粘贴碳纤维复合材料技术在桥墩加固中的应用
作者：徐建宁
来源：《科技创新导报》2011年第05期
摘要:随着国家基础建设突飞猛进的发展,桥梁加固工程作为一项新兴工程项目得到发展,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。本文就某桥梁墩柱加固采用粘贴碳纤维技术的方案对比分析及设计验算、后期效果验证进行简述,为该技术的推广应用总结经验。
关键词:粘贴碳纤维技术桥墩加固应用
中图分类号:TU7 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2011)02(b)-0017-03
1 引言
碳纤维材料用于混凝土结构加固修补的研究始于20世纪80年代美、日等发达国家。我国的这项技术起步很晚,但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。我国2008年10月1日公布的《公路桥梁加固设计规范》中,对碳纤维加固修补结构技术作了进一步的规范。
2 应用案例
2.1 工程简介
某桥桥址范围内属剥蚀岩溶低山地貌,桥位区基本沿一陡斜坡中部展布,该陡斜坡坡向近于东西向,与拟建桥位轴线近于垂直,桥址区斜坡坡度角总体一般为30°～40°,上陡下缓,局部地段达到60°,形成岩质边坡。该桥梁地形特殊,机械无法展开施工作业,经多方单位和专家研究,桩基施工采用人工挖孔,墩柱施工采用节长1.5m模型翻模施工,盖梁施工采用人工吊杆法施工,完成桥梁基础及下部施工。该桥梁由于施工工法落后,总体施工均采用人工作业,导致该桥右幅12#桥墩在施工完毕后发现其1#、2#桥墩墩柱竖直度沿桥纵向均发生不同程度的偏位(图1)。
2.2 加固方案比选
2.2.1 初步方案,第一方案,采用Ⅰ级碳纤维布材加固修补结构技术。第二方案,采用外包钢筋混凝土加固法,外包厚度为20cm;加固用混凝土采用C30自密实混凝土,竖向主筋为直径28mm
的HRB335钢筋,横向箍筋为直径10mm的R235钢筋,新旧混凝土之间采用直径为12mm的HRB335的锚固钢筋连接。
2.2.2 工艺对比,第一方案,施工工序简单,施工周期短,结构计算方法简明可靠,承载力能够得到有效保证,而且加固后外观平顺;第二方案,施工工序相对复杂,由于要植筋、挂设钢筋网等多道工序,施工周期较长,且现浇混凝土施工质量不容易得到保证,考虑新旧混凝土之间的粘结及收缩徐变的不同步,结构计算方法不能按照实际情况进行有效模拟,承载力不能够得到充分保证,而且加固后外观不美观。
2.2.3 费用对比,第一方案,加固用碳纤维面积为:350m2;加固建安费概算为:21万元;第二方案,加固用混凝土方量为:74.6m3;钢筋为15504kg;加固建安费概算为:18.7万元。
2.2.4 综合考虑加固方案的优缺点、加固费用及整个施工进度等方面因素,故推荐采用碳纤维布材加固修补结构技术对大桥右12#桥墩墩柱进行加固。
2.3 碳纤维布材加固修补结构验算
2.3.1 施工阶段受力计算时墩柱简化为单柱受力,桥墩单侧施加最大偏心荷载时为最不利情况,偏心距为。其中荷载包括自重荷载、盖梁荷载、架桥机荷载及最不利架设荷载。
综合以上各荷载值,未计入荷载效应系数,得到最终等效荷载,墩顶承受的竖向力为,弯矩为
2.3.2 加固前右12#桥墩柱施工阶段验算
(1)计算模型:桥墩墩柱建模采用有限元计算软件MIDAS/Civil6.7.1。模型采用单悬臂偏心受压为最不利情况,结构离散图如图2所示;
(2)墩柱验算,将等效节点荷载输入程序,得到最不利荷载组合情况下的各个节点的内力值M、N。在计算墩柱的截面几何特性值时,采用设计断面直径2.2m,设计混凝土标号C30,根据偏心受压构件截面应力计算公式计算出墩柱各个节点位置的最大拉应力进行截面应力验算。取轴心受压构件稳定系数。沿周边均匀配筋的圆形截面钢筋混凝土偏心受压构件正截面抗压承载力计算进行查表计算,偏心距,得出极限抗力与墩柱各节点的内力进行比较验算。其中右12-1墩柱偏心距增大系数=2.2066,右12-2墩柱偏心距增大系数=2.0600(表1，表2，表3)。
(3)结论及建议
由上述验算结果可知,右12—1墩距墩底21m～28m范围墩柱混凝土拉应力超限,但还有部分节段拉应力大于1MPa,安全储备较低,在其它偶然荷载作用下,容易导致桥墩开裂;最大压应力为5.05MPa
2.3.3 加固后右12#桥墩柱施工阶段、使用阶段进行验算(表4)
