碳纖維加固是建筑加固中經(jīng)常用到的加固材料，隨著社會(huì)的發(fā)展及技術(shù)的日益提高，碳纖維加固技術(shù)也越來越成熟，但是其對(duì)于加固用碳纖維膠和碳纖維自身的材料要求始終嚴(yán)格。
《混凝土加固設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50367-2011 中規(guī)定，對(duì)使用膠粘方法或摻有聚合物加固的結(jié)構(gòu)、構(gòu)件，尚應(yīng)定期檢查其工作狀態(tài)。且次檢查時(shí)間定為投入使用后的6~8年。
粘貼碳纖維布施工：
1.碳纖維布采用0.167mm厚，彈性模量不小于230000MPa。結(jié)構(gòu)膠應(yīng)為A級(jí)膠。
2.碳纖維布及碳纖維板材要求有出廠合格證，底膠，找平材料，浸漬樹脂必須為同一廠家并按廠家要求配制。
3.施工程序
1）清除被加固梁表面的剝落，疏松，蜂窩，腐蝕等裂化的混凝土，露出結(jié)構(gòu)層。
2）轉(zhuǎn)角粘貼處進(jìn)行倒角處理，并打磨成圓弧狀，圓弧半徑不小于20mm。
3）當(dāng)碳纖維布沿纖維受力方向需要搭接時(shí)，其搭接長(zhǎng)度不應(yīng)小于100mm，當(dāng)采用多層碳纖維布加固時(shí)。各條或各層之間的搭接位置宜相互錯(cuò)開。
4）將底層樹脂均勻涂抹于粘貼混凝土表面,在樹脂表面指觸干燥后，立即對(duì)混凝土表面凹陷部位用找平，材料填補(bǔ)平整,且不應(yīng)有棱角；在找平材料指觸干燥后，立即涂抹浸漬樹脂，用特制滾筒將按設(shè)計(jì)要求尺寸裁剪的碳纖維布沿纖維方向多次滾壓，擠除氣泡。使浸漬樹脂充分浸透碳纖維布，滾壓時(shí)不得損傷碳纖維布。
5）檢驗(yàn)及驗(yàn)收
a施工前，應(yīng)確認(rèn)碳纖維片材及配套粘結(jié)材料的產(chǎn)品合格，產(chǎn)品質(zhì)量出廠檢驗(yàn)報(bào)告。
b施工過程中應(yīng)嚴(yán)格按照上述規(guī)程有關(guān)條款進(jìn)行各工序隱蔽工程的檢驗(yàn)與驗(yàn)收。
c碳纖維片材實(shí)際尺寸應(yīng)不少于設(shè)計(jì)量，位置偏差不應(yīng)大于10mm。
d當(dāng)碳纖維布的空鼓面積小于10000mm2時(shí)，可采用針管注膠的方式進(jìn)行補(bǔ)救?？展牡拿娣e大于10000mm2 時(shí)，應(yīng)將空鼓處的碳纖維片材切除，重新搭接粘貼上等量的碳纖維。

隨著使用年限的推移，建筑物會(huì)出現(xiàn)各種各樣的病害，比較常見的，就是建筑物結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫，小的裂縫不會(huì)有太大的影響，但是有的裂縫超過了一定的寬度和限值之后，就會(huì)影響建筑物的耐久性和適用性，裂縫一旦產(chǎn)生，就容易受各種因素影響，不斷擴(kuò)大和腐蝕內(nèi)部結(jié)構(gòu)，所以人們現(xiàn)在對(duì)建筑物裂縫都非常重視。
目前常用的修補(bǔ)裂縫的方法就是利用碳纖維膠和碳纖維布進(jìn)行修補(bǔ)加固。
裂縫對(duì)建筑物的危害一般分為以下幾點(diǎn)：
1.鋼筋腐蝕裂縫。這種是由于鋼筋出現(xiàn)空氣和水氣腐蝕，出現(xiàn)鐵銹，鐵銹使鋼筋體積變?yōu)樵瓉淼?~4倍，致使建筑水泥出現(xiàn)裂縫，裂縫加速鋼筋腐蝕，惡性循環(huán)。
