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碳纤维加固材料的分类、比较和发展状况
1碳纤维加固材料的分类
碳纤维材料包括碳纤维布和碳纤维板两种：碳纤维布是连续碳纤维单向或多向排列，未经树脂浸渍的布状制品；碳纤维板材是连续碳纤维单向或多向排列，并经树脂浸渍固化的板状制品。
2碳纤维加固材料的比较。
下面对于两种加固材料的物理性能进行一些对比。
2.1在施工方面，与碳纤维布相比，碳纤维板具有以下优点：
（1）施工方便，施工质量更容易保证。
（2）强度高，1层1.2mm厚板相当于10层碳纤维布作用。
（3）碳纤维板比碳纤维布容易保持纤维顺直，更有利于碳纤维发挥作用。
（4）碳纤维板材更适用于预应力加固方式，能更加充分发挥碳纤维高强度作用。
（5）纤维板与纤维布相比，更适合于砖混结构的墙体加固。
2.2与碳纤维布相比，碳纤维板具有如下的缺点：
（1）碳纤维布适用范围更广，能够任意裁剪，加固各种形状（圆形或复杂曲面）的结构。
（2）价格昂贵，限制了碳纤维板的应用。
碳纤维加固材料特点与施工特点
碳纤维复合材料具有抗拉强度高、密度小、耐腐蚀性和耐久性好等优点，碳纤维片加固补强混凝土结构的应用研究始于20世纪80年代美国、日本等发达国家，进入20世纪90年代中后期我国的许多科研机构和企业也相继进行了这方面的试验研究。
碳纤维(CFRG)加固修复混凝土结构技术是一项新型、高效的结构加固补强技术,比传统的结构加固方法优越.它利用树脂类胶结材料将碳纤维物(布)粘贴于混凝土表面,达到对结构构件补强加固及改善结构受力状况的目的.碳纤维材料高强高效,重量轻,厚度薄,适用面广,施工便捷,施工质量易保证,有良好的耐久性和抗腐蚀性.
目前，在我国的北京、上海、天津、江苏、福建等许多地区的桥梁和工民建工程中得到了广泛的应用。其中有些是由于意外事故而导致结构或构件的承载能力而需补强加固的；有些是由于混凝土强度或配筋不足而需补强加固的；有些是由于结构或构件达到或接近使用年限而需加固的；还有部分建筑是未进行抗震设防的，满足不了《建筑抗震鉴定标准》GB50023-95要求，需进行抗震加固。
一、碳纤维片加固特点
1、高抗拉强度、高弹性模量。
2、施工方便，无需任何夹具、模板，能适应各种结构外形的补强而不改变构件外形尺寸，可多层粘贴，并能有效地封闭混凝土的裂缝；
3、耐腐蚀及耐久性能好。
4、不增加结构自重。
适用范围：适用于各种形式的钢筋混凝土结构或构件的加固补强。
加固机理：利用专用环氧树脂将抗拉强度极高的碳纤维片粘贴于混凝土结构表面，并与之形成整体，共同工作。
二、碳纤维加固结构施工特点
碳纤维加固结构技术是利用碳纤维材料的特性，将碳纤维粘贴在结构表面，从而起到对结构的加强作用。
在实际施工过程中，碳纤维既可以单层粘贴也可以多层粘贴，还可以缠绕.对于各种不同类型的节点、不规则的部位，都可用碳纤维进行加固处理。 在桥梁加固运用中，可粘贴在混凝土梁的顶面或底板上，用以提高梁的挠曲强度和刚度；也可粘贴在梁的腹板上，用以提高其抗剪强度；还可以将碳纤维缠绕在节点部位以满足抗震设计的要求，具有高强高效、施工便捷、周期短等特点。在碳纤维结构技术应用中，影响加固质量的因素主要有两方面，一是碳纤维材料的抗拉强度，二是粘贴碳纤维材料用粘结剂的剪切强度。