混凝土梁、楼板碳纤维加固施工方案 一、工程概况 本工程为※※工程，因业主使用功能需要在六层安装医疗设备，但原六层楼面结构无法满足设备安装需要；为了满足功能（安装医疗设备）的需要，业主特委托专业设计公司对原六层结构（梁、板）进行碳纤维加固和相关技术处理设计；业主委托我公司承担六层结构（梁、板）碳纤维加固施工任务。 我公司接到施工任务后，根据碳纤维加固设计施工图要求：对原六层部分砼楼板和砼梁的上表面和下表面用碳纤维布进行加固处理；但在碳纤维布加固施工前，需要搭设满堂钢管脚手架对原梁板混凝土基层按以下方法进行处理： 一、梁、板加固范围下部满搭钢管脚手架（搭设标准按规范）。 二、剔除梁、板碳纤维加固部位的水泥砂浆找平层。 三、对加固部位的混凝土基层按规范和施工工艺进行打磨和清理。 对经过剔凿、清理部分混凝土结构，用高于原结构混凝土强度一个等级的环氧砂浆进行修补、复原，达到表面坚实和平整，具体按以下方案对楼板和梁进行碳纤维加固。 二、编制依据 1、《混凝土结构加固设计规范》（GB50367-2006） 2、《钢筋焊接及验收规程》（JGJ18-2003） 3、《混凝土结构工程施工质量验收规范》(GB50204-2002) 4、《地下工程防水技术规范》（GB50108-2001） 5、《混凝土结构后锚固技术规程》（JGJ145-2004）
6、六层梁、板结构加固施工图 7、施工现场实际情况 三、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、材料要求 1）采用高性能、粘结强度高的A级环氧性面料纤维粘浸胶。 2）国产碳纤维布300克/平米，抗拉强度大于等于3500MPa。 3）粘贴碳纤维织物加固混凝土结构板时，应使用与基材及碳纤维有良好适配性的粘结剂。使用前确定碳纤维布及粘接剂性能检测合格。 3、施工工艺流程： 施工准备→脚手架搭设→表面处理→配制并涂刷底层树脂→配制找平材料并对不平整处修复处理→配制并涂刷浸渍树→脂或粘贴树脂→粘贴碳纤维片材→表面防护→脚手架拆除 四、施工工序 1、施工准备 1)粘结剂必须有合格证明及检验报告。 2)碳纤维布必须有合格证明及检验报告。 3)压接钢片及射钉必须有合格证明及检验报告。 4)主要机具：角磨机、吹风机、滚压机、射钉枪等。 5)拆除碳纤维布所在部位影响施工的附属设施。 6)粘贴碳纤维布用的粘结剂和钢板准备完毕，并检查合格。 7)施工工具经过调试、运转合格。 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
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
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、
碳纤维布加固修补结构施工及验收规范 第一章总则 第1.0.1条碳纤维布加固修补结构技术是一种新型的加固技术，主要用于混凝土结构的加固与修补工程。为确保该项技术应用的工程质量，提高施工管理水平，特制订本规范。 第1.0.2条本规范适用于因设计或施工不当、材料质量不符合要求、使用功能改变、遭受灾害以及耐久性原因而需对钢筋混凝土、预应力混凝土及素混凝土结构进行加固修补的施工 及验收。 第1.0.3条加固修补所使用的碳纤维布和胶粘剂，应按设计要求选用，并应符合现行材料标准的规定。对材料质量发生怀疑时，应进行抽样检查，合格后方可使用。 第1.0.4条碳纤维布加固修补施工的环境温度，应按胶粘剂产品说明要求。 第1.0.5条碳纤维布加固修补施工安全技术、劳动保护、防火、防毒等的要求，应按国家现行的有关规范执行。其材料堆放应注意安全防火。 第二章胶粘剂的配置 第2.0.1条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。 第2.0.2条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。 第2.0.3条所有胶料要求于1小时内施工完毕。 第三章施工要求 第一节施工操作顺序基底处理 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。 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。 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。 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。