2.低溫的影響。北方冬天氣溫變冷相對(duì)比較明顯，低溫導(dǎo)致熱脹冷縮出現(xiàn)裂縫，然后水氣進(jìn)入裂縫之中，在低溫的時(shí)候水氣結(jié)冰，體積膨脹，擴(kuò)大裂縫，久而久之裂縫增大，甚至腐蝕內(nèi)部鋼筋。
所以，當(dāng)建筑物出現(xiàn)裂縫時(shí)，就要用碳纖維膠和碳纖維布對(duì)建筑物進(jìn)行修補(bǔ)。黏貼碳纖維布工藝是用單向碳纖維布，配套碳纖維膠，垂直于裂縫一條條排列粘貼，碳纖維布和原本的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)共同受力，增大建筑物的抗拉和抗震能力，這種方法施工十分快捷方便，而且碳纖維布輕便，不會(huì)對(duì)原本建筑增加重量，是目前國(guó)際主流的裂縫處理方法。
對(duì)于我們從事加固行業(yè)的人來說碳纖維布也不定都不陌生，大家也經(jīng)常聽到一級(jí)300g、一級(jí)200g、二級(jí)300g、二級(jí)200g規(guī)格的碳布，那么對(duì)于這些規(guī)格的碳纖維布大家真的那么了解么？現(xiàn)在給大家介紹下如何區(qū)分這幾種規(guī)格的碳布。
根據(jù)碳纖維的強(qiáng)度等級(jí)可分為一級(jí)和二級(jí)。
一級(jí)碳纖維布和二級(jí)碳纖維布在外觀上是看不出區(qū)別的，只是力學(xué)性能有區(qū)別。
一級(jí)碳纖維布的抗拉強(qiáng)度≥3400MPa，彈性模量≥230GPa，伸長(zhǎng)率≥1.6%；
二級(jí)碳纖維布的抗拉強(qiáng)度≥3000MPa，彈性模量≥200GPa，伸長(zhǎng)率≥1.5%。
一級(jí)碳纖維布和二級(jí)碳纖維布在外觀上看不出區(qū)別，需要送實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行檢測(cè)才可以分辨出碳布的強(qiáng)度等級(jí)。但不同廠家為了區(qū)別一級(jí)和二級(jí)會(huì)在生產(chǎn)時(shí)自己做好記號(hào)。
碳布按單位面積克數(shù)分為200g和300g，其實(shí)200g表示的是1㎡碳布的質(zhì)量是200g，同理300g碳布表示的是1㎡碳布的質(zhì)量為300g。
由于碳纖維的密度是1.8g/cm3，可以計(jì)算出300g碳布的厚度為0.167mm，200g的碳布厚度為0.111mm。有時(shí)候設(shè)計(jì)圖紙也會(huì)不提克重，而直接說厚度，其實(shí)厚度為0.111mm的碳布就代表的是200g碳布。
那么又如何區(qū)分200g/㎡、300g/㎡的碳布呢，其實(shí)簡(jiǎn)單的方法直接數(shù)碳纖維原絲束的數(shù)量就可以。
我們加固行業(yè)用的碳纖維基本都是12K，12K碳纖維原絲的線密度為0.8g/m，所以10cm寬的200g/㎡碳纖維布擁有25束碳纖維原絲，10cm寬的300g/㎡碳纖維布擁有37束碳纖維原絲。
在碳纖維布采購(gòu)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？
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。

隨著既有建筑的不斷增多，結(jié)構(gòu)加固已經(jīng)成為建筑行業(yè)中不可缺少的一環(huán)，無論是結(jié)構(gòu)因功能改變需要提高承載力，還是進(jìn)行抗震加固，都離不開結(jié)構(gòu)加固。結(jié)構(gòu)加固中采用的加固材料，從源頭上直接影響著加固的質(zhì)量，劣質(zhì)的加固材料，會(huì)降低加固效果，甚至導(dǎo)致加固失效，影響結(jié)構(gòu)安全性能。
