碳纖維布加固作為一種新型復(fù)合材料而被應(yīng)用于結(jié)構(gòu)加固改造工程，是將抗拉強(qiáng)度極高的碳纖維布用環(huán)氧樹脂預(yù)浸成為復(fù)合增強(qiáng)材料，用環(huán)氧樹脂粘結(jié)劑沿受拉方向或垂直于裂縫方向粘貼在要補(bǔ)強(qiáng)的結(jié)構(gòu)上，使碳纖維承受拉應(yīng)力，并與混凝土變形協(xié)調(diào)，共同受力，形成一個(gè)新的復(fù)合體，提高結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度、剛度、抗裂性和延伸性，達(dá)到提高構(gòu)建承載能力的目的。碳纖維布加固法的應(yīng)用與粘鋼法類似，但比粘鋼加固更靈活方便，其具有高強(qiáng)高效、不改變截面、抗腐蝕、耐老化、施工便捷，易保證施工質(zhì)量且后期維護(hù)費(fèi)用低等優(yōu)勢(shì)，在已有建筑的加固改造中十分受到青睞.
碳纖維布具有優(yōu)異的物理力學(xué)性能。加固混凝土構(gòu)件所用的碳纖維布，是碳纖維材料通過一定的制作工藝與特定的樹脂材料復(fù)合而制成的，是將碳纖維長(zhǎng)絲經(jīng)編織而制成的柔軟片況材料。碳纖維布在編織時(shí)，將大量的碳纖維長(zhǎng)絲沿一個(gè)主方向均勻平鋪，形成很薄的以主纖維方向受力的碳纖維布。碳纖維布的抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值應(yīng)大于3000Mpa，彈性模量大于2.1×l05Mpa.
碳纖維布加固技術(shù)是利用碳素纖維布和結(jié)構(gòu)膠對(duì)建筑構(gòu)件進(jìn)行加固處理，該技術(shù)采用的碳素纖維布強(qiáng)度是普通二級(jí)鋼的10倍左右。厚度僅為2mm左右，基本上不增加構(gòu)件截面，能保證碳素纖維布與原構(gòu)件共同工作。綜合材料的物理、力學(xué)特性分析，要想限度地發(fā)揮材料自身的優(yōu)勢(shì)，適宜將材料作為建筑結(jié)構(gòu)的受拉或預(yù)應(yīng)力受彎構(gòu)件，特別適用于純受拉構(gòu)件，建筑加固的碳纖維材料主要是承受拉應(yīng)力，約束裂縫的開展。
結(jié)構(gòu)加固補(bǔ)強(qiáng)工程施工質(zhì)量的好壞將直接影響建筑結(jié)構(gòu)的安全，粘貼碳纖維布加固混凝土結(jié)構(gòu)的新型加固技術(shù)，在加固工程中得到了廣泛的應(yīng)用，但是在使用碳纖維布加固工程中的這些細(xì)節(jié)你都注意到了嗎？
碳纖維布加固補(bǔ)強(qiáng)的關(guān)鍵應(yīng)是保證碳纖維布高強(qiáng)度的充分發(fā)揮，而碳纖維布的高強(qiáng)度作用是通過其與混凝土構(gòu)件表面的可靠粘結(jié)來保證的，因而，碳纖維布加固補(bǔ)強(qiáng)技術(shù)的施工質(zhì)量對(duì)加固效果可起到?jīng)Q定性作用。同時(shí)在GB50550-2010中對(duì)于碳纖維布的有效粘接面積有著不小于95%的要求。
因?yàn)樘祭w維材料屬于導(dǎo)電材料，施工時(shí)應(yīng)嚴(yán)格控制施工現(xiàn)場(chǎng)用電安全，且在施工過程中應(yīng)避免碳纖維布的彎折，且所選用的粘接材料應(yīng)是與碳纖維布相配套的產(chǎn)品，以保證它們有良好的適配性。
對(duì)于粘貼碳纖維布加固法來說，所選用碳纖維布與結(jié)構(gòu)膠的適配性尤為重要，因?yàn)樘祭w維布要發(fā)揮它的高強(qiáng)度的特點(diǎn)達(dá)到加固補(bǔ)強(qiáng)的目的，就必須碳纖維布和所選用結(jié)構(gòu)膠復(fù)合后的高性能特性，如果它們沒有良好的適配性，加固效果將無從談起。

混凝土柱是主要承受豎向荷載和水平荷載的構(gòu)件，地震荷載作用下柱容易遭到破壞，其典型破壞模式主要包括以下四類：剪切破壞、彎曲破壞、縱筋搭接破壞、彎剪破壞。
采用外貼碳纖維布加固方法可顯著改善柱的抗震性能，使柱子在發(fā)生上述破壞之前能夠具有較好的非彈性變形。
目前，常用的抗震加固方法是沿柱環(huán)向外貼碳纖維布，環(huán)向粘貼的碳纖維布可看作附加箍筋，約束混凝土的橫向變形，從而提高混凝土柱的延性。也可采用外貼縱向碳纖維布來改善柱的抗震性能。