纤维复合材料粘贴加固工程 1 适用范围 纤维复合材料加固修补钢筋混凝土结构可广泛适用于各种结构类型（如建筑物、构筑物、桥梁、隧道、涵洞等）纤维复合材料布是一种柔性材料，可任意裁剪，可弯曲缠绕成型，各种结构形状（矩形、圆形、曲面结构等）部位（梁、板、柱、节点、拱、壳等）。这种不改变结构形状、不影响结构外观的加固修补方法是任何其他结构加固方法所不可比拟的。尤其对于大型桥梁的桥墩、桥板等结构，更具有优越性，而粘贴纤维复合材料加固技术能顺利解决。 2 引用标准 《混凝土结构加固设计规范》GB50367-2006 《纤维增强复合材料建设工程应用技术规范》GB50608-2010 《建筑工程施工质量验收统一标准》GB50300-2001； 《混凝土结构加固技术规范》CECS 25:90； 《混凝土结构后锚固技术规程》JGJ145-2004； 《建筑结构可靠度设计统一标准》（GB50068-2001）； 《建筑结构荷载规范》（GB50009-2012）； 《建筑结构加固工程施工质量验收规范》(GB-50550-2010) 3 施工准备 3.1 材料要求 2.粘结剂：采用A级胶。参数：
4 施工工艺
4.1贴碳纤维布材料技施工工艺流程 施工工艺流程见图粘贴碳纤维布施工工艺流程图 4.2粘贴碳纤维布施工方法 4.2.1构表面处理 ①混凝土上表层出现剥落、蜂窝、腐蚀等劣化现象的部位应予凿除。对于较大面积的劣质层在凿除后应用聚合物水泥砂浆进行修复。 ②按设计要求对裂缝进行灌浆或封闭处理。
③对被粘混凝土表面角磨机打磨，以除去表面的浮浆、油污等杂质。直至完全露出新面。打磨应平整，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（圆弧半径不小于2cm）。 ④用无油压缩空气吹除粉尘，使得表面干净并保持干燥。 ⑤不平整处理，混凝土表面若凸凹不平，用修补材料填平；模板接头处等出现高差的部位应用修补材料填补。尽量减小高度差。 4.2.2涂刷底层胶 ①底层胶在使用前应按产品使用说明规定的比例先后置于容器中，用电动搅拌器搅拌，直至胶的色泽均匀，完全无色差。搅拌用容器内不得有油污，应避免任何杂质进入容器。 ②用滚筒刷或毛刷均匀涂抹于混凝土表面，胶层厚度应满足设计要求。等胶体表面指触干燥后，再进行下一步施工。 ③宜根据现场实际气温决定树脂的用量并严格控制使用时间。 4.2.3构件表面修补 ①构件表面凹陷部位应用环氧腻子填平，修复至表面平整。 ②内角（段差、起拱等）用环氧腻子填补，使之顺平，表面仍存在的凹凸糙纹，应打磨平整。 4.2.4粘贴碳纤维布 ①按设计要求的尺寸裁剪碳纤维布，应尽量避免搭接。如若搭接，则碳纤维布沿纤维方向的搭接长度不得少于15cm。 ②调制浸渍胶（方向同底层胶）。然后均匀涂抹于所要粘贴的部位，胶层厚度应满足设计要求。在搭接、拐角等部位要多涂抹一遍。 ③粘贴碳纤维布，用特制的滚筒沿纤维方向多次滚压，挤除气泡，并使粘贴用粘结剂充分浸透碳纤维布。多层粘贴应重复上述步骤。待纤维表面指触干燥后方可进行下层的粘贴。 ④在最后一层的碳纤维布的表面均匀涂抹面层浸渍胶。 ⑤粘贴后，自然掩护24小时达到固化，且应保证固化期间不受干扰。 4.2.5防护与整修 ①在加固部位易受外力冲击的情况下，必须抹水泥砂浆防护。厚度不小于20 mm,砂浆标号不低于M10。 ②在加固部位不会受外力冲击的情况下，可外表面进行喷砂装饰，使表面颜色与周围混凝土协调。 4.2.6施工中的安全与防护
粘贴碳纤维布工程 施 工 方 案
粘贴碳纤维布施工工艺 严格按照《碳纤维片材加固混凝土结构技术规程》（CECE146：2003）和《粘贴碳纤维复合材料加固混凝土工程施工与验收暂行规定（修订本）》地要求进行碳纤维布地粘贴工作和自检工作.材料进场后,组织人员进行送检工作.它们地主要性能指标满足以下要求： 碳纤维布主要性能指标 底胶主要性能指标 找平胶主要性能指标 浸渍胶主要性能指标
（1）认真阅读设计图纸进行放线定位及各种施工准备工作. （2）混凝土基面地处理： A.用角磨机清理混凝土表面地劣化层（剥离.蜂窝.浮浆等）,并用吹风机吹净,露出干净.结构坚实地表面. B.对于混凝土胀裂.钢筋锈蚀地现象,先凿除松散部分,对锈蚀钢筋进行人工除锈,然后采用环氧树脂作防腐处理,并用环氧砂浆作为整平材料填补平整.在填补环氧砂浆前,先在混凝土表面涂刷一层环氧纯浆液作为粘合剂,以确保新老混凝土粘合良好. C.对宽度＜0.2mm地裂缝,用环氧树脂对裂缝进行封闭处理. 对宽度≥0.2mm地裂缝,采用压力灌浆进行处理. D.对基面经过剔凿.处理锈蚀露筋可能有出现地急剧凹陷.构件缺损部位以及表面凸出部分,用环氧砂浆修复打磨平整或圆滑顺畅过渡,以确保结构件表面平整美观. E.对基面尖锐凸起地部位（混凝土构件交接部位.模板段差等）用角磨机磨平凸起地转角或存在地混凝土模板接头处地阶梯状错位,用角磨机进行打磨至圆滑（R≥20mm）. F.清理打磨后基面上地粉尘.松散浮渣后,用清水清洗基面,确保粘贴基面上干净.无油污并充分干燥. 基底处理完毕后进行自检工作,自检合格后请监理进场进行工序验收,验收合格后,进行下一道工序.