在眾多的加固方法中，碳纖維布加固憑借施工簡(jiǎn)單、操作靈活、提高承載力明顯等優(yōu)點(diǎn)，逐步得到了越來越多的認(rèn)可，至今已成為常用的加固方法之一。碳纖維布使用廣泛，對(duì)結(jié)構(gòu)安全影響深遠(yuǎn)，為了保障結(jié)構(gòu)安全，在選用碳纖維布時(shí)，就必須選用優(yōu)質(zhì)碳纖維布安全風(fēng)險(xiǎn)。
那么在碳纖維的選購(gòu)中，如何辨別優(yōu)劣呢？
碳纖維布是利用碳纖維原絲編制而成，而碳纖維原絲的好壞就在根本上影響到了碳纖維布的性能。從絲束角度看，碳纖維布中允許使用的碳纖維原絲分為12K或12K以下的小絲束纖維，這是由于大絲束纖維會(huì)導(dǎo)致浸漬膠浸漬困難，影響碳纖維布的力學(xué)性能與工藝性能。
除了小絲束與大絲束之間的區(qū)別，碳纖維原絲與碳布一樣，都存在不同的強(qiáng)度類別。據(jù)調(diào)查，碳纖維布采用的原絲基本為T300與T700兩種，二者強(qiáng)度分別為3530MPa與4900MPa。規(guī)范中對(duì)于高強(qiáng)I級(jí)碳布的強(qiáng)度要求為3400MPa，看似T300強(qiáng)度就可以滿足高強(qiáng)I級(jí)的要求，事實(shí)卻并非如此。
無論是編織工藝還是原絲含量的原因，碳纖維原絲在編織成碳纖維布后強(qiáng)度會(huì)降低，并且降低幅度十分明顯。卡本堅(jiān)持采用T700碳纖維原絲，并經(jīng)過不斷的技術(shù)改良、創(chuàng)新，將碳纖維布強(qiáng)度提升至3000-4000MPa。出于強(qiáng)度要求及安全儲(chǔ)備的角度考慮，T700原絲編織而成的碳布無疑問是更好的保障。
編織工藝，同樣是影響碳纖維布性能的重要因素。編織工藝首先與編制所用機(jī)器有關(guān)，但在好的機(jī)器的前提下，還需注意每一根原絲在編制的過程中是否順直，原絲的松懈會(huì)令碳布表面產(chǎn)生褶皺，在后期的施工過程中會(huì)產(chǎn)生空鼓，產(chǎn)生安全隱患。
質(zhì)量的保證，離不開產(chǎn)品自檢與第三方的檢驗(yàn)。保證原絲的質(zhì)量以及編制工藝的前提下，碳布在編制過程中仍然存在出現(xiàn)次品的概率，因此內(nèi)部的自檢工作就顯得尤為重要。完善的自檢制度、以及次品的堅(jiān)決廢棄不投入使用，是卡本碳纖維布能夠放心使用的根本保證。
另一方面，第三方檢測(cè)報(bào)告也是碳纖維布性能好壞的證明。第三方檢測(cè)報(bào)告通過對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行公平、公正的測(cè)試，還原產(chǎn)品的真實(shí)性能。第三番檢測(cè)報(bào)告種類較多，包含常規(guī)檢測(cè)報(bào)告、安全性鑒定、無毒檢測(cè)報(bào)告等。當(dāng)然，考慮到檢測(cè)報(bào)告的權(quán)威性，一般由檢測(cè)單位出具的報(bào)告會(huì)更有說服力。
以上，就是從根本上辨別碳纖維布優(yōu)劣的幾大方向。加固材料，關(guān)系到后期結(jié)構(gòu)的安全，因此必須謹(jǐn)慎，將質(zhì)量放在前面，無疑問是較好的選擇。

隨著經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展、人們對(duì)生活品質(zhì)要求的不斷提高，結(jié)構(gòu)加固的重要性日益凸顯而出。近年來，我國(guó)結(jié)構(gòu)加固行業(yè)受到了高度的重視，新型加固技術(shù)與加固材料也在不斷涌現(xiàn)。碳纖維布加固與粘鋼加固，是如今加固技術(shù)中受矚目的兩種方法，二者在諸多方面都有相似之處，那么在實(shí)際的應(yīng)用之中，能否互相替換呢？
