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，這種加固方式同時會使相鄰構(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，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，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度不應(yīng)少于50 mm，環(huán)向截斷點(diǎn)的延伸長度不應(yīng)小于200 mm，且各條帶搭接位置應(yīng)相互錯開。
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)取柱截面長邊尺寸、柱凈高的1/6和500mm三者的值。
5.宜沿柱的整個高度包裹。對于抗震等級為一、二級的角柱，應(yīng)沿柱的整個高度包裹。

相對于當(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。鋼結(jié)構(gòu)自重輕，抗震性能好，資源回收價值高，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)志著一個國家或地區(qū)的經(jīng)濟(jì)實(shí)力，自我國提出在建筑中“積極、合理的用鋼”后，我國鋼結(jié)構(gòu)的數(shù)量也在逐年呈上升趨勢。
與混凝土結(jié)構(gòu)類似，鋼結(jié)構(gòu)在外界環(huán)境與荷載的長期作用下，同樣會不可避免的出現(xiàn)各種損傷與缺陷。鋼結(jié)構(gòu)損傷的長期累積，會導(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，對鋼結(jié)構(gòu)起到加固補(bǔ)強(qiáng)的作用。焊接加固應(yīng)用時間長，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。
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，對材料的要求，自然會存在不同。
在GB 50728-2011安全性鑒定中，對鋼結(jié)構(gòu)中用到的浸漬膠進(jìn)行了特殊的要求。相對于混凝土結(jié)構(gòu)，鋼結(jié)構(gòu)對浸漬膠的各項(xiàng)指標(biāo)要求有很大的提升。鋼結(jié)構(gòu)對膠體的高要求，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，在選擇碳纖維布對鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)行加固時，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，而且性價比較高，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，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呢？下面的時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發(fā)現(xiàn)，碳纖維材料的耐久性非常強(qiáng)，國家規(guī)范中對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，雖然市場售價較低，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，反而會降低建筑物的使用壽命，另外，還會帶來嚴(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)在市場上銷售的碳纖維材料，更適合在加固工程中使用。

碳纖維布是一種單向碳纖維加固產(chǎn)品，采用日本碳纖維絲織造?？商峁﹥煞N厚度：0.111mm(200g)和0.167mm(300g)。多種寬度：100mm、150mm、200mm、300mm、500mm及其他工程所需的特殊寬度。用于結(jié)構(gòu)構(gòu)件的抗拉、抗剪和抗震加固，該材料 與中德新亞公司配套浸漬膠共同使用成為碳纖維復(fù)合材料，可構(gòu)成完整的、性能的碳纖維布片材增強(qiáng)體系, 適用于處理建筑物使用荷載增加、工程使用功能改變、材料老化、混凝土強(qiáng)度等級低于設(shè)計值、結(jié)構(gòu)裂縫處理、惡劣環(huán)境服役構(gòu)件修繕、防護(hù)的加固工程，以及體育用品、工業(yè)產(chǎn)品等...
樓板在建筑結(jié)構(gòu)中承擔(dān)著很重要的職責(zé)，它是一種分隔承重構(gòu)件，是墻、柱水平方向的支撐及聯(lián)系桿件，保持墻柱的穩(wěn)定性，并能承受水平方向傳來的荷載，再把這些荷載傳給墻、柱，再由墻、柱傳給基礎(chǔ)。
碳纖維布的抗拉強(qiáng)度是鋼材的10倍左右，壽命超過50年，加固樓板適用性高。粘貼碳纖維布前，一定要徹底清潔樓板附著物，用丙酮擦拭干凈，保持干燥備用。本著可靠錨固、節(jié)約材料的原則，粘貼碳纖維布的情況應(yīng)酌情而定，一般情況下不宜超過4層。
采用碳纖維布加固時，應(yīng)采取措施卸除或大部分卸除作用在結(jié)構(gòu)上的活荷載。
若不卸荷，加固后，結(jié)構(gòu)成承受的是樓板加活荷載的重力，這時候張貼碳纖維布，則碳纖維布不承受重力，因此就不能充分發(fā)揮其作用。只有再貼碳纖維布才能受力，達(dá)到加固的目的，一方面也造成了材料的狼費(fèi)。
因此加固前卸荷，碳纖維布才能直接受力，發(fā)揮強(qiáng)大性能。
我們在樓板上添加設(shè)備，超過了樓板的原始承載力，這時候就需要粘貼碳纖維布加固來提高結(jié)構(gòu)荷載，達(dá)到當(dāng)前的荷載需求。那么問題來了，采用碳纖維布加固，承載力提高有范圍界限嗎？
結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計有一個概念叫“強(qiáng)剪弱彎”，意思就是，使鋼筋混凝土構(gòu)件中與正截面受彎承載能力對應(yīng)的剪力低于該構(gòu)件斜截面受剪承載能力的設(shè)計要求，使結(jié)構(gòu)構(gòu)件在發(fā)生受彎破壞前不先發(fā)生剪切破壞，用以改善構(gòu)件自身的抗震性能。
通俗一點(diǎn)的說法，受彎破壞是延時破壞，先表現(xiàn)為有預(yù)兆的開裂、下?lián)系?。而受剪破壞是脆性破壞，沒有預(yù)兆，瞬時發(fā)生，危險性更大。所以，我們要人為控制這個更大的破壞發(fā)生危險源。
所以，規(guī)定在粘貼碳纖維布加固樓板時，其正截面受彎承載力提高幅度不應(yīng)超過40%，不僅是為了控制加固后構(gòu)件的裂縫寬度和變形，更要先驗(yàn)算其受剪承載力，避免因受彎承載力提高后而導(dǎo)致構(gòu)件受剪破壞先于受彎破壞。