第37卷第3期上海师范大学学报(自然科学版)Vol.37,N o.3 2008年6月J ou rnal of ShanghaiNor m alUn i versity(Natural S ci en ces)2008,J un 碳纤维及其复合材料的发展及应用 上官倩芡,蔡泖华 (上海师范大学机械与电子工程学院,上海201418) 摘要:叙述了碳纤维的结构形态、分类以及在力学、物理、化学方面的性能,介绍了碳纤维增强复合材料的特性,着重阐述了碳纤维增强树脂基复合材料中基体的分类、选择和应用,指出了碳纤维及其复合材料进一步发展的趋势. 关键词:碳纤维;复合材料 中图分类号:O636文献标识码:A文章编号:1000-5137(2008)03-0275-05 碳纤维作为一种高性能纤维,具有高比强度、高比模量、耐高温、抗化学腐蚀、耐辐射、耐疲劳、抗蠕变、导电、传热和热膨胀系数小等一系列优异性能.此外,还具有纤维的柔曲性和可编性[1~3].碳纤维既可用作结构材料承载负荷,又可作为功能材料发挥作用.因此碳纤维及其复合材料近几年发展十分迅速.本文作者就碳纤维的特性、分类及其在复合材料领域的应用等内容进行介绍. 1碳纤维特性、结构及分类 碳纤维是纤维状的碳材料,由有机纤维原丝在1000e以上的高温下碳化形成,且含碳量在90%以上的高性能纤维材料.碳纤维主要具备以下特性:1密度小、质量轻,碳纤维的密度为1.5~2g/c m3,相当于钢密度的1/4、铝合金密度的1/2;o强度、弹性模量高,其强度比钢大4~5倍,弹性回复为100%;?热膨胀系数小,导热率随温度升高而下降,耐骤冷、急热,即使从几千摄氏度的高温突然降到常温也不会炸裂;?摩擦系数小,并具有润滑性;?导电性好,25e时高模量碳纤维的比电阻为775L8/c m,高强度碳纤维则为1500L8/c m;?耐高温和低温性好,在3000e非氧化气氛下不熔化、不软化,在液氮温度下依旧很柔软,也不脆化;?耐酸性好,对酸呈惰性,能耐浓盐酸、磷酸、硫酸等侵蚀[4~7].除此之外,碳纤维还具有耐油、抗辐射、抗放射、吸收有毒气体和使中子减速等特性. 碳纤维的结构取决于原丝结构和碳化工艺,但无论用哪种材料,碳纤维中碳原子平面总是沿纤维轴平行取向.用X-射线、电子衍射和电子显微镜研究发现,真实的碳纤维结构并不是理想的石墨点阵结构,而是属于乱层石墨结构[8],如图1所示.构成此结构的基元是六角形碳原子的层晶格,由层晶格组成层平面.在层平面内的碳原子以强的共价键相连,其键长为0.1421n m;在层平面之间则由弱的范德华力相连,层间距在0.3360~0.3440n m之间;层与层之间碳原子没有规则的固定位置,因而层片边缘参差不齐.处于石墨层片边缘的碳原子和层面内部结构完整的基础碳原子不同.层面内部的基础碳原子所受的引力是对称的,键能高,反应活性低;处于表面边缘处的碳原子受力不对称,具有不成对电子,活性 收稿日期:2008-01-04 基金项目:上海市教委科研基金项目(06D Z034). 作者简介:上官倩芡(1974-),女,上海师范大学机械与电子工程学院副教授.
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，
混凝土结构粘贴碳纤维布加固补强施工方法 工艺流程:施工准备→混凝土表面处理→涂刷底胶→找平处理→配胶、粘贴→养护、质量检查→表面防护 1.施工准备 根据施工设计图纸及现场实际情况确定加固补强部位,并作出标记。检查施工机械、附助工具、配套粘结剂、碳纤维片材配备情况,做好施工准备工作。 2.混凝土表面处理 清除被加固范围内混凝土结构表面疏松、蜂窝、腐蚀等劣化混凝土,至露出混凝土结构新鲜层,并用DSJ修补胶将表面修复平整(修复处理具体详见混凝土表面缺陷处理施工方法)。将粘贴部位混凝土表面打磨平整,除去浮浆、油污等杂质,直至露出混凝土结构新面,同时要保证混凝土保护层厚度不小于15mm。碳纤维布拐角部位应打磨成圆弧状,圆弧半径不应小于20mm。若表面有裂缝,应先处理(按裂缝处理施工方法)。最后用压缩空气吹净表面粉尘,用棉纱沾丙酮或工业酒精擦拭干净,并保持干燥。 3.涂刷底胶 根据材料使用说明,按比例配制DSJ-7基底胶(粘贴纤维类材料专用),充分搅拌均匀,一次配胶量不宜过多,随配随用。涂刷时应力求薄 而均匀,钢筋及凹凸不平等难于涂刷部位须反复涂刷,但涂刷厚度不得超 过1mm。 4.找平处理
等基底胶指触干燥后,混凝土表面凹陷部位用DSJ修补胶填补平整,不应有棱角,碳纤维布拐角部位需作圆弧处理,圆弧半径不应小于20mm,处理完成后将混凝土粘贴面清理干净,并保持干燥。 5.配胶、粘贴 根据材料使用说明,按比例配制DSJ-7浸渍胶(粘贴纤维类材料专 用),充分搅拌均匀,一次配胶量不宜过多,随配随用。 将浸渍胶用专用滚筒或毛刷均匀涂刷于混凝土面,将裁剪好的碳纤维布用手轻压贴于粘贴位置,碳纤维片材顺纤维方向搭接长度不小于10mm,当采用多条或多层粘贴时,各条或各层之间的搭接位置应相互错开。用专用滚筒或刮刀沿同一纤维方向反复滚压,挤除气泡,使浸渍胶充分浸透碳纤维布,在滚压时不得损伤碳纤维布。多层粘贴时重复上述步骤,待纤维布表面干燥时即进行下一层粘贴。最后一层碳纤维布表面涂刷一层浸渍胶。 6.养护、质量检查 碳纤维布补强加固部位在常温下养护固化。待粘结剂固化后,可以肉眼检查粘贴质量,或者用小锤等工具轻轻敲击碳纤维布表面,以回声来判断粘结效果。如出现空鼓等粘结不密实现象,应采取如下措施进行修复:当单个空鼓面积<1000mm2时,可用注射器注胶修复;当单个空鼓面积>1000mm2时,应沿空鼓边沿,将空鼓部分碳纤维布割除,以每边向外缘扩展100mm大小的同样碳纤维材料,用同样粘结剂补贴在原处。 7. 表面防护 按设计要求作外防护处理。 碳纤维布粘贴施工注意事项:
