结构梁碳纤维加固
加固设计要求、材料、施工工艺应满足中华人民共和国国家标准《混凝土结构加固设计规范》（GB 50367-2006）、重庆市工程建设标准《混凝土结构加固工程施工及验收规程》（DBJ50- 049-2006）、中国工程建设标准化协会标准《碳纤维片材加固混凝土结构技术规程》（CECS 146：2003）、《混凝土结构加固构造》（06SG311-1）的要求。
一、加固用材料要求
梁加固用材料的品种、规格及使用性能，应符合国家、行业相关标准的规定，并满足设计要求。
（1）水泥应采用强度等级不低于32.5 级的硅酸盐水泥、快硬硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥。（2）外包混凝土采用小石子混凝土，集料的最大粒径不超过10mm。粗集料应选用质密、坚硬、强度高、耐久性好的碎石或卵石，不得采用含有活性二氧化硅石料制成的粗集料。细集料应选用中、粗砂，其细度模数宜控制在2.6～3.7之间。
（3）混凝土拌和用水应满足下列要求：
1)、水中不应含有影响水泥正常凝固与硬化的有害杂质或油脂、糖类及游离算类等。
2)污水、PH值小于5的酸性水及含硫酸盐量按SO42- 计超过水的质量0.27mg/m3 的水不得使用。
3）不得使用海水拌制混凝土。
4）供饮用的水。
5）梁侧铺装混凝土采用微膨胀混凝土，抗渗等级为P8。
二、T梁结构加固施工相关技术分析
2.1 碳纤维布及相应的配套胶
加固修用的材料应具有产品合格证和产品性能检测报告，提供产品主要力学性能指标。碳纤维布选用高强度I级，胶粘剂选用A级胶，安全性能指标应符合中华人民共和国国家标准《混凝土结构加固设计规范》（GB50367．2006）的规定。不准使用无触变、高流挂碳纤维胶，以避免胶瘤的形成。碳纤维布及相应的配套胶选用，还应符合海洋环境类别的要求。
2.2 验收要求
1）在粘贴碳纤维布施工过程中，施工单位必需有工艺工序质量检验单，每一工序必须达到设计和规范要求，经现场监理检验合格后，方进入下一步工序，未经检验合格的施工工序，均不得进行下一步施工。
2）纤维片材与混凝土结构之间的粘结质量，应用小锤轻轻敲击或手压碳纤维片材表面的方法来检查，总有效粘结面积应达到100％。
3）所有产品都有产品合格证、产品质量出厂检验报告，进口产品有进口报关单，各项性能指标应符合国家技术规程要求。
4）碳纤维片材实际粘贴面积应不少于设计量，位置偏差应不大于10mm、
5）业主和监理单位可对进场碳纤维片材和配套树脂类粘结材料进行现场取样检验。
6）碳纤维布与混凝土的正拉粘结强度现场测定应符合《混凝土结构加固设计规范（中华人民共和国国家标准）》（GB50367-2006）的规定。
三、碳纤维加固施工
3.1使用的主要材料及特点
（1）碳纤维布，本工程的单向纺织碳纤维布（高强I级），12K，标准重量300g/m2，厚度0.167mm，抗拉强度标准值≥3400MPa，弹性模量≥240000MPa，伸长率≥1.7%。
（2）碳纤维结构胶粘剂，用于粘贴碳纤维布，本工程选用：常州市鼎达建筑新技术公司生产的JK碳纤维胶粘剂，A级胶，抗拉强度≥40MPa，受拉弹性模量≥2500MPa，钢-钢拉伸抗剪强度标准值≥14MPa，与混凝土正拉粘结强度≥2.5MPa，耐湿热老化性能（钢-钢拉伸抗剪强度降低的百分率≤10%）合格，抗冲击剥离能力（平均剥离长度）≤20mm。
（3）使用的机具电动及手工打磨工具、电吹风、脚手架、专用滚筒刷、毛刷、计量工具（电子秤）、塑料桶、钢卷尺、剪刀或优质美工刀等。
3.3施工工艺
（1）施工流程
（2）施工准备：相关的机具、工具准备好，现场实量梁的几何尺寸、初步定位放线、剪裁碳纤维布（严禁折叠，若碳纤维布原件已有折痕，应裁去有折痕一段）。
（3）混凝土基层界面处理：剔除被粘贴面混凝土结构层表面的粉刷层并打磨平整，除去表层浮浆油污等，直至露出骨料新面。梁底转角处磨成圆弧状（圆弧半径少小于25mm）。将疏松混凝土凿除后，用结构修补胶对较大的孔洞、凹面、露筋等缺陷进行修补、复原；对有段差、内转角的部位抹成平滑的曲面。混凝土表面应清理干净并保持干燥。
（4）定位放线：按照设计加固部位用墨斗线进行定位放线，要求定位准确，其中心线偏差不大于10mm，长度偏差不大于15mm。
（5）涂刷底胶：若采用配有底胶的碳纤维胶时，应按底胶使用说明书配比称量调配均匀，用滚筒刷将底胶均匀抹于混凝土表面上，不得擅自免去底胶的工序。底胶指干时，其表面若有凸起处，应用细砂纸磨光，并应重刷一遍。底胶涂刷完毕应静置固化至指干时，进入下一道工序施工。若未能及时粘贴碳纤维布，则应等待12h后粘贴，且粘贴前应用细软羊毛刷或洁净棉砂团沾工业丙酮擦试一遍，清除不洁残留物和新落灰尘。若采用免底胶的碳纤维胶，应检查其产品名称、型号及产品使用说明书，并经监理单位确认后，方可免涂底胶。
（6）结构胶配制：使用有计量合格证的电子秤按产品使用说明书（JK碳纤维胶3：1）称量甲、乙组分，由专人负责，采用低速搅拌机充分搅拌，拌好的胶液应色泽均匀，无气泡。
（7）粘贴碳纤维布：将配制好的碳纤维浸渍、粘贴专用胶均匀涂抹于粘贴部位；将裁剪好的碳纤维布按照放线位置敷在涂好碳纤维胶的表面，碳纤维布应充分展平，不得有皱褶；用特制滚筒沿纤维方向多次滚压，使胶液充分浸渍纤维布，并使碳纤维布的铺层均匀压实，无气泡产生；多层粘贴碳纤维时，下一层应在本层胶液达到指干状态时立即进行粘贴，延误超过1小时，则应等待12小时后，方可进行下一层纤维材料粘贴，但粘贴前应重新碳纤维布粘合面的灰尘擦试干净；最后一层碳纤维布粘贴完毕，应在其表面均匀涂刷一层碳纤维浸渍、
粘贴专用胶。
（8）碳纤维布胶粘完毕后应静置固化，并应按产品说明书规定的固化环境温度和固化时间进行养护。（若环境温度达不到，必须采用升温措施）
四、施工质量检验
4.1目视检查
(1)对粘贴后不久的碳纤维布进行目视检查，要求不能有间隙、缺胶区及皱褶产生。
(2)对存在间隙或缺胶区应加补碳纤维胶，对存在皱褶的碳纤维布应切除后重新粘贴。
4.2金属小锤测试
(1)碳纤维布与混凝土之间的粘结质量可用金属小锤轻击以测试碳纤维布补强部位是否空鼓，要求空鼓率不应大于5%。
(2)单个空鼓面积不大于10000mm2，可以采用注射法充胶修复，≥10000mm2应割除修补，受力方向每端搭接长度为≥200mm，层数超过3层时为≥300mm，非受力方向为≥100mm。
4.3现场拉拔试验现场拉拔合格指标：基层混凝土强度C15~C20为≥1.5MPa，基层混凝土强度≥C45时≥2.5 MPa，基层混凝土强度在C20~C45之间线性插值确定其合格指标，且应为混凝土内聚破坏。若不合格，应揭去重贴，并重新检查验收。
五、质量监理控制要点
5.1严格审查施工单位的施工资质（特种加固施工资质）和专业操作人员资格，严格审批专项施工方案，这是确保工程质量的前提。