采用碳纖維布加固柱可以顯著提高其抗震性能，加固方法主要有兩類：沿柱環(huán)向和縱向粘貼碳纖維布。
1.沿柱環(huán)向粘貼碳纖維布加固方法
采用環(huán)向粘貼碳纖維布構(gòu)成環(huán)向圍束對(duì)混凝土柱抗震加固，其加固方法與柱的正截面加固方法相同。
碳纖維布主要起到與箍筋相似的作用，碳纖維布對(duì)核心混凝土形成有效約束，可抑制混凝土剝落和縱筋屈曲，使柱具有較好的非彈性彎曲變形能力，并且碳纖維布提供的約束力可阻止縱筋搭接接頭的黏結(jié)破壞和滑移，碳纖維布可提高柱的抗剪能力。
因此，沿柱圓周方向粘貼碳纖維布可防止柱的剪切破壞、彎曲塑性鉸破壞和縱筋搭接破壞，提高其抗震性能。
2.沿柱縱向粘貼碳纖維布加固方法
其主要是提高柱的抗彎能力，這種粘貼方式要求端部碳纖維布錨固可靠，通常情況下還需要沿柱環(huán)向粘貼碳纖維布。
但是，應(yīng)該注意到，這種加固方式同時(shí)會(huì)使相鄰構(gòu)件產(chǎn)生很大的附加力，因此，縱向粘貼碳纖維布加固柱時(shí)，還應(yīng)關(guān)注加固柱抗彎能力的提高程度，過大增加柱抗彎能力并不可取。
當(dāng)通過外貼碳纖維布加固柱的方法來提高其延性時(shí)，應(yīng)滿足以下構(gòu)造要求：
1.環(huán)向圍束的纖維片材層數(shù)，圓柱不少于2層；方形和矩形柱不少于3層。
2.環(huán)向圍束上下纖維片材層之間的搭接長(zhǎng)度不應(yīng)少于50 mm，環(huán)向截?cái)帱c(diǎn)的延伸長(zhǎng)度不應(yīng)小于200 mm，且各條帶搭接位置應(yīng)相互錯(cuò)開。
3.方形和矩形柱的棱角需要倒角處理，采用碳纖維和玻璃片材加固時(shí)倒角半徑不應(yīng)小于25 mm。
4.加密區(qū)高度應(yīng)取柱截面長(zhǎng)邊尺寸、柱凈高的1/6和500mm三者的值。
5.宜沿柱的整個(gè)高度包裹。對(duì)于抗震等級(jí)為一、二級(jí)的角柱，應(yīng)沿柱的整個(gè)高度包裹。

相對(duì)于當(dāng)今常見的混凝土結(jié)構(gòu)，鋼結(jié)構(gòu)具備明顯的優(yōu)勢(shì)。鋼結(jié)構(gòu)自重輕，抗震性能好，資源回收價(jià)值高，被稱為可重復(fù)利用型與環(huán)保型綠色建筑。如今，鋼結(jié)構(gòu)的數(shù)量，更標(biāo)志著一個(gè)國(guó)家或地區(qū)的經(jīng)濟(jì)實(shí)力，自我國(guó)提出在建筑中“積極、合理的用鋼”后，我國(guó)鋼結(jié)構(gòu)的數(shù)量也在逐年呈上升趨勢(shì)。
與混凝土結(jié)構(gòu)類似，鋼結(jié)構(gòu)在外界環(huán)境與荷載的長(zhǎng)期作用下，同樣會(huì)不可避免的出現(xiàn)各種損傷與缺陷。鋼結(jié)構(gòu)損傷的長(zhǎng)期累積，會(huì)導(dǎo)致結(jié)構(gòu)力學(xué)性能劣化，甚至導(dǎo)致結(jié)構(gòu)失效，為保證結(jié)構(gòu)安全與節(jié)約資源就必須對(duì)鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)行加固處理。
鋼結(jié)構(gòu)傳統(tǒng)加固方法
鋼結(jié)構(gòu)加固中，傳統(tǒng)的方式要屬焊接加固。焊接加固即在結(jié)構(gòu)受損部位焊接金屬蓋板或型鋼，對(duì)鋼結(jié)構(gòu)起到加固補(bǔ)強(qiáng)的作用。焊接加固應(yīng)用時(shí)間長(zhǎng)，技術(shù)成熟度高，但存在焊接后材料性能變差、受操作人員影響程度高的風(fēng)險(xiǎn)。
既然鋼結(jié)構(gòu)可以像混凝土結(jié)構(gòu)一樣采用碳纖維布進(jìn)行加固，是否意味著二者對(duì)于材料有著相同的需求呢？我們都知道，碳纖維布加固是通過配套浸漬膠，將碳纖維布與基材形成整體來共同受力，也就是說，碳纖維布與基材之間，能否形成整體將是影響加固效果的重要因素。而鋼結(jié)構(gòu)與混凝土結(jié)構(gòu)屬于不同種類基材，對(duì)材料的要求，自然會(huì)存在不同。