混凝土楼板碳纤维加固施工方案 一、工程概况 工程名称：春风与湖三期工程 建设单位：重庆海外集团有限公司 施工总承包：五洋建设集团股份有限公司 项目地址：重庆市九龙坡区陈家坪朝阳村1号 本工程为商住楼工程，混凝土工程为商品混凝土。由于混凝土收缩和承受不均匀荷载等造成局部板底裂纹，现对开裂楼板采用碳纤维加固。 根据碳纤维加固要求：对开裂楼板采用碳纤维布进行加固处理；但在碳纤维布加固施工前，需要对开裂楼板进行以下方法进行处理： 一、先对吊顶进行照相留底，确保修补后恢复装修。 二、对整改区域进行农膜覆盖，避免污染 三、剔除板裂纹周边的水泥砂浆找平层或涂料层。 四、对加固部位的混凝土基层按规范和施工工艺进行打磨和清理。 五、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。 五、裂缝部位，如有必要应先进行封闭处理。 六、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）。 七、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。 对经过剔凿、清理部分混凝土结构，用高于原结构混凝土强度一个等
级的环氧砂浆进行修补、复原，达到表面坚实和平整，具体按以下方案对楼板和梁进行碳纤维加固。 二、编制依据 1、《混凝土结构加固设计规范》（GB50367-2013） 2、《混凝土结构工程施工质量验收规范》(GB50204-2015) 3、《混凝土结构后锚固技术规程》（JGJ145-2013） 4、竣工验收前的类似问题检测报告。 5、施工现场实际情况 三、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、材料要求 1）采用高性能、粘结强度高的A级环氧性面料纤维粘浸胶。 2）碳纤维布300克/平米，抗拉强度大于等于3500MPa。 3）粘贴碳纤维织物加固混凝土结构板时，应使用与基材及碳纤维有良好适配性的粘结剂。使用前确定碳纤维布及粘接剂性能检测合格。 3、施工工艺流程： 施工准备→脚手架搭设→表面处理→配制并涂刷底层树脂→配制找平材料并对不平整处修复处理→配制并涂刷浸渍树→脂或粘贴树脂→粘贴碳纤维片材→表面防护→回复涂料、吊顶→脚手架拆除→清洁打扫 四、施工工序 1、施工准备
·开发与创新· Development and Applications of Carbon Fiber and Its Composites GAO Bo ,XU Zi-Li (Wuhan Textile University ,Wuhan Hubei 430073,China Abstract:This paper introduces performance and features of carbon fiber,briefly overviews the history,including both foreign and domestic.And analyses the properties and applications of carbon fiber composite material,emphasizes the related performance that carbon fiber adds to the metal matrix composites and points out its research prospects.Key words:carbon fiber ;composite ;metal matrix 0引言 碳纤维是含碳量高于90%的无机高分子纤维,是由有机母体纤维(聚丙烯睛、粘胶丝或沥青等采用高温分解法在1000~3000℃高温的惰性气体下碳化制成的。它是一种力学性能优异的新材料,比重不到钢的1/4,能像铜那样导电,比不锈钢还耐腐蚀,而其复合材料抗拉强度一般都在3500Mpa 以上,是钢的7~9倍,抗拉弹性模量为23000~43000Mpa ,也高于钢。碳纤维按其原料可分为三类:聚丙烯腈基(PAN 碳纤维、石油沥青基碳纤维和人造丝碳纤维三类。其中聚丙烯腈基碳纤维用途最广,需求也最大[1]。 1碳纤维的发展史 1.1国外碳纤维的发展历史 20世纪50年代美国开始研究粘胶基碳纤维,1959 年生产出了粘胶基纤维Thormel-25,这是最早的碳纤维产品。同一年,日本发明了用聚丙烯腈基(PAN 原丝