5.2现场监理人员必须认真学习相关规范，熟悉施工图纸，针对工程特点，编制专项《监理实施细则》。
5.3原材料控制：碳纤维布及其配套的碳纤维胶、底胶、结构修补胶应根据工程用量一次进场到位，选用资质信誉较好的品牌，进场时核查产品的合格证、产品质量出厂检验报告、中文标志和包装完整性等，同时对碳纤维布及粘贴用的胶粘剂、底胶、修补胶进行见证取样复试，检测合格后方可使用。碳纤维布应对抗拉强度标准值、弹性模量、极限伸长率、单位面积质量、K数指标进行见证取样复试。碳纤维胶应对钢-钢拉伸抗剪强度、与混凝土正拉粘结强度、耐湿热老化性能、抗冲击剥离能力、初黏度或触变指数等指标进行见证取样复试。碳纤维胶与碳纤维布应进行适配性见证取样复试。
5.4施工环境控制：施工环境温度应符合结构胶粘剂产品说明书的规定。若未作规定，应按不低于15℃进行控制，当环境温度低于15℃时，应采用低温固化型的配套胶粘剂或采取升温措施。作业场地应无粉尘，且不受日晒、雨淋和化学介质污染。
5..5施工时间控制：根据现场实际环境温度和产品说明书确定胶粘剂的每次拌合量，并按要求严格控制使用时间，以防使用固化失效的胶粘剂影响加固质量。
5.6 胶粘剂的配制要做到精确，使用精确的电子秤（应有计量检验合格证）进行计量，使用的塑料桶等器具应保持干净，无污染。
5.7碳纤维布要做到剪裁尺寸准确，施工期间始终保持干净不受污染，并避免弯折以免损伤碳纤维布。
5.8做好工序的隐蔽验收工作，对混凝土基层界面处理、涂刷底胶工序应做好隐蔽工程验收。底胶、修补胶、浸渍粘贴专用胶粘剂的配制和粘贴碳纤维布的施工，应实行旁站监理，并做好相关记录工作。
5.9 加强碳纤维布与混凝土之间的粘贴质量检查，现场见证碳纤维布与混凝土基层的正拉粘结强度检测工作。
5.10 及时做好相关资料的收集、整理和归档。
六、结束语
通过监理机构对专项方案的审查、材料的把关、施工过程的跟踪检查和控制，以及施工单位的配合与努力，本工程碳纤维加固施工观感质量良好，各种技术指标均符合设计和规范要求，满足业主使用功能的要求，碳纤维加固工程一次性通过验收。两年后对业主进行回访，加固部位使用正常，无异常情况发现，得到业主的一致好评。
案例展示：
（注：结构梁碳纤维加固）
碳纤维加固混凝土结构施工工艺 1. 1. 1.碳纤维片加固简介 （1）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。 （2）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。 （3）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。 2. 2. 2.施工工艺 在碳纤维加固施工前，应尽可能地卸去部分荷载，使碳纤维粘贴施工时结构或构件承受的荷载作用减小到最小程度。其加固施工工序为：混凝土基底处理→涂底层涂料→用环氧腻子进行残缺修补→贴碳纤维片→养护→涂装→完工验收。 3.1 混凝土基底处理 （1）裂缝处理。宽度小于0.2mm的裂缝，用环氧树脂进行表面涂抹封闭；大于0.2mm 的裂缝用环氧树脂灌缝。“革历博”抗震加固的大梁大部分都有宽度不一的裂缝，最大裂缝达到1mm以上，为此我们对所加固的主梁首先进行了压力灌胶处理。 （2）将混凝土构件表面的残缺、破损部分清除干净，达到结构密实部位，使其表面平整。 （3）检查外露钢筋是否锈蚀。如有锈蚀，需进行必要处理。 （4）对经剔凿、清除和露筋的构件残缺部分，用环氧砂浆进行修补、复原，达到表面平整。 （5）将构件表面凸出部分（混凝土构件交接部位、模板的段差等）打磨平整，修复后的段差要尽量平顺；棱角的部位，用磨光机磨成圆角，圆角半径须≥30mm。 （6）结构或构件表面打磨后，用吹风机将表面灰尘和杂物清理掉，或用水及酒精清洗，并使表面充分干燥。“革历博”工程施工中我们使用吹风机将灰尘清理后又用酒精进行清洗。 3.2 涂底层涂料 （1）把底层涂料的主剂和固化剂按规定比例称量准确后放入容器内，用搅拌器搅拌均匀；一次调和量应在可使用时间内用完。 （2）用滚筒刷均匀地将底层涂料涂刷于混凝土表面，指触干燥后（一般养护3~24小时）
目录 一、编制依据: (2) 二、加固范围： (2) 三、工程概况： (2) 四、施工准备 (2) （一）技术准备 (2) （二）资源准备 (3) （三）项目机构设置 (4) 五、施工工法和技术措施 (4) （一）、碳纤维粘贴 (4) （1）材料要求 (4) （2）碳纤维加固施工方法 (5) （3）碳纤维加固施工要点 (8) （4）碳纤维加固施工质量检查及验收 (8) 六、土建和其它工种注意事项 (9) 七、质量保证措施 (9) 八、安全文明施工措施 (10)
一、编制依据: 《建筑抗震加固技术规程》JGJ11--98 《混凝土结构加固设计规范》GB50367-2006 《碳纤维片材加固修复混凝土结构技术规程》CECS146-2003 《碳纤维增强复合材料加固混凝土结构技术规程》CECS146-2003 广州智海建筑工程技术有限公司设计的加固图纸 二、加固范围： 颍东区冉庙中心学校宿舍楼一层顶混凝土梁、板设计混凝土强度C30，经采用回弹法及钻芯法对梁、板混凝土抗压强度现场检测评定，一层梁、板现龄期混凝土批量强度推定值为20.3MPa，不满足设计要求，对梁进行结构构造加固。 颍东区冉庙中心学校食堂一层顶混凝土梁、板设计混凝土强度C30，经采用回弹法及钻芯法对梁、板混凝土抗压强度现场检测评定，一层梁、板现龄期混凝土批量强度推定值为20.1MPa，不满足设计要求，对梁进行结构构造加固。 具体加固位置详见加固图纸。 三、工程概况： 1、工程名称：阜阳市颍东区冉庙中心学校宿舍楼、食堂加固工程 2、建设单位：阜阳市颍东区教育局 3、设计单位：广州智海建筑工程技术有限公司 4、总包单位：安徽省阜阳市东盈建设发展有限公司 5、加固施工单位：安徽省阜阳市成天加固工程有限公司
碳纤维加固施工方案 一、工程概况 通辽市华申名都西区住宅楼1#、2#、3#、5#楼工程，剪力墙暗柱纵向钢筋采用HRB400E14、HRB400E16、HRB400E20、HRB400E22、HRB400E25规格钢筋，电渣压力焊接，在送检过程中发现18组焊接试件复检不合格的问题，经公司QC小组分析讨论，主要原因是电源电压，次要原因是天气和人员操作因素，焊接试件不合格涉及的部分暗柱主要分布于1#负一层，一层；2#二层，三层；3#负一层，二层，四层，五层；5#负一层，一层，二层，三层。对所涉及的少数钢筋混凝土构件采取碳纤维加固措施。 二、施工方法 1、主要材料：碳纤维片材采用：200g/㎡碳纤维布，配套用胶应满足 《碳纤维片材加固混凝土结构技术规程》（CESC146：2003）的物理 力学性能。 （1）、抗拉强度标准值≥3400MPa； （2）、受拉弹性模量≥2.4×105MPa； （3）、伸长率≥1.7％； （4）、弯曲强度≥700MPa； （5）、层间剪切强度≥45MPa； （6）、仰贴条件下纤维复合材与混凝土正拉粘结强度≥2.5MPa，且 为混凝土内聚破坏； （7）、单位面积质量≤300g/㎡。
