蚀性等特点，是一种优良的结构加固用材料，非常适用于土木工程领域。碳纤维材料的这些特点，为建筑结构的补强与加固提供了技术支持。 

与原有的加固方法比较，碳纤维加固技术具有明显的技术优势，主要体现在： 

1．高强高效 

由于碳纤维材料优异的物理力学性能，在对混凝土结构进行加固补强过程中可以利用其高强度、高模量的特点来提高结构及构件的承载力和延性，改善其受力性能，达到高效加固的目的。 

2．耐腐蚀性及耐久性 

碳纤维材料的化学性质稳定，不与酸碱盐等化学物质发生反应，因而用碳纤维材料加固后钢筋混凝土构件具有良好的耐腐蚀性和耐久性，解决了其他加固方法所遇到的化学腐蚀问题。 

3．不增加构件的自重及体积 

碳纤维布质量轻且厚度薄，经加固修补后的构件，基本上不增加原结构的自重及尺寸，也就不会减少建筑物的使用空间。 

4．适用面广 

由于碳纤维布是一种柔性材料，而且可以任意地裁剪，所以这种加固技术可广泛地应用于各种结构类型、各种结构形状和结构中的各种部位，且不改变结构形状及不影响结构外观。同时，对于其他加固方法无法实施的结构和构件，诸如大型桥梁的桥墩、桥梁和桥板，以及隧道、大型筒体及壳体结构工程等，碳纤维加固技术都能顺利地解决。 

5．便于施工 

将碳纤维材料用于加固混凝土结构，在施工现场不需要大型的施工机械，占用施工场地少，而且没有湿作业，因而功效很高。

二、加固技术要求

1．粘贴碳纤维布加固适用于钢筋混凝土受弯、轴心受压、大偏心受压及受拉构件的加固。不适用于素混凝土构件，包括纵向受力钢筋配筋率低于现行国家规范标准《混凝土结构设计规范》GB50010规定的最小配筋率的构件加固。 

2．被加固的混凝土结构构件，其现场实测混凝土强度等级不得低于C15，且混凝土表面的正拉粘结强度不得低于1.5Mpa。 

3. 粘贴钢板加固的混凝土构件，其长期使用的环境温度不应高于60℃。并满足现行国家标准《建筑防火设计规范》GB50016规定的耐火等级和耐火极限要求。 

4．粘贴钢板对钢筋混凝土结构进行加固时，应采取措施卸除或大部分卸除作用在结构上的活荷载。

三、加固施工工艺

四、施工要点

1.施工准备 

1)应认真阅读设计施工图（加固方案）。 

2)应根据施工现场和被加固构件混凝土的实际状况，拟订施工计划。 

3)应对所使用的碳纤维布、配套树脂、机具等做好施工前的准备工作。 

2.表面处理 

1)应清除被加固构件表面的剥落、疏松、蜂窝、腐蚀等劣化混凝土，露出混凝土结构层，并用修复材料将表面修复平整。

2)应按设计要求对裂缝进行灌浆或封闭处理。 

3)被粘贴的混凝土表面应打磨平整，除去表面浮浆、油垢等杂质，直至完全露出混凝土结构新面。转角粘贴处应进行导角处理并打磨成圆弧状，圆弧半径不应小于20mm。 

3.涂刷底层树脂 

1)应按产品生产厂家提供的工艺规定配制底层树脂。 

2)应采用滚筒刷将底层树脂均匀涂抹于混凝土表面。宜在底层树脂表面指触干燥后，尽快进行下一工序的施工。 

4.找平处理 

1)应按产品生产厂家提供的工艺规定配制找平材料。 

2)应对混凝土表面凹陷部分用找平材料填补平整，不应有棱角。 

3)转角处采用找平材料修理成光滑的圆弧，半径不应小于20mm。 

4)宜在找平材料表面指触干燥后，尽快进行下一工序的施工。 

5.粘贴碳纤维布 

应按下列步骤和要求粘贴碳纤维布： 

1)应按设计要求的尺寸裁剪碳纤维布： 

2)应按产品生产厂提供的工艺规定配制浸渍树脂，并均匀涂抹于粘贴部位； 

3)将碳纤维布用手轻压贴于需粘贴的位置，采用专用的滚筒顺纤维方向多次滚压，挤除气泡，使浸渍树脂充分浸透碳纤维布，滚压时不得损伤碳纤维布； 

4)多层粘贴时应重复上述步骤，并宜在纤维表面的浸渍树脂指触干燥后尽快进行下一步粘贴； 

5)应在最后一层碳纤维布的表面均匀涂抹浸渍树脂。

五、工程实例