碳纤维加固混凝土梁、柱 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，用搅拌器拌合均匀。一次调和量应以在可使用时间内用完为准。超过可使用时间不得再用。 在底涂树脂中严禁添加溶剂。含有溶剂的毛刷或用溶剂弄湿了的滚筒不得使用。
编号：SM-ZD-28434 粘贴碳纤维布加固施工方 案 Through the process agreement to achieve a unified action policy for different people, so as to coordinate action, reduce blindness, and make the work orderly. 编制：____________________ 审核：____________________ 批准：____________________ 本文档下载后可任意修改
粘贴碳纤维布加固施工方案 简介：该方案资料适用于公司或组织通过合理化地制定计划，达成上下级或不同的人员之间形成统一的行动方针，明确执行目标，工作内容，执行方式，执行进度，从而使整体计划目标统一，行动协调，过程有条不紊。文档可直接下载或修改，使用时请详细阅读内容。 施工部位：三支队八中队营房楼板加固 施工方法： 1、放线 在混凝土粘贴碳纤维的位置测放打磨控制线，打磨控制线比实际粘贴位置线每边宽5cm。待打磨工作完成后补加粘贴碳纤维的位置线。 2、混凝土面层的清理打磨 用角磨机和圆磨片、钢丝刷在砼面上需粘贴碳纤维的部位进行打磨，磨去砼表面浮层，直至打磨出坚实面，影响粘贴的钢筋头和砼凸起处要用砂轮切掉，混凝土表面层出现剥落、空鼓、蜂窝、腐蚀等劣化现象部位应予以剔除，用指定材料修补，裂缝部位应首先进行封闭处理。用强力吹风机将打磨过的砼面吹干净，做到砼表面清洁、干燥、甚至无粉尘。构件转角部位需打磨成圆角，其半斤不小于20mm。
3、找平 按照使用说明配置找平材料进行找平工作，用小铲刀将配置好的找平材料刮在砼表面凹陷部位，刮严刮实，对于局部较高的突起部分，应用砂轮或磨片磨平，构件表面的小孔、内角用找平材料刮后，表面仍存在的凹凸糙纹用砂纸打磨平整。找平树脂的配制要严格按照使用说明，混合后要充分搅拌均匀，ＴＥ环氧腻子的配制比例为，主剂：硬化剂＝２：１（重量比） ４、粘贴碳纤维 ４.１碳纤维的裁剪 根据设计尺寸将碳纤维布裁剪成行，碳纤维为单向受力材料，顺着纤维的方向为受力方向，裁剪时要特别注意方向，切忌将纤维斜切断。 ４.２配制粘贴树脂 按照使用说明配制粘贴树脂，混合后人工充分搅拌均匀。粘贴树脂应随用随配，每次配制量应在４０分钟内用完。 ４.３碳纤维的粘贴 用滚筒或刷子将配制好的粘贴树脂均匀涂刷到粘贴部
一、编制依据 《公路桥涵养护规范》（JTG H11-2004） 《公路桥涵加固设计规范》（JTG /T J22-2008） 《公路桥涵通用设计规范》（JTG D60-2015） 《公路工程质量评定标准》（JTG F80-2004） 二、工程概况 本项目（第2标段）包括稠廿线东方红大桥，佛赤线溪西桥两座三类桥，其梁底出现多处裂缝，需对有裂缝的梁板粘贴碳纤维布。 三、设备人员动员周期和设备、人员、材料运到施工现场的方法 （一）在人员动员方面：组织保障有力，项目班子精干 公司非常重视项目经理部的人员组成，挑选经验丰富，组织管理能力强的同志出任项目经理，同时集中大量素质精良并具备桥梁施工养护经验的专业技术人员、管理人员及各类熟练技工参加施工，为工程创优提供组织保障。
拟建立的施工现场组织结构 （二）在设备方面：正规化管理，机械化施工 在项目的管理上，建立并完善质量管理体系，规范管理制度，进一步加强施工质量管理和安全管理，层层落实责任制，努力使工
程质量跨上新的台阶；项目经理部会时刻关注施工队的进度、质量及安全施工，坚持旬报制度，及时协调各方面工作。 在设备配置方面，我们会配备足够的进口及国产设备；一切为工程需要服务，合理安排工期，确保施工质量达到标准要求，力争提前完成施工任务。 （三）设备、人员、材料运到施工现场的方法： 本地区的路网条件发达，纵向地方道路相通。材料运输、施工机械进出场较为方便。 项目经理部配备足够的设备和人员用于运输道路的修整和维护，保障工程材料的运输。 项目经理部以及各工程施工队配备足够的程控电话、移动电话和其他无线电通讯设备，以保证信息畅通。 四、施工工艺及要点 粘贴碳纤维布 1）工艺流程:准备工作?基底处理?涂底胶和找平?粘贴。 ?施工前准备工作，如支架搭设等； ?基面处理：混凝土表面劣化层用砂轮机进行清除和打磨；基面的错位与凸出部分要磨平；所有裂缝要注入环氧树脂浆进行修补。 ?基面清洗：先用钢刷把表面松散浮渣刷去，然后用压缩空气除去粉尘；用丙酮或无水酒精擦拭表面。 ?涂刷底胶:按比例准确配制好底胶并搅拌均匀，注意一次调和量在可使用时间内用完。