碳纤维和混凝土的粘结质量直接影响加固效果。 加固后，碳纤维与混凝土之间不能有气泡，不能起鼓。
另外，碳纤维布是一种可任意曲折的纤维布材料，施工不受加固长度的影响，适应面广。以上优点将使碳纤维加固结构技术在国内未来的加固行业中起着越来越重要的作用。
碳纤维加固施工工艺流程及操作要点
1工艺流程
混凝土表面处理→找平→涂底胶→粘贴→养护
2操作要点
2.1混凝土表面处理：
1、用角磨机打磨混凝土表面，去掉混凝土表面劣化层并将模板间段差打磨平滑；
2、打磨后以毛刷或高压空气除去粉尘，粘胶前再用清洗剂擦拭混凝土表面；
3、对于混凝土表面有较大缺陷处（如蜂窝、麻面或疏松处）应预先进行修复，对麻面应用环氧砂浆找平，混凝土表面疏松的地方应先将其剔除，然后用环氧砂浆找补，直到平整为止，且保持砼清洁干燥；
2.2找平：
打磨后的混凝土表面若仍有凹陷处，应使用修补胶将其找平。构件转角处应用修补胶修复为光滑的圆弧，其外表面的曲率半径不应小于20mm；
2.3 涂底胶：
1、将施工过程中用到的结构胶和浸润胶先放在各自的容器中单独搅拌，待搅拌均匀后，按照设计比例将两者逐步混合搅拌至均匀，而后以滚筒刷子含浸混合好的底胶均匀涂布，底胶指触干燥时间约3～12小时；
2、配置粘贴胶时，要控制好粘接胶的用量，尽量控制在可使用范围时间内，如果配置过多有剩余，超出规定使用时间则不得再次使用；
2.4粘贴：
1、首先按照设计要求的尺寸裁剪碳纤维布，根据现场实际需求，碳纤维布的宽度分为200mm，300mm两种，长度有2000mm，900mm，1500mm等多种尺寸，所以在实际施工前，先按照所需尺寸裁剪碳纤维，这样便于工人施工操作，从而提高施工效率；
2、在粘贴碳纤维布前，提前对所需粘贴的部位放线定位，以便达到粘贴位置的准确，根据现场实际情况，分别在所需要加固的梁底、板底等位置放线标记，以便工人施工，防止加固位置不在所需位置处而没有达到加固的效果；
3、按照生产厂家提供的工艺条件配置结构胶粘剂，并均匀涂抹于粘贴部位，涂贴过程中，按照定位线的尺寸，在指定位置用滚压式的方法均匀涂贴，特别在搭接转角的部位处多涂抹一些结构胶；
4、将碳纤维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，使胶液充分浸透碳纤维布，注意滚压时不得损伤碳纤维布，特别注意碳纤维边缘处的粘贴程度，在该边缘处用同样的方式滚压，使之与结构胶充分接触，达到粘接；
5、多层粘贴时应重复上述步骤，并应在碳纤维表面的结构胶粘剂指触干燥时，立即进入下一层的粘贴。且应在最后一层碳纤维布的表面涂抹一层结构胶粘剂；
6、如碳纤维长度不够需搭接时，搭接长度应不小于100mm，当多层碳纤维布加固时，各条或各层碳纤维布之间的搭接位置宜相互错开；粘贴两层或以上时，应连续粘贴，否则再开始粘贴前里层碳纤维表面应擦拭干净；
7、粘贴过程中，进行空鼓检查并采取相应的处理方法：可以在碳纤维布上开2个以上的孔，使用注射器注入结构胶；沿着碳纤维布的方向切入几刀，然后用结构胶填充，最后用毛刷涂抹胶在切口处封闭；
2.5养护：
1、碳纤维粘贴完成后，自然养护24小时达到初期固化，在固化过程中，不得对碳纤维破坏干扰，对于粘贴于板面或墙面的碳纤维要特别采取保护措施，防止工人或者机具对碳纤维的破坏；
2、在养护过程中，如果遇到碳纤维布粘贴不达标且无法进行养护修复的，需将该碳纤维布完全破坏，该位置清理后重新粘贴碳纤维布。