2、封堵材料由专业厂家提供，并应满足各项物理力学性能。（1）、抗拉强度≥40MPa； （2）、受拉弹性模量≥2500MPa； （3）、伸长率≥1.5％； （4）、抗弯强度≥50MPa，且不得呈脆性（碎裂状）破坏；（5）、抗压强度≥70MPa； （6）、钢-钢拉伸抗剪强度标准值≥14MPa； （7）、钢-钢不均匀扯离强度≥20KN/m； (8)、与混凝土的正拉粘结强度≥2.5MPa，且为混凝土内聚破坏（9）、不挥发物含量（固体含量≥99％）。 2、工艺流程 （1）、表面处理
碳纤维加固施工方案 本工程大范围使用碳纤维材料加固梁、柱，其主要施工工艺如下所述。 一、材料要求 1、混凝土承重结构加固使用的碳纤维复合材料，本工程建议采用：碳纤维布采用日本进口东丽品牌，采用规格300g/m2碳纤维布(或同等性能的进口品牌，使用前经设计单位认可）。其基本性能应符合下表的要求。 碳纤维复合材料安全性及适配性检验合格指标 2、粘贴碳纤维织物加固混凝土结构时，应使用与基材及碳纤维有良好适配性的粘结剂，本工程建议采用:新加坡进口美瑞品牌(或同等性能的进口品牌，使用前经设计单位认可），粘结剂（胶）的基本性能符合下表的要求。
粘贴碳纤维底胶的主要性能指标 粘贴碳纤维修补胶的主要性能指标 碳纤维复合材料浸渍/粘结用胶安全性检验合格标准 二、施工要求 1、一般要求
粘贴碳纤维片材加固修复结构应由熟悉该技术施工工艺的专业施工队伍完成，并应有加固修复方案和施工技术措施。 2、施工工序： （1）施工准备 （2）表面处理 （3）配制并涂刷底层树脂 （4）配制找平材料并对不平整处修复处理 （5）配制并涂刷浸渍树脂或粘贴树脂 （6）粘贴碳纤维片材 （7）表面防护 3、混凝土基底处理 将混凝土构件表面残缺、破损部分剔凿、清除干净并达到结构密实部位。检查外露钢筋是否锈蚀，如有锈蚀，需进行必要的除锈处理。 对经过剔凿、清理和露筋的构件残缺部分，用高于原构件混凝土强度的环氧砂浆进行修补、复原，达到表面平整。 将构件表面凸出部分（混凝土构件交接部位、模板的段差等）打磨平整。修整后的段差要平顺。 棱角的部位，用磨光机磨成圆角。圆角半径最小不得小于20mm。 清洗打磨过的构件表面，并使其充分干燥。 施工前应按设计图纸在需加固部位放线、定位。 4、涂底涂树脂 把底涂树脂的主剂和固化剂按规定比例称量准确后放入容器内，
碳纤维梁加固计算书 一、基本资料 1．设计依据: 《碳纤维片材加固混凝土结构技术规程》（CECS 146:2003）（以下简称规程） 《混凝土结构设计规范》（GB50010—2002）（以下简称规范） 《混凝土结构加固技术规范》（GB 50367-2006）（以下简称加固规范） 图纸所提供的相关数据 2．问题类型: 因荷载增加原有混凝土梁承载力不足，需进行加固处理，加固方式采用碳纤维布。 3．梁底受拉碳纤维片材参数: 碳纤维布等级：Ⅰ级 弹性模量E cf = 2.30 × 105 MPa (见加固规范表9.1.6-1) 抗拉强度设计值f f = 2300.00 MPa (见加固规范表9.1.6-1) 单层厚度t cfv = 0.167 mm 重量：300g/m2 不考虑二次受力 二、计算结果 1. KL3梁荷载增加后缺筋面积为750mm2，采用等强代换原则换算碳纤维布 粘贴尺寸： HRB400钢筋抗拉强度设计值：360N/mm2 碳纤维布抗拉强度设计值：2300 N/mm2 缺筋面积*钢筋抗拉强度设计值≤碳纤维布厚度*宽度*碳纤维布抗拉强度设计值 750*360≤0.167*宽度*2300 宽度≥702.94 KL3梁截面尺寸为400*900，结构梁宽度为400不能满足碳纤维布粘贴宽度， 考虑粘贴双层碳纤维布，计算碳纤维布多层粘贴折减系数： （见加固规范9.2.4-2） 折减系数=1.16-(粘贴层数*弹性模量设计值*单层厚度)/308000≤0.9 =1.16-(2*230000*0.167)/308000 =0.91 折减系数=0.9 750*360≤0.167*宽度*2300*0.9 宽度≥781.05
碳纤维加固施工工法 编号：SZJXGF04-2004 执笔：谢帜 崔苗 （中国华西企业有限公司） 1 前言 碳纤维材料用于混凝土结构加固修补的研究始于80年代。随着我国经济建设和交通事业的飞速发展，现有建筑中有相当一部分由于当时设计荷载标准低造成历史遗留问题，一些建筑由于使用功能的改变，难以满足当前规范使用的需求，亟需进行维修、加固。目前常用的加固方法有很多，如：加大截面法、外包钢加固法、粘钢加固法、碳纤维加固法等。碳纤维加固修补结构技术是继加大混凝土截面、粘钢之后的又一种新型的结构加固技术。 2 特点 碳纤维与传统的加大混凝土截面或粘钢混凝土补强相比，具有节省空间，施工简便，不需要现场固定设施，施工质量易保证，基本不增加结构尺寸及自重，耐腐蚀、耐久性能好等特点。另外，采用该工法，可大大提高建筑物的使用寿命，降低加固成本。因此，碳素纤维作为划时代的补强材料，而备受青睐和关注。 3 碳纤维加固适用范围 碳纤维加固法可用于混凝土结构抗弯、抗剪加固，同时广泛用于各类工业与民用建筑物、构造物的防震、防裂、防腐的补强。
4 工艺原理 将抗拉强度极高的碳纤维用环氧树脂预浸成为复合增强材料（单向连续纤维）；用环氧树脂粘结剂沿受拉方向或垂直于裂缝方向粘贴在要补强的结构上，形成一个新的复合体，使增强粘贴材料与原有钢筋混凝土共同受力增大结构的抗裂或抗剪能力，提高结构的强度、刚度、抗裂性和延伸性。 5 工艺流程及操作要点 5.1 工艺流程： 5.2操作要点: 5.2.1混凝土表面处理: 5.2.1.1将混凝土构件表面的残缺、破损部分清除干净。 5.2.1.2对经过剔凿、清理和露筋的构件残缺部分，进行修补、复原。 5.2.1.3 裂缝修补：缝宽小于0.2mm的裂缝，用环氧树脂进行表面涂刷密封；大于0.2mm的裂缝用环氧树脂灌缝。 5.2.1.4 打磨：将构件表面凸出部分（混凝土构件交接部位、模板的接槎等）打磨平整，修复后的构件表面尽量平顺。
碳纤维布的加固施工包含了8步，分别是：1、被加固混凝土表面处理；2、底胶涂布；3、修补胶修补混凝土；4.浸渍胶涂底；5、粘贴纤维布；6.浸渍胶上涂；7.表面涂饰；8.碳纤维补强加固施工质量检查和验收。 纤维复合材(FRP)补强加固施工粘贴剖面图 1.被加固混凝土表面处理 (1)表面处理应达到三个目的：确保结构本体与纤维布牢固粘结，除锈、去污、净化处理混凝土表面的老化部位；利用结构胶修补裂缝、填补孔洞、调整高差、削除尖角，保证碳纤维布粘结在可靠的基底上。 (2)钢筋露出部位须做防锈处理，如损伤程度严重，应采取措施补救。 (3)裂缝修补。若裂缝在5mm以上，采用高强水泥砂浆灌注；裂缝宽度大于0.1mm、小于5mm，采用专用化学裂缝灌注胶灌注裂缝，以低压慢注射为主，固化后打磨修饰平坦；裂缝宽度小于0.1mm，采用封缝胶表面封闭。 (4)表面修补：被粘混凝土面如有缺陷、孔洞或蜂窝麻面，应采用修补胶修补。 ①缺陷或孔洞修补。原结构施工中或后期运行中使结构产生缺角、孔洞、蜂窝麻面，必须用修补胶修补。 ②高差调整。由于模板错位产生混凝土表面高低差，亦必须在粘贴纤维前修