近年來，碳纖維布以其出色的機(jī)械性能、優(yōu)良的耐久性和良好的工藝性能，在工程加固領(lǐng)域?qū)炷痢⑵鲶w、鋼等構(gòu)件的加固修復(fù)得到了廣泛的應(yīng)用。由于基材的不同，碳纖維布施工方法也有差異，今日，小悍以砌體結(jié)構(gòu)和混凝土結(jié)構(gòu)為例，淺析碳纖維布在兩種結(jié)構(gòu)使用上的不同。
砌體結(jié)構(gòu)粘貼碳纖維布的時候，基材為磚塊和砂漿兩種材料組成，因?yàn)槠鲶w建筑是單塊磚和砂漿人工砌筑，砂漿的飽和度不能得到有效的控制，整體性和質(zhì)均性較差。
混凝土結(jié)構(gòu)粘貼碳纖維布時，基材為混凝土，混凝土是由膠凝材料將骨料膠結(jié)成整體的工程復(fù)合材料，且混凝土可以視為均勻、連續(xù)材料，具有較好的整體性。
砌體結(jié)構(gòu)由大量的磚塊和砂漿堆砌而成，其結(jié)構(gòu)存在大量的灰縫，灰縫間砂漿的飽滿程度不一致，且不同砌塊的強(qiáng)度也大不相同，無法統(tǒng)一評定其表面強(qiáng)度，只能分別確定砌塊和砂漿的表面強(qiáng)度。一般情況下，砌體結(jié)構(gòu)的表面強(qiáng)度均不如混凝土結(jié)構(gòu)的表面強(qiáng)度。
混凝土結(jié)構(gòu)表面強(qiáng)度較高，根據(jù)GB50367-2013《混凝土結(jié)構(gòu)加固設(shè)計規(guī)范》中規(guī)定當(dāng)混凝土構(gòu)件粘貼碳纖維布加固的時候混凝土表面強(qiáng)度等級不得小于C15，且混凝土表面正拉粘結(jié)強(qiáng)度不應(yīng)小于1.5MPa。
由于砌體結(jié)構(gòu)和混凝土結(jié)構(gòu)材質(zhì)的差異，為保證粘貼效果，對二者采取針對性的粘貼工藝：
當(dāng)砌體結(jié)構(gòu)采用粘貼碳纖維加固的時候，需要將砌體結(jié)構(gòu)表面缺陷進(jìn)行修補(bǔ)，然后在其墻、柱表面需先做一層水泥沙漿抹平層，層厚不應(yīng)小于15mm且平整，水泥砂漿強(qiáng)度不應(yīng)小于M10，待抹平層彎曲固化后，按照混凝土結(jié)構(gòu)粘貼碳纖維布的方法來進(jìn)行施工。
混凝土結(jié)構(gòu)粘貼碳纖維布的時候，需要將所加固構(gòu)件進(jìn)行打磨露出新混凝土，將松動混凝土剔除，表面清潔并對混凝土構(gòu)件陽角進(jìn)行圓化處理，將有缺陷地方進(jìn)行修補(bǔ)，然后再進(jìn)行粘貼碳纖維布施工。
了解混凝土結(jié)構(gòu)與砌體結(jié)構(gòu)的差異，是有效保證加固粘貼效果的關(guān)鍵，具體問題具體對待，才能不做無用功。