在GB 50728-2011安全性鑒定中，對(duì)鋼結(jié)構(gòu)中用到的浸漬膠進(jìn)行了特殊的要求。相對(duì)于混凝土結(jié)構(gòu)，鋼結(jié)構(gòu)對(duì)浸漬膠的各項(xiàng)指標(biāo)要求有很大的提升。鋼結(jié)構(gòu)對(duì)膠體的高要求，導(dǎo)致大量在混凝土結(jié)構(gòu)加固中采用的浸漬膠，在鋼結(jié)構(gòu)中變?yōu)椴缓细癞a(chǎn)品，在選擇碳纖維布對(duì)鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)行加固時(shí)，應(yīng)當(dāng)尤為注意。
截止目前，碳纖維布在鋼結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用，還達(dá)不到混凝土結(jié)構(gòu)加固那樣成熟。由于兩種基材的差異性，導(dǎo)致碳纖維布加固鋼結(jié)構(gòu)的難度要遠(yuǎn)高于混凝土結(jié)構(gòu)?？ū緦⒗^續(xù)帶來更多碳纖維布加固鋼結(jié)構(gòu)的相關(guān)討論，與加固同仁共同進(jìn)步。
碳纖維材料是目前常用的一種加固材料，和其他的加固材料相比，碳纖維材料有多種優(yōu)勢(shì)，而且性價(jià)比較高，目前被廣泛的應(yīng)用于建筑工程以及其他領(lǐng)域中。碳纖維加固也是一種新型的加固方式，實(shí)際施工時(shí)，將碳纖維布用結(jié)構(gòu)膠粘貼在混凝土接觸層表面，提高建筑物的承重能力，從而起到加固維護(hù)的效果，碳纖維材料既然這么好，那么碳纖維加固材料的使用壽命有多長(zhǎng)呢？下面的時(shí)間施邦小編就來給大家詳細(xì)的介紹下。
和其他的加固材料比較后會(huì)發(fā)現(xiàn)，碳纖維材料的耐久性非常強(qiáng)，國(guó)家規(guī)范中對(duì)碳纖維材料的使用年限設(shè)定的是50年，不過在實(shí)際施工的過程中會(huì)發(fā)現(xiàn)，碳纖維材料的使用壽命不止50年，即使在惡劣的環(huán)境中施工，碳纖維材料的使用性能也不會(huì)受到干擾，不過這里所說的是優(yōu)質(zhì)的碳纖維材料，有些劣質(zhì)的碳纖維材料，雖然市場(chǎng)售價(jià)較低，但是存在的質(zhì)量瑕疵問題嚴(yán)重，使用這類劣質(zhì)的碳纖維材料進(jìn)行加固維修，不僅達(dá)不到預(yù)期的加固效果，反而會(huì)降低建筑物的使用壽命，另外，還會(huì)帶來嚴(yán)重的安全隱患。
碳纖維加固方法雖然是目前常用的加固方法，不過碳纖維加固方法也存在一些弊端，對(duì)于碳纖維加固技術(shù)的局限性方面，并不是所有的加固工程都適合采用該種加固方法的，對(duì)此我們要明確，另外，隨著建筑行業(yè)的發(fā)展，碳纖維加固技術(shù)在我國(guó)已經(jīng)趨于成熟，碳纖維加固過程中存在的諸多難點(diǎn)都已經(jīng)被攻克，而且碳纖維材料也在不斷更新?lián)Q代，現(xiàn)在市場(chǎng)上銷售的碳纖維材料，更適合在加固工程中使用。

碳纖維布加固中是需要了解碳纖維布的強(qiáng)度得，才能對(duì)癥下藥，找到的碳纖維布加固方案，我們?nèi)绾稳ふ液线m的碳纖維布材料呢，讓我們先來了解下：
碳纖維布加固法是將抗拉強(qiáng)度極高的碳纖維用環(huán)氧樹脂沿受拉方向或垂直于裂縫方向粘貼在要補(bǔ)強(qiáng)的結(jié)構(gòu)上，形成一個(gè)整體，碳纖維材料與原有鋼筋混凝同受力增大結(jié)構(gòu)的抗裂、抗剪、抗彎以及抗壓能力，提高結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度、剛度、抗裂性和延伸性，達(dá)到結(jié)構(gòu)補(bǔ)強(qiáng)和改善結(jié)構(gòu)受力的目的。與其他加固方法相比碳纖維布加固具有節(jié)省空間，施工簡(jiǎn)便，施工質(zhì)量易保證，基本不增加結(jié)構(gòu)尺寸及自重，耐腐蝕、耐久性能好等特點(diǎn)。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，因此該加固工藝備受青睞。