复。大面积可用高强砂浆，局部位置则用修补胶修补。 纤维布(FRP)补强加固施工流程图 (5)表面污垢和碳化物处理。以盘式打磨机、喷砂、高压水冲洗等方法，将表面处理成平坦规整、无松动、无脆弱碎块及无污物的表面，油脂类污物用中性洗涤剂脱脂，用高压气枪清除灰尘，粘结纤维布前混凝土表面必须充分干燥。 (6)修角加工。为防止内凹角处纤维布在粘结时容易剥离或扯起，可采用修补胶泥修补成圆角，圆角半径R应满足规范要求。 对于棱形柱或尖锐外凸角结构，在尖角处的纤维会有较大的应力集中，容易使碳纤维折断，因此必须进行处理。可用研磨机将棱角修饰成半径R的弧形。用修补胶做表面修饰，用弧形量具检测，保证修饰角半径R满足规范要求（特种结构按相关规范要求）。
碳纤维布加固技术于国内最早通过的规范是2003年《碳纤维片材加固混凝土结构技术规程》，其编号为CECS146：2003,现已经被最新的国家标准规范2006《混凝土结构加固设计规范》代替,其编号为GB 50367-2006. 使用碳纤维加固技术是采用配套粘结树脂将碳纤维布粘贴于混凝土表面，形成一个新的复合体使增强贴片与原有钢筋混凝土共同受力。增大结构的抗拉或抗剪能力，提高强度。抗裂性和结构的延性，和抗震加固的作用。 碳纤维加固适用范围 纤维类材料（碳纤维布、碳纤维板、芳伦纤维及玻璃纤维）加固修复混凝土结构技术是采用配套粘结树脂将碳纤维布粘贴于混凝土表面，起到结构补强和抗震加固的作用。广泛适用于建筑梁、板、柱、墙等的加固，以及桥梁、隧道、烟
囱、筒仓等其它土木工程的加固补强。施工工艺：表面处理→涂刷底胶→修补找平→胶料配制→粘贴碳纤维→表面防护→检验 施工方法 1.施工准备 1)施工前应认真阅读设计施工图，按设计图纸，在加固部位放线定位。 2)应根据施工现场和被加固构件混凝土的实际情况，拟订施工方案和施工计划。 3)应对所使用的碳纤维片材、配套树脂、机具等做好施工前的准备工作。 2.混凝土表面处理 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。 2)被加固构件表面打磨平整，除去表层浮浆、油污等杂质，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20 mm。并用修复材料将表面修复平整。 3)应按设计要求对裂缝进行灌缝或封闭处理。 4)表面打磨后，应用强力吹风器或吸尘器将表面粉尘彻底清除，并保持干燥。 3.配制并涂刷底层树脂 1)应按产品生产厂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.粘贴面找平处理1)应按产品生产厂提供的工艺规定配制找平材料。 2)混凝土表面修补应选用丙酮将表面浮尘擦去，有凹陷处，应使用修补胶找平；有段差或转角部位，应抹成平滑曲面。 3)转角处应采用找平材料修理成为光滑的圆弧，半径不应小于20mm。 4)用刀头宽度≥100mm的刮刀对凹坑实施填塞修补、找平，找平程度按眼观目测无明显的刮板或刮刀痕迹纹路平滑为准。 5)宜在找平材料表面指触干燥后，尽快进行下一工序的施工。
碳纤维布施工技术指南 一、总则 1、碳纤维布简介 碳纤维增强塑性是碳纤维材料通过一定的制作工艺与特定的树脂复合而成，其力学特点是应力应变量完全线性弹性，不存在屈服点和塑性区。碳纤维材料具有优异的物理力学性能，加固混凝土构件所用的碳纤维布是有碳纤维长丝组成的柔软片材，具有强度高，自身轻，施工方便、快捷、应用范围广等，用于建筑结构加固的碳纤维具有优良的力学能力，其抗拉力度一般为建筑钢材的几十倍，但是，碳纤维材料织成碳纤维布后，其中的各碳纤维丝很难完全工程工作，在承受较低的荷载时，一部分应力水平较高的碳纤维丝首先达到其抗拉强度并退出工作状态，以此类推，各碳纤维丝逐渐断裂，直至整体破坏，而使用粘结剂后，各碳纤维丝能很好的共同工作，大大提高碳纤维抗拉强度，故碳纤维加固首先必须使用碳纤维布中的碳纤维丝能共同工作，因此胶黏剂对碳纤维布起到的加固作用是比较关键的，它既能确保各碳纤维丝共同工作，又能同时确保碳纤维布与结构共同工作，从而达到加固目的。因此在桥梁工程有广泛发展的前景。 2、碳纤维布加固的作用 作用是纤维材料在加固结构中承担拉应力，改善构件的受力状态，限制裂缝的产生和发展。 3、碳纤维布的应用范围和时机 当混凝土构造因为抗弯承载力不行，选用碳纤维布进行加固时，加固构造的损坏形状一方面取决于原构造的配筋状况，另一方面取决于碳纤维的用量。现假定原构造为适筋构件，则加固构造的损坏形状可分为如下三种状况。 ⑴碳纤维用量较少。损坏时受压区边际混凝土压碎，受拉钢筋屈从，碳纤维能够到达较高的拉应变。 ⑵碳纤维用量适中。损坏时受压区边际混凝土压碎，受拉钢筋屈从，碳纤维可到达某一中等拉应变。 ⑶碳纤维用量较多。损坏时受压区边际混凝土压碎，受拉钢筋屈从，碳纤维应变很低。
碳纤维加固施工方案 一、工程概况： 1．工程名称：XX碳纤维加固工程 2．建设单位：XXX 3．施工单位：XXXX 4．工程加固说明： 本工程采用UT70—30 东丽碳素纤维布，将抗拉强度极高的碳纤维用环氧树脂预浸成为复合增强片材（单向连续纤维片）；用环氧树脂粘结剂粘贴在要补强的结构上，形成一个新的复合体，使增强贴片与原有钢筋混凝土共同受力，增大结构的抗拉或抗剪能力，提高强度、刚度、抗裂性和结构的延性。 二、施工方案 1．胶粘剂的配置： 1）、将原材料按不同配合比称量准确，分别配置底涂胶料、整平胶料及粘结胶料。先将稀释剂加入聚合物主料内搅拌均匀，再将填料加入继续搅拌至均匀，最后加入固化剂，充分搅拌后即可使用。 2）、配置胶料时应注意以下事项：底涂胶料每次配置量以1－2公斤为宜；整平胶料每次配置量以0.5－1公斤为宜；粘结胶料每次配置量以1－2公斤为宜。 3）、所有胶料要求于1小时内施工完毕。 2．基底处理 1)、混凝土表面如出现剥落、蜂窝、腐蚀等劣化现象的部位应予剔除，对于较大面积的劣质层，在剔除后应用聚合物水泥砂浆进行修复。 2)、裂缝部位，如有必要应先进行封闭处理。 3)、用混凝土角磨机、砂轮（砂纸）等工具，去除混凝土表面的浮浆、油污等杂质，构件基面的混凝土要打磨平整，尤其是表面的凸出部位要磨平，转角粘贴处要进行倒角处理并打磨成圆弧状（R³ 10mm）。 4)、用吹风机将混凝土表面清理干净并保持干燥。使用中国建科院研制生产EC高强度聚合物砂浆修补表面凹陷底部分。 3．涂底胶