碳布與粘鋼的相似之處，可以從適用范圍上說起。碳布與粘鋼同樣可用于受彎構(gòu)件、大偏心受壓構(gòu)件與受拉構(gòu)件，例如在梁底粘貼碳布或者鋼板，均可提高結(jié)構(gòu)承載力，達(dá)到加固補(bǔ)強(qiáng)的目的。另外，從原理上來看，碳布與粘鋼都是利用結(jié)構(gòu)膠將碳布或鋼板粘貼至混凝土基材上，令加固材料與基材形成整體共同受力。
從施工流程看，碳布與粘鋼也十分相似。兩種方法都受結(jié)構(gòu)膠影響較大，若結(jié)構(gòu)膠質(zhì)量不合格，加固材料會(huì)與基材剝離，產(chǎn)生安全隱患甚至造成事故。同時(shí)兩種方法加固前均需要卸載，未進(jìn)行卸載或卸載不徹底都會(huì)產(chǎn)生二次受力，造成加固材料受力滯后。除此之外包括表面處理、施工溫度等都有高度的重合。
事實(shí)上，碳纖維布與鋼板在結(jié)構(gòu)加固中起到的作用，可以等同為增加鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中的配筋率。因此，在一定程度上，碳纖維布加固與粘鋼加固可以相互替換。按照規(guī)范中要求的設(shè)計(jì)值，我們可以進(jìn)行簡(jiǎn)單的對(duì)比，規(guī)范中I級(jí)300g碳布重要構(gòu)件的設(shè)計(jì)值為1600MPa，Q235鋼板的設(shè)計(jì)強(qiáng)度取215MPa，也就是說，在材料寬幅相同的情況下，可以大體認(rèn)為厚度1mm碳纖維布與厚度8mm鋼板加固效果相似。
如果僅憑借上面的結(jié)果，就認(rèn)為碳布加固效果遠(yuǎn)高于粘鋼，那就大錯(cuò)特錯(cuò)了。強(qiáng)度等級(jí)不同的碳纖維布厚度也不相同，加固中采用的I級(jí)300g碳布也不過0.167mm。雖然碳纖維布加固中存在多層加固的情形，但多不允許超過四層且從第二層起加固效果就會(huì)發(fā)生折減，與5mm厚鋼板的加固效果相比還是存在差距的。
上述對(duì)比情況是出于理想的角度，若想實(shí)際替換，則還需要進(jìn)行詳細(xì)的計(jì)算求證。碳布與粘鋼的替換還有很多需要考慮的事宜，二者彈性模量相近，抗拉強(qiáng)度卻相差較高，因此若要充分發(fā)揮碳纖維強(qiáng)度，就需要原有結(jié)構(gòu)能夠產(chǎn)生較大的變形。因此，當(dāng)原結(jié)構(gòu)卸載不明顯或結(jié)構(gòu)變形較小時(shí)，粘鋼加固要明顯優(yōu)于碳纖維加固。
碳布與粘鋼，適用環(huán)境也不完全形同。碳纖維布除了具有較高的強(qiáng)度之外，耐磨耐腐蝕也是其優(yōu)點(diǎn)之一。從材料自身角度看，碳纖維布不會(huì)銹蝕，對(duì)于長(zhǎng)期處于惡劣環(huán)境下的混凝土結(jié)構(gòu)，將是更好的選擇。另外，同規(guī)模的加固工程，粘鋼施工的造價(jià)，可能會(huì)達(dá)到碳布加固的2-3倍，需要引起注意。
綜上所述，碳纖維布加固與粘鋼加固的確能夠替換，前提是經(jīng)過慎重考量且符合實(shí)際要求?？ū咎嵝汛蠹遥庸淘O(shè)計(jì)、方案的改動(dòng)，一定要經(jīng)由專業(yè)人士設(shè)計(jì)、審核與終確定，切莫隨意而為，忽視結(jié)構(gòu)生命安全。