在碳纖維布采購時(shí)，經(jīng)常有人會(huì)問到碳纖維布的抗拉強(qiáng)度是多少，大部分人會(huì)告訴你是3400MPa，其實(shí)這個(gè)是一級(jí)碳纖維布的抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值。還有一個(gè)抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值也會(huì)偶爾提到。那這兩個(gè)值在實(shí)際中有什么意義呢？現(xiàn)在卡本給大家介紹下。
抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值
一般說的抗拉強(qiáng)度就表示抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值，碳纖維布的抗拉強(qiáng)度表示碳纖維布單位面積所能承受的拉應(yīng)力，說的簡(jiǎn)單點(diǎn)就是1mm2截面積的碳纖維布可以承受3400N的力。以一級(jí)300g的碳布為例，100mm寬它的截面積S=a（碳布寬度）b（碳布厚度）=100*0.167（300g碳布厚度）=16.7mm2，那它理論上就可以承受的力F=3400N*16.7=56780N。施工單位對(duì)抗拉強(qiáng)度關(guān)注更多一些，因?yàn)樵诓少徧疾紩r(shí)要求碳布抗拉強(qiáng)度為3400MPa，如果達(dá)不到則表示碳布不合格，是不可以應(yīng)用在本工程中的。
抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值
同樣的碳布在不同的加固構(gòu)件中抗拉強(qiáng)度是有可能是不一樣的，一級(jí)碳布抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值在重要構(gòu)件中取1600MPa，在一般構(gòu)件中取2300MPa。很多人疑惑，為什么越是重要對(duì)的構(gòu)件設(shè)計(jì)值反而越小呢，首先要明白抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值是在受力計(jì)算時(shí)計(jì)算的值。一級(jí)碳布的抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值是3400MPa，已經(jīng)是確定的，那么在計(jì)算時(shí)取值越小肯定是越安全的，所以導(dǎo)致重要構(gòu)件的抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值小于一般構(gòu)件的抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值。設(shè)計(jì)單位對(duì)抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值更關(guān)注一些，因?yàn)樵谑芰τ?jì)算時(shí)，用到的都是抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值。
抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值和抗拉強(qiáng)度之間有什么聯(lián)系呢？首先碳纖維布只有達(dá)到3400MPa的抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值才可以按相應(yīng)的抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值去計(jì)算。在加固時(shí)碳纖維布具體能發(fā)揮多大的抗拉強(qiáng)度呢？這個(gè)不好確定，因?yàn)槊總€(gè)工程的具體情況不一樣，實(shí)際發(fā)揮的強(qiáng)度也不一樣，有些結(jié)構(gòu)變形較大采用碳纖維加固就會(huì)導(dǎo)致碳纖維的強(qiáng)度發(fā)揮的很少，甚至可能發(fā)揮的強(qiáng)度小于抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，這樣結(jié)構(gòu)就會(huì)有一定安全風(fēng)險(xiǎn)，所以這樣的結(jié)構(gòu)也不適合采用碳纖維布進(jìn)行加固。
強(qiáng)度是碳纖維布一個(gè)很重要的參數(shù)，在加固工程中要充分利用碳纖維的抗拉強(qiáng)度，這樣才能使結(jié)構(gòu)更加安全。