1）、按一定比例将主剂与固化剂先后置于容器中，用搅拌器搅拌均匀，根据现场实际气温决定用量，并严格控制使用时间。 2）、用滚桶刷或毛刷将胶均匀涂抹于混凝土构件表面，厚度不超过0.4mm，并不得漏刷或有流淌、气泡，等胶固化后（固化时间视现场气温而定，以手指触感干燥为宜，一般不小于2小时），再进行下一道工序。 4、用整平胶料找平 1）、混凝土表面凹陷部位应用刮刀嵌刮整平胶料修补填平，模板接头等出现高度差的部位应用整平胶料填补，尽量减少高差。 2）、转角的处理，应用整平胶料将其修补为光滑的圆弧，半径不小于10mm。 3）、整平胶料须固化后（固化时间视现场气温而定，以手指触感干燥为宜，一般不小于2小时），方可再进行下一道工序。 5、粘贴碳纤维布 1）、按设计要求的尺寸裁剪碳纤维布，除非特殊要求，碳纤维布长度应在3m以内。 2）、配置、搅拌粘贴胶料，然后用滚筒刷均匀涂抹于所粘贴部位，在搭接、拐角部位适当多涂抹一些。 3）、用特制光滑滚子在碳纤维布表面沿同一方向反复滚压至胶料渗出碳纤维布外表面，以去除气泡，使碳纤维布充分浸润胶料。 多层粘贴应重复以上步骤，待纤维表面指触感干燥为宜，方可进行下一层碳纤维布的粘贴。 4）、在最外一层碳纤维布的外表面均匀涂抹一层粘贴胶料。 4.4、地面恢复：因原地面未配筋，所以用人工搅拌1:2水泥砂浆（掺5％107胶，为保持新旧砼接缝处结合好，掺用UEA膨胀剂）即可，地面面层用铁抹压光恢复。 6、质量保证措施： 1）、对于砼工程，应振捣密实，面层平整，砂浆拌制严格按照设计配比，杜绝偷工减料现象发生。 2）、碳纤维粘贴工程：碳纤维布沿纤维方向的搭接长度不得小于100mm。粘贴碳纤维布应尽量避开障碍物，如遇无法清除的障碍物而需截断时，在截断部位要予以适当处理，具体措施应视不同情况而定。
碳纤维布加固施工的步骤： 1、剔除构件需加固部位的装饰层，并清理干净； 2、涂刷底胶； 3、用胶泥将加固构件表面的孔洞修补平整； 4、涂刷面胶； 5、粘贴碳纤维布； 6、涂刷面胶，如需粘贴多层碳布重复4-6步骤； 7、表面装修或防火处理。 碳纤维布加固修复混凝土结构技术是采用配套粘结树脂将碳纤维布粘贴于混凝土表面，起到结构补强和抗震加固的作用。广泛适用于建筑梁、板、柱、墙等的加固，以及桥梁、隧道、烟囱、筒仓等其它土木工程的加固补强。
碳纤维布加固梁试验报告：受上海同砼碳纤维布有限公司的委托，对用其生产的“同砼”牌碳纤维布加固的四根钢筋混凝土梁，进行静载试验，试验梁的加固工作在试验室内进行，为了及实际加固施工现场加固操作相一致，操作人员上仰操作，加固操作程序为：打底胶、批胶泥、上胶、贴碳纤维布、罩面胶。四根试验梁（L-1,L-2a,L-2b,L-3）的截面特性见表1，试验梁浇筑日期：99年10月21－22日，水泥：砂：石子＝26：48：97；贴碳纤维布日期：99年11月16日；静载破坏试验日期：99年11月18日－11月21日。一、加荷装置示意 二、材料性能 混凝土、钢筋的材料性能见表1。碳纤维布的规格：0.1mm×45mm,极限抗拉强度：3600Mpa。 三、试验结果 １、破坏特性： 三根（L－2a，L－2b ,L－3）贴碳纤维布梁的破坏为：碳纤维布
的拉断； 一根（L－1）没有采用加固措施试验梁的破坏为：受拉钢筋屈服破坏。 ２、加固效果对比 计算结果见表1 四、结论 １、加固后的试验梁，皆由于碳纤维布的拉断而破坏，说明粘结性能良好，加固方法可靠，能 够满足结构设计要求。 ２、加固后试验梁的截面破坏弯矩，比加固前试验梁的截面破坏计算弯矩提高42-61 ％，说明加固效果明显。 表1.试验梁截面特性及试验结果
施工组织设计（专项施工方案）报审表 工程名称：大目湾新城规划4路道路工程I标段编号：A2 致：宁波至高建设监理有限公司（监理单位） 我方已根据施工合同的有关规定完成了象山大目湾新城规划4路道路工程I标段1号桥预制板梁砼表面防水剂处理工程专项施工方案的编制,并经我单位上级技术负责人审查批准，请予以审查。 附件：1号桥防水剂专项施工方案 承包单位（章）: _______________ 项目经理：_________________ 日期：___________________ 监理单位审查意见： 项目监理机构（章）： 专业/总监理工程师： 日期：________________ 建设单位审核意见： 建设单位（章）： 业主代表：_____________ 日期： 本表一式三份，经项目监理机构审核后，建设单位、监理单位、承包单位各存一
份。 大目湾新城规划4路道路工程I标段1号桥 预制板梁 防 水 剂 专 项 施 工 方 案 编制人_______________ 职务（称）____________________________ 审核人_______________ 职务（称）____________________________ 批准人_______________ 职务（称）____________________________ 批准部门（章）浙江建安实业集团股份有限公司 ____________ 编制日期_______________ 二0—四年四月二十五日_______________ 规划4路H标段1号桥为三跨3X 10m预应力砼简支梁桥，中心桩号 DK1+296正交。桥台采用重力式U形桥台，基础为双排①80cm的钻孔灌注桩接承台结构。桥墩为桩接盖梁式，采用单排①100cm的钻孔灌注桩基础+①80cm 立柱。桥梁上部结构采用10m的预应力砼空心板梁，板梁高度60cm。板梁采用C50砼，台帽、桥墩盖梁、
碳纤维布加固技术 一、特点 1、高强高效：抗拉强度2500～3550MPA，弹性模量2.35×105～5.0×105 MPA 。 2、重量轻，厚度薄：比重1.8g/cm3，每层后0.1～0.2MM，基本不增加加固 构件自重及截面尺寸。 3、适用面广：广泛适用于建筑物桥梁隧道等各种结构类型、结构形状的加固修 复荷抗震加固及节点的结构加固。 4、施工便捷：不需大型机具，没有湿作业，无需动火，无需现场固定设施，施 工占用场地少，施工工效高。 5、高耐久性：由于不会生绣，非常适合高酸、碱、盐及大气腐蚀环境中使用。 二、适用范围 1、适用于各种结构类型，各种结构部位的加固修补，如梁、板、柱、屋架、桥 墩、桥梁、筒体，壳体等结构。 2、适用于港口工程和水利水电等工程中混凝土结构、砌体结构、木结构的补强 荷抗震加固，特别适合于曲面及节点等复杂形式的结构加固。 3、基层混凝土的强度要求不低于C15。 4、施工环境温度在5～35℃范围内，相对湿度不大于70％。 三、工艺原理