碳纤维复合材料在航空航天领域的应用林德春潘鼎高健陈尚开 （上海市复合材料学会）（东华大学）（连云港鹰游纺机集团公司） 碳纤维是纤维状的碳素材料，含碳量在90%以上。具有十分优异的力学性能，与其它高性能纤维相比具有最高比强度和最高比模量。特别是在2000℃以上高温惰性环境中，是唯一强度不下降的物质。此外，其还兼具其他多种得天独厚的优良性能：低密度、高升华热、耐高温、耐腐蚀、耐摩擦、抗疲劳、高震动衰减性、低热膨胀系数、导电导热性、电磁屏蔽性,纺织加工性均优良等。因此，碳纤维复合材料也同样具有其它复合材料无法比拟的优良性能,被应用于军事及民用工业的各个领域，在航空航天领域的光辉业绩，尤为世人所瞩目。 可以明显看出，在航空航天领域碳纤维的用量有大幅度增加，2006年比2001年增长约40%，2008年增长约76%，2010年和2001年相比增长超过100%。 本文将介绍碳纤维增强树脂基复合材料（CFRP）在航空航天领域应用的新进展。 1 航空领域应用的新进展 T300 碳纤维/树脂基复合材料已经在飞行器上广泛作为结构材料使用，目前应用较多的 为拉伸强度达到5.5GPa，断裂应变高出T300 碳纤维的30％的高强度中模量碳纤维T800H 纤维。 （1）军品 碳纤维增强树脂基复合材料是生产武器装备的重要材料。在战斗机和直升机上，碳纤维复合材料应用于战机主结构、次结构件和战机特殊部位的特种功能部件。国外将碳纤维/环氧和碳纤维/双马复合材料应用在战机机身、主翼、垂尾翼、平尾翼及蒙皮等部位，起到了明显的减重作用，大大提高了抗疲劳、耐腐蚀等性能，数据显示采用复合材料结构的前机身段，可比金属结构减轻质量31.5%，减少零件61.5%，减少紧固件61.3%；复合材料垂直安定面可减轻质量32.24%。用军机战术技术性能的重要指标——结构重量系数来衡量，国外第四代军机的结构重量系数已达到27～28%。未来以F-22为目标的背景机复合材料用量比例需求为35%左右，其中碳纤维复合材料将成为主体材料。国外一些轻型飞机和无人驾驶飞机，已实现了结构的复合材料化。目前主要使用的是T300级和T700级小丝束碳纤维增强的复合材。 美国在歼击机和战斗机上大量使用复合材料：F-22的结构重量系数为27.8%，先进复合材料的用量已达到25%以上，军用直升机用量达到50%以上。八十年代初美国生产的单人
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经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, 可是, 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, 改进构件的受力状态, 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。 上述三种状况，第三种状况因为碳纤维用量大且强度利用率低，不宜选用。第一种加固办法适用于截面高度较大的梁，第二种加固办法适用于截面高度较小的板或扁梁。这主要是因为对板或扁 梁而言，在碳纤维未到达很高的拉应变时，构造就能够因为变形过大而损坏。详细界限取决于碳纤维极限拉应变和加载方法。 二、应用情况 随着中国高速公路预防性养护施工的发展，粘贴碳纤维布技 术作为高速公路预防性养护最经济有效的方法，近年已受到越来 越多的重视。山东高速集团自开始应用碳纤维布加固技术，当年 主要用于泰安大汶口桥加固。，在胶州湾高速公路大修工程中也 采用了此技术。
粘贴碳纤维布加固施工技术交底 粘贴碳纤维布加固施工 1 范围 本工艺标准适用于一般粘贴碳纤维布工程。 2 施工准备 2.1 材料及主要机具：* 2.1.1 粘结剂：冀研牌SKY型建筑结构胶，进场时必须有合格证明书及试验报告。 2.1.2 碳纤维布：采用碳纤维布需出具出厂合格证。 2.1.3 主要机具：角磨机、吹风机等。 2.2 作业条件： 2.2.1 粘贴碳纤维布所在部位影响施工的附属设施拆除。 2.2.2 粘贴碳纤维布用的粘结剂和钢板准备完毕，并经检查合格。 2.2.3 施工工具经过调试，试运转合格。 2.2.4 工长根据施工方案对操作班组已进行全面施工技术交底，粘贴碳纤维布申请书已被批准。 3 操作工艺 3.1 工艺流程； 构件基底处理→涂刷底胶→修补整平→粘贴碳纤维布→防护处理 3.2 构件基底处理：混凝土表面用角磨机、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。用脱脂棉沾丙酮擦拭表面，用吹风机将混凝土表面清理干净并保持干燥。 3.3 粘结剂搅拌： 3.3.1 根据配合比确定各种材料用量，严格按照配合比进行配制，并应在现场进行临时配置，每次配胶量以一次用完为宜。 3.3.2 粘结剂开始搅拌时，由施工单位主管技术部门、工长组织有关人员，对材料进行检查。 3.4 涂刷底胶：粘结剂配制好后，用滚筒刷或毛刷将胶均匀涂抹于混凝土构件表面，等胶固化后，再进行下一道工序。 3.5 修补找平： 3.5.1 混凝土表面凹陷部位应用刮刀嵌刮整平胶料填平，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。 3.5.2 转角的处理，应用整平胶料将其修补为光滑的圆弧。整平胶料须固化后，方可再进行下一道工序。