加固机理是将碳纤维布采用高性能的碳纤维配套树脂粘结于混凝土构件的表面，利用碳纤维材料良好的抗拉强度达到增强构件承载能力及刚度的目的。 四、工艺流程及操作要点 1、工艺流程：卸荷→基底处理→涂底胶→找平→粘贴→保护 2、操作要点： ①卸荷 加固前对于承受二次荷载的构件不需卸荷，不承受二次荷载的构件必需卸荷，卸荷方式如下： a.对老建筑采用拆除原有的吊顶、墙面装饰、地面面层、设备等方法，以达 到卸静荷的目的。 b.对一些不能卸静荷的构件，可采用千斤顶顶升的方式卸荷；对于承受均布 荷载的梁，应采用多点均匀顶升；对于有次梁作用的主梁，每根次梁下需设1 台千斤顶顶升，顶升吨位由设计计算确定。 c.卸活荷载 ②基底处理 a.混凝土表层出现剥落、空鼓、蜂窝、腐蚀等劣化现象的部位应予以凿除， 对于较大面积的劣质层在凿除后应用环氧砂浆进行修复。 b.裂缝部分如有必要应首先进行封闭或灌浆处理。 c.用混凝土角磨机、砂纸等工具除去混凝土表面的浮浆、油污等杂质，构件 基面的混凝土要打磨平整，尤其是表面的凸起部位要磨平，转角粘贴处要进行倒角处理并打磨成圆弧状（R≥10mm）。
混凝土结构碳纤维加固技术及其适用性 刘航 李晨光 利用高强非金属纤维类材料，如碳纤维、玻璃纤维等对结构进行加固的方法，具有耐久性好，施工简便，不加大截面，不增加荷载，外形美观等优点，已成功用于多种结构的抗震、抗弯和抗剪加固。但是，碳纤维加固方法也有其适用范围，本文通过几个工程实例，分析用碳纤维加固钢筋混凝土结构的特点及其适用性。 1、碳纤维用于抗震加固 试验研究表明，用碳纤维材料包裹钢筋混凝土柱，使纤维方向与柱轴线相垂直，可以 有效提高柱的延性和承载力，增加其抗震耗能能力[1]。另外，剪力墙作为主要抗侧力构件， 其破坏形态不外乎受弯延性破坏（中高剪力墙）或受剪脆性破坏（低剪力墙）。将碳纤维用于加固剪力墙，只要方法适当，也可显著提高其延性和承载力。因此，钢筋混凝土结构的抗震加固是碳纤维材料应用的一个有效领域。但应指出，用碳纤维对柱或剪力墙进行加固时，由于碳纤维本身属预柔性材料，通过结构胶与被加固结构粘结，这就要求被加固结构混凝土须满足一定的强度要求，才有可能发挥碳纤维的加固效果。以下以实际工程为例说明碳纤维加固钢筋混凝土柱并改善抗震性能的方法。 1.1工程概况和加固方案 某多层钢筋混凝土框架结构，施工验收时发现有9根框架柱混凝土强度不能满足设计要求，致使轴压比过大，无法满足轴压比限值所需的延性要求，对此确定采用碳纤维布对柱进行包裹的加固方案。其理由一方面是碳纤维的包裹对柱混凝土产生环箍作用，可在一定程度上提高混凝土的轴心抗压强度；另一方面，碳纤维对柱的横向约束作用还可显著提高柱在水平荷载下的延性，满足轴压比的延性要求。 加固材料采用美国赫氏单向碳纤维布环氧复合材料。通过对承载力和延性的计算，对强度较低的3根柱采用沿整个柱高范围包裹3层碳纤维布的方案，对其他6根柱采用沿整个柱高度范围内包裹2层碳纤维布的方案。加固方案如图1所示。 1.2加固承载力和延性分析 经碳纤维加固后，可以显著提高框架柱的抗剪承载力和延性。 原结构为800㎜×800㎜框架柱，层高3.6m 。根据有关研究结果，碳纤维加固后抗剪承载力的提高可按下式计算[2]： V CFS =νρCFS f CFS bh o 对本工程的全包裹加固方案，该公式可改写为： V CFS =2νtf CFS h o 式中，t 为包裹的碳纤维厚度，f CFS 为碳纤维的极限抗拉强度，h o 为混凝土截面有效高度，ν为碳纤维布受剪系数，按下式计算： 2.1) 15.06.04.0(6.1+++-=CFS sv n λλλν
结构加固方案 一、工程概况 中卫市新墩村（西区）D块地棚户区改造安置住房项目31#楼、39#楼住宅工程，位于中卫市新墩路以西，平安大道以南，滨河大道以北。交通便利，地理位置优越。 该建筑属住宅建筑工程，现浇钢筋混凝土剪力墙结构。31#楼、38#楼、39#楼、40#楼，其地上十一层，框架剪力墙结构，35#楼、41#楼为六层砖混结构。由于该项目顶板局部出现裂缝，该楼梁裂缝为非受力裂缝，但楼板裂缝的出现影响结构的整体性和耐久性，为此对该裂缝楼板进行碳纤维加固补强。 建设单位：中卫市启源房地产开发有限公司 监理单位：银川长城工程监理有限公司 施工单位：宁夏第五建筑有限公司 设计单位:福建超平建筑设计有限公司 勘察单位：宁夏基业岩土工程研究有限公司 二、编制依据 1、《建筑工程抗震设防分类标准》（GB50223-2004） 2、《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001） 3、《建筑抗震设计规范》（GB 50011-2001） 4、《混凝土结构设计规范》（GB50010-2002）
5、《混凝土结构加固技术规范》（CECS25:90） 6、《碳纤维片材加固混凝土结构技术规程》（CECS146:2003） 7、《建筑抗震加固技术规程》（JGJ116-98） 三、选用材料 1、碳纤维片材采用：300g/㎡碳纤维布，配套用胶应满足《碳纤维片材加固混凝土结构技术规程》（CESC146：2003）的物理力学性能。 （1）、抗拉强度标准值≥3400MPa；（2）、受拉弹性模量≥2.4×105MPa；（3）、伸长率≥1.7％；（4）、弯曲强度≥700MPa；（5）、层间剪切强度≥45MPa；（6）、仰贴条件下纤维复合材与混凝土正拉粘结强度≥2.5MPa，且为混凝土内聚破坏；（7）、单位面积质量≤300g/㎡。 2、裂缝封堵设备及材料由专业厂家提供，并应满足各项物理力学性能。 （1）、抗拉强度≥40MPa；（2）、受拉弹性模量≥2500MPa；（3）、伸长率≥1.5％；（4）、抗弯强度≥50MPa，且不得呈脆性（碎裂状）破坏；（5）、抗压强度≥70MPa；（6）、钢-钢拉伸抗剪强度标准值≥14MPa；（7）、钢-钢不均匀扯离强度≥20KN/m；(8)、与混凝土的正拉粘结强度≥2.5MPa，且为混凝土内聚破坏；（9）、不挥发物含量（固体含量≥99％）。 四、碳纤维施工 1、表面处理
碳纤维加固方案 **********工程 加固施工方案 一、框架梁碳纤维复合材料加固方案 1 、加固范围及部位 *******工程一层框架梁(详见加固平面布置图)加固工程。 2、编制依据与原则 2.1、编制依据 2.1.1 《建筑防腐蚀工程验收标准》(GB,50212) 2.1.2 《建筑施工现场环境与卫生标准》 JGJ 146-2004 2.1.3 《建设工程质量验收统一标准》(GB,50300-2001) 2.1.4 《涂装作业安全规程，涂装前处理工艺安全》GB7692 2.1.5 《防腐蚀表面工程技术》 2.1.6 《混凝土结构加固设计规范》 GB50367-2006 2.1.7 《混凝土结构工程施工质量验收规范》 GB50204-2002 2.1.8 《工程建设标准强制性条文》 2.1.9 我公司制定的《施工组织设计管理办法》及《专业施工组织设计编制方法》。 2.2编制原则 本施工组织设计作为指导施工的依据，编制依据以下几项编制: 2.2.1在满足要求的基础上坚持技术先进、管理科学、经济实用的原则。 2.2.2坚持工程施工全过程严密监控，以科学的方法实行动态管理，灵活实施“动静结合”的管理原则.
2.2.3现行国家有关规范、标准和规程。 2.2.4做好环境保护，减少因施工对当地带来的一切干扰。 2.2.5我们的目标是通过精心组织、施工，向业主交一项质量优良、满意的工程。 施工准备: 3.1材料及主要机具: 3.1.1粘结剂:采用中国建筑科学研究院建研建材有限公司生产的昆仑牌MSR碳纤维 - 1 - 配套树脂、MSR找平树脂，必须有合格证明及检验报告。 3.1.2碳纤维布:采用北京同泰嘉华科技有限公司生产的TCS-?-300碳纤维布，必须有合格证明及检验报告。 3.1.3压接钢片及射钉必须有合格证明及检验报告。 3.1.4主要机具:角磨机、吹风机、滚压机、射钉枪等。 3.1.5拆除碳纤维布所在部位影响施工的附属设施。 3.1.6粘贴碳纤维布用的粘结剂和钢板准备完毕，并检查合格。 3.1.7施工工具经过调试、运转合格。 3.1.8项目经理及项目技术负责人根据施工方案对操作班组进行全面技术交底。 操作工艺 4.1施工工艺流程 框架梁基底处理?涂刷底胶?修补整平?粘贴碳纤维布?防护处理?压结钢片及梁端角钢压条。
碳纤维加固方法的适用性是非常重要的，材料自身特点才是选择的关键，了解熟悉材料的 所用能更好的应用到实际。 碳纤维可成功地用于混凝土结构的抗震、抗剪和抗弯加固。但应该指出，由于碳纤维加固 结构固有的一些受力特点，许多混凝土结构问题不适于用碳纤维进行加固，因此有必要对 其适用性作出分析。 1、刚度问题 当混凝土楼、屋盖结构由于刚度不足，导致变形过大、开裂严重而影响使用时，不适合用 粘贴碳纤维布的方法加固。研究表明，对于梁、板等横向受力构件，当用碳纤维进行加固时，在正常使用极限状态，碳纤维对结构刚度的提高作用小于10%，或基本没有提高。 2、碳纤维抗弯加固的适用范围 当混凝土结构由于抗弯承载力不够，采用碳纤维布进行加固时，加固结构的破坏形态一方 面取决于原结构的配筋情况，另一方面取决于碳纤维的用量。现假设原结构为适筋构件， 则加固结构的破坏形态可分为如下三种情况。 ⑴碳纤维用量较少。破坏时受压区边缘混凝土压碎，受拉钢筋屈服，碳纤维可以达到较高 的拉应变。 ⑵碳纤维用量适中。破坏时受压区边缘混凝土压碎，受拉钢筋屈服，碳纤维可达到某一中 等拉应变。 ⑶碳纤维用量较多。破坏时受压区边缘混凝土压碎，受拉钢筋屈服，碳纤维应变很低。 上述三种情况，第三种情况由于碳纤维用量大且强度利用率低，不宜采用。第一种加固方 法适用于截面高度较大的梁，第二种加固方法适用于截面高度较小的板或扁梁。这主要是 由于对板或扁梁而言，在碳纤维未达到很高的拉应变时，结构就可能由于变形过大而破坏。具体界限取决于碳纤维极限拉应变和加载方式。 3、抗扭问题
关于用碳纤维材料进行混凝土结构的抗扭加固，目前国内外进行的研究很少。从混凝土结构的受扭破坏机理上看，不论使碳纤维的纤维方向垂直于轴线，还是平行于轴线，均可以约束扭转斜裂缝的发展，起到一定的加固效果。 但是，由于用碳纤维进行加固时，一方面构件裂缝已经形成，裂缝分布已经确定；另一方面由于碳纤维的极限应变可高达10000με以上，而普通钢筋应变不到2000με即已屈服，若应变加到4000με以上时混凝土裂缝宽度已开展很大，必然开始向其他表面发展，结构即已接近破坏，而此时碳纤维所能达到的应力可能还很低，因此碳纤维加固受扭构件的效果有必要通过进一步研究确定。
柱子碳纤维加固 一、钢筋混凝土柱CFRP加固机理分析 1.1、碳纤维CFRP材料 碳纤维CFRP一般是直径为5μm～20μm的连续纤维，基材由树脂和固化剂组成，用树脂（内加固化剂）浸润碳纤维，待树脂固化后便形成了碳纤维增强塑料（简称CFRP）。其特性：密度小，为普通钢材的1/6；强度高，抗拉强度约为普通钢筋的4～6倍；抗腐蚀性能好，强度不受酸碱腐蚀介质的影响；非磁性，不影响电磁信号的传播；抗疲劳性能优良，疲劳寿命普遍高于钢材；温变系数和混凝土相当；弹性模量和钢材相近；极限延伸率1%. 1.2、钢筋混凝土柱CFRP加固原理 钢筋混凝土柱在承受轴向压力时，构件是由于受到极限值非常小的横向扩张引起的，如能在构件四周创造横向约束，以阻止受压构件的这种横向扩张，从而提高构件抗压承载力和变形能力。 碳纤维CFRP加固钢筋混凝土柱就是在柱混凝土和CFRP增强带之间产生约束作用，（它们之间的相互作用力称为界面约束应力）受横向界面约束应力的作用，塑性区的核心混凝土处于三向应力状态，与单向受力状态相比，混凝土的极限压应变和承载力会提高，在柱弯曲承载力没有明显下降的情况下，并不考虑失稳的影响，加固后钢筋混凝土柱具有较大的延性变形与耗能能力。 1.3、钢筋混凝土柱在CFRP包裹作用下的应力分布情况 1.3.1、由于CFRP对钢筋混凝土柱的横向约束后使CFRP形成轴向拉伸应力，而CFRP的抗弯能力极弱（一般不考虑），矩形柱在CFRP包裹约束下其最终极限轴向抗压强度相对圆柱而言大大降低，主要由于侧向约束应力不均匀。矩形柱边中央侧向约束弱，拐角处侧向应力集中约束较大，柱边只有在发生侧向塑性变形时CFRP对钢筋混凝土柱的横向约束应力才能极速增。 1.3.2、由于CFRP对钢筋混凝土柱的约束为界面约束，只有当混凝土向外横向扩张时（产生塑性变形）CFRP方能对混凝土产生约束应力，因此柱环向外包CFRP在承受荷载时表现出两阶段的受力过程：第一阶段，混凝土轴向压应力较小，横向变形较小，CFRP受力较小；第二阶段，随着荷载的增加，柱混凝土变形增大，CFRP环向应力显著增长，环向约束力迅速增加，直到当CFRP达到其极限拉伸应变时发生断裂。 1.3.3、约束混凝土与无约束混凝土应力—应变关系
碳纤维布加固混凝土梁抗弯强度计算及施工规程建议