碳纤维增强复合材料概述 摘要：本文对碳纤维增强复合材料进行了介绍，详细介绍了其优点和应用。并对碳纤维复合材料存在的问题提出建议。 关键字：碳纤维，复合材料，应用 Abstract: In this paper, the carbon fiber reinforced composite materials are introduced, its advantages and application was introduced in detail. And puts forward Suggestions on the problems existing in the carbon fiber composite materials. Key words: carbon fiber, composite materials, applications 1.碳纤维增强复合材料介绍 复合材料是将两种或两种以上不同品质的材料通过专门的成型工艺和制造方法复合而成的一种高性能新材料，按使用要求可分为结构复合材料和功能复合材料，到目前为止，主要的发展方向是结构复合材料，但现在也正在发展集结构和功能一体化的复合材料。通常将组成复合材料的材料或原材料称之为组分材料（constituent materials），它们可以是金属陶瓷或高聚物材料。对结构复合材料而言，组分材料包括基体和增强体，基体是复合材料中的连续相，其作用是将增强体固结在一起并在增强体之间传递载荷；增强体是复合材料中承载的主体，包括纤维、颗粒、晶须或片状物等的增强体，其中纤维可分为连续纤维、长纤维和短切纤维，按纤维材料又可分为金属纤维、陶瓷纤维和聚合物纤维，而目前用得最多的和最重要的是碳纤维[1]。 碳纤维是一种直径极细的连续细丝材料，直径范围在6～8 μm 内，是近几十年发展起来的一种新型材料。目前用在复合材料中的碳纤维主要有两大类：聚丙烯腈基碳纤维和沥青基碳纤维，分别用聚丙烯腈原丝（称之为前驱体）、沥青原丝通过专门而又复杂的碳化工艺制备而得。通过碳化工艺，使纤维中的氢、
粘贴碳纤维布施工工艺： 1、施工流程 放设施工线→基面处理→刷抹漆底胶→刮腻子→粘贴碳纤维布→养护→涂刷碳纤维专用漆。 2、施工步骤 （1）依据设计文件进行施工范围内的放线作业。 （2）将施工区域内用角磨机对基面进行磨平处理，磨平时要见混凝土光面，并用空气压缩机将粉尘吹干净，直至用手触摸不粘灰为止。 （3）将底胶按比例配制并搅拌均匀。用短毛滚刷均匀涂抹在磨平部位，静置5—7小时，至手触摸不沾手方可进行下一道工序。底胶拌和量每次不宜过多，应做到随用随拌，不得使用失效的环氧树脂，拌和器具应干净清洁，不得使用已浸过溶剂的毛滚。 （4）待底胶干燥后，按比例拌和环氧腻子，并调和均匀，用腻子刮平工作面的坑槽，养生5—7小时。 （5）粘贴碳纤维布 a. 用砂纸打磨一遍工作面，并用棉丝将粉尘擦拭干净。 b. 施放作业边界线。 c. 按比例将基层树脂进行拌和均匀后，用短毛滚刷均匀涂抹于工作面上。 d. 将碳纤维布按顺序依次粘贴于工作面，并用消泡滚反复滚压碳纤维布表面，使碳纤维布与工作面紧密结合，不至有气泡存在。 e. 静置30—60分钟在碳纤维表面再均匀涂一层浸渍树脂。涂抹浸渍树脂时，不得使粘贴的碳纤维布卷起。 （6）碳纤维在粘贴后，养护24小时，不宜使碳纤维布受潮、受震，也不得受荷载直接冲撞碳纤维布表面。 （7）待树脂初期硬化后，在碳纤维布表面涂刷一层碳纤维专用漆，其颜色和原来结构相同。 3、施工中应注意的事项 （1）施工宜在5℃以上环境温度条件下进行，并应符合配套树脂的施工使用温度。当环境温度低于5℃时，应使用适用于低温的配套树脂或采用升温处理措施。 （2）在表面处理和粘贴碳纤维布前，应按加固设计部位放线定位。 （3）树脂配制时应按产品使用说明规定的配比称量置于容器中，用搅拌器均匀搅拌至色泽均匀。搅拌所用的容器内不得有油污及杂质。宜根据现场实际温度决定树脂的每次拌合量，并严格控制使用时间。 （4）粘贴前板底首先要打磨平整，除去表层浮浆、油污等杂质，直至完全露出结构新面，混凝土表面应清理干净并保持干燥；钢筋露出部位须做防锈处理，如损坏程度严重，须采取其它措施，以确保安全；转角粘贴处要进行倒角处理打磨成圆弧状，圆弧半径不应小于20mm。（5）按比例准确配制好底胶并搅拌均匀，注意一次调和量在可使用时间内用完，超过时间的绝对不能使用，以确保粘接质量；底胶硬化后，在表面有凸起部分时，要用磨光机或砂纸打光。 （6）粘贴碳纤维布时要从中间向两侧进行粘贴，可避免施工时产生气泡影响加固效果。（7）碳纤维布配套树脂的原料应密封储存，远离火源，避免阳光直接照射。 （8）树脂的配置和使用场所，应保持通风良好，现场施工人员应根据使用树脂材料采取相应的劳动保护措施。 （9）涂刷碳纤维专用漆必须等树脂初期硬化后再施做，如表面上仍有不平，用环氧树脂砂浆作细部找平后再涂刷碳纤维专用漆。 （10）碳纤维布的施工应由熟悉施工工艺的专业施工队伍完成，并应精心组织、精心施工。