碳纤维布加固混凝土梁抗弯强度计算及施工 规程建议 碳纤维布加固钢筋混凝土短柱的抗震性能试验研究 同济大学土木工程学院 屈文俊张誉 摘要：碳纤维加固混凝土梁的计算理论和施工操作规范，是碳纤维加固混凝土梁走向规范化和科学化的基础。本文依据三根粘贴碳纤维布混凝土梁的抗弯试验，建议了碳纤维加固混凝土梁的抗弯强度计算方法，依实际施工经验，提出了碳纤维布加固混凝土梁的施工规程建议。 关键词：碳纤维布加固梁，抗弯强度，施工规程 前言： 混凝土结构工程新千年所面临的主要问题之一是：既有混凝土结构的加固和修复。 粘贴碳纤维布加固技术，是近十年在日本首先应用和发展的，已有一千多个工程实例。该方法的主要优点表现在： 1、性能稳定，一般无腐蚀问题。 2、重量轻，不增加结构静载。 3、强度高。4、容易手工操作，不需专门机械设备。 5、施工无灰尘和噪声污染，并可不间断生产运营。目前，在我国已有不少单位在研究碳纤维粘贴布的计算方法，已有不少工程实例。同济大学在接收生产任务的同时，针对性地做了一系列试验，如环向粘贴碳纤维布间接提高柱的抗压承载能力试验，加固混凝土梁的抗弯试验和抗剪试验，为工程应用起到指导作用。本文的主要目的是探讨粘贴碳纤维布混凝土梁的抗弯计算方法以及总结粘贴碳纤维布的施工操作方法。 试验研究： 在同济大学建工系结构试验室进行了三根梁的试验，其中二根梁贴碳纤维布加固，为对比试验，一根梁没有粘贴碳纤维布。三根试验梁（L-1，L-2a，L-2b）的截面特性见表1，试验梁浇筑日期：99年10月21-22日，水泥：砂：石子=26：48：97；贴碳纤维布日期：99年11月16日； 碳纤维布为上海同砼碳纤维布有限公司生产的“同砼”牌无纺单向碳纤维布，试验梁的加固工作在试验室内进行，为了与实际加固施工现场操作相一致，操作人员上仰操作，加固操作程序为：打底胶、批胶泥、上胶、贴碳纤维布、罩面胶。 静载试验日期：99年11月18-11月21日
机房碳纤维布承重加固方法 碳纤维，是一种含碳量在95%以上的高强度、高模量纤维的新型纤维材料。它是由片状石墨微晶等有机纤维沿纤维轴向方向堆砌而成，经碳化及石墨化处理而得到的微晶石墨材料。碳纤维“外柔内刚”，质量比金属铝轻，但强度却高于钢铁，并且具有耐腐蚀、高模量的特性，在国防军工和民用方面都是重要材料。 碳纤维布加固适用于房屋建筑和一般构筑物(如：烟囱，砼结构加固;铁路工程，港口工程和水利水电等工程中的砼结构加固和石切体结构搞震加固。 一、某案例简介 1、某案例概况 该工程位于*****，该楼为框架结构现将其由写字楼改造成通讯机房，功能发生改变荷载发生变化，因而采用碳纤维布进行加固来提高该楼承载力。此次加固所用材料采用碳纤维布，碳布用量约为12000平米以及相应数量的碳布浸渍胶，加固效果良好。 上述所用产品均通过安全性鉴定检测检验达标的，安全性鉴定是指按照 GB50728-2011《工程结构加固材料安全性鉴定技术规范》要求，由国家有关主管部门批准的具备相应资格的检验、鉴定机构来为业主方提供选用加固材料的重要依据之一。 2、某案例信息 业主单位：某机房； 主要结构加固材料：碳纤维布12000平米及碳布浸渍胶； 二、机房加固原因 1、原有建筑物的功化 项目概况中提到该楼原为写字楼属于办公性质，现将其改造为通讯机房。荷载明显增加，现对梁、板使用碳纤维进行加固提高抗拉强度，从而达到该楼功能转换的荷载条件，现根据设计院设计要求先采用碳布加固方法进行加固。 三、机房加固方案 1、设计方案 梁及板构件表面通过粘结碳纤维布方式可以增强梁和板底部的抗拉强度，同样对于梁或
板存在的裂缝也能避免进一步恶化，来达到增强该结构的承载力的目的。 根据《混凝土结构加固设计规范》（ GB 50367-2013），我们可以通过公式计算得到正截面的承载力。
卡本结构碳纤维板加固技术施工方法 一、前言 碳纤维材料用于混凝土结构加固修补的研究始于80年代美、日等发达国家。我国的这项技术起步比较晚，但随着我国交通运输业的飞速发展，现有建筑中有相当一部分由于当时设计标准低、承载能力弱，加上超载车辆的破坏，已不能满足目前日益繁重的交通运输需求,亟需进行维修、加固。目前常用的加固方法有很多，碳纤维加固应用比较广泛。碳纤维加固方法主要有碳纤维布和碳纤维板加固2种。其中碳纤维板材是用碳纤维和树脂拉挤成型的复合材料，秉承了碳纤维自重轻、轻度高和耐腐蚀等特性。其纤维体积含量高，再配套碳板专用树脂，用于碳板加固工程中。 二、特点 1、抗拉强度高，是同等截面钢材的7-10倍; 2、重量轻，作业轻松，补强后基本不增加构件的自重和尺寸; 3、耐久性好，可阻抗化学腐蚀和恶劣环境、气候的变化; 4、施工便捷，粘贴1层碳纤维板的补强效果相当于4～8层碳纤维布，从而可以更大程度的提高结构性能，施工质量易保证; 5、适用范围广，混凝土构件、木结构、钢结构均可进行加固，可大幅度提高构件的承载能力、抗震性能等; 6、施工后也很容易进行目视或锤击法检查。 三、适用范围 ◆ 混凝土构造物的板及梁的补修、补强; ◆ 壁和板周边的开口处补强;
◆ 木造建筑物的梁等的补强; ◆ 桥板、桥墩、桁的补强; ◆ 隧道、电缆管线的补修、补强。 四、工艺原理 用碳纤维和树脂拉挤成型的复合材料碳纤维板材配之碳纤维板专用树脂，粘贴于构件表面，形成一个新的复合体，与原有构件共同承受承载能力、抗震能力等，提高结构的强度和刚度。 五、工艺流程及操作要点 工艺流程可以归纳为：施工准备→基面处理→配制浸渍树脂→粘贴碳纤维板→固定碳纤维板→表面防护 1、施工准备 拟定施工方案，准备工具和材料。 2、基面处理 (1)混凝土基体 去除表面的油质、灰尘和其他松散骨料，修复表面大的不平整部分或孔洞，使表面有足够的水平度，必要时需使用轻度喷砂、打磨或其他有利于粘接的施工方法处理(注意混凝土基材内力应高于1.5N/mm2才能进行外部加固); (2)钢材基体 去除表面灰尘、油和油脂、铁锈、水锈、碾压表皮，建议高压清洗、研磨或喷砂; (3)木材基体