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卡本碳纤维布参数及加固施工步骤一、前言碳纤维布材是一种单向碳纤维材料，选用进口的原丝单向编织生产，性能优越，专门用于建筑结构加固的先进复合材料。
主要用于结构构件的抗弯、抗拉和抗震加固。
该材料与配套树脂共同使用，形成了完整的性能卓越的碳纤维片材加固体系。
二、碳纤维布参数1、碳纤维布原材料力学指标纤维类别性能项目抗拉强度（MPa）弹性模量（GPa）伸长率（%）碳纤维高强度Ⅰ级≥4900≥240≥2.0高强度Ⅱ级≥4100≥210 ≥1.82、碳纤维布设计计算指标性能项目单向织物（布）高强度Ⅰ级高强度Ⅱ级抗拉强度设计值ft(MPa) 重要构件1600 1400一般构件2300 2000弹性模量设计值Ef(MPa) 重要构件 2.3×105 2.0×105一般构件抗应变设计值εf重要构件0.007 0.007一般构件0.01 0.013、碳纤维布安全性能指标性能项目CFS-I-300 CFS-I-200 CFS-II-300 CFS-II-200 强度级别高强I级高强I级高强度Ⅱ级高强度Ⅱ级克重（g/m²）300 200 300 200理论厚度(mm) 0.167 0.111 0.167 0.111抗拉强度(MPa) 3400 3400 3000 3000弹性模量(GPa) 240 240 210 210 伸长率(%) 1.70 1.50 1.70 1.504、碳布胶性能指标卡本碳布浸渍胶项目技术指标胶体性能抗拉强度(MPa) ≥40受拉弹性模量(MPa) ≥2500伸长率(%) ≥1.50抗弯强度(MPa) ≥50，且不得呈脆性(碎裂状)破坏抗压强度(MPa) ≥70粘结能力钢-钢拉伸抗剪强度(MPa) ≥14钢-钢不均匀扯离强度(KN/m) ≥20与混凝土正拉粘结强度(MPa) ≥2.5,且为混凝土内聚破坏不挥发物含量（固体含量）（%）≥99 湿热老化90d后拉剪强度降低率（%）不大于10 重量配比（推荐配比）2：1混合后密度 1.05-1.25g/cm3常温（25℃）可操作时间≥40min三、碳纤维布加固施工步骤(一)施工准备1、清理施工现场，以方便施工。
碳布梁加固方法
1、施工前准备及表面处理方法清除被加固混凝土构件表面的剥落、疏松、蜂窝、腐蚀等劣化混凝土，露出混凝土结构层，对于较大的孔洞、凹处采用卡本修补材料进行修补整平。
...
2、涂刷底层树脂胶涂刷底胶的目的是为了加强碳纤维布与混凝土表面的粘结力，对于充分发挥碳纤维布高强特性以及加固效果尤为重要，这就需要严格照底胶厂家的使用说明进行配比施工。
3、粘贴碳纤维布在底胶涂抹进行完毕之后，将按照设计要求裁剪好的碳纤维布进行粘贴，将碳纤维布用手轻压于需要粘贴的部位，采用专用滚筒顺着碳纤维布的方向进行多次滚压，排除粘贴碳纤维布中的气泡，使碳纤维布与混凝土表面进行充分粘结，切记，在进行滚压的时候一定要单方向滚压，以防止碳纤维丝破坏。
采用碳纤维聚合物 CFRP (Carbon Fiber Reinforced Polymer)加固混凝土结构，是近几年来发达国家中新兴的成熟的加固技术，也是国内工程界日渐关注和发展中的加固应用技术。
本文以东莞市西四环路旧桥加固项目为例，着重阐述碳纤维布加固的施工工艺和质量控制。
旧桥加固；碳纤维布；配套村脂；有效操作时间；硬化养护碳纤维材料是一种力学性能优异的新材料，它的比重为 1.8g/cm3，不到钢的 1/4；而它的抗拉强度普通都在 3500MPa 以上，是钢的 15~20 倍；弹性模量大于 2.35×105MPa，亦高于钢。
因此，碳纤维材料的比重强度即材料的强度和其密度之比大大高于钢板，其比模量也比钢板高。
碳纤维布补强的加固原理就是采用层压方式，将浸透了树脂粘胶的碳纤维布贴合到钢筋混凝土桥板的底面、梁体或者墩柱的表面，并使其和混凝土结合成一体，从而达到加固混凝土桥梁结构的目的。
相对传统钢板补强，碳纤维布补强具有以下优点：施工成本低；施工时效便利迅速；施工空间不受限制；补强物形状不受限制；抗酸、碱、腐蚀及不渗透；补强品质易检测。
东莞市西四环路位于东莞市万江区，属 107 国道的一部份。
该项目总共有3 座大桥和 1 座中桥需加固处理，分别为曲海大桥、宏远大桥、万江大桥和牌楼基中桥， 4 座桥总长 1825.46m。
以曲海大桥为例，主桥结构为两座带挂孔的单箱双室预应力混凝土 T 构， T 构悬壁长4×40m，两端挂孔长 30m。
该 T 构悬臂根部梁高 6m，端部梁高 2m，挂孔为 30m，预应力简支 T 梁；引桥为多孔一联，桥面连续简支结构，上部构造为 20m 预应力混凝土空心板；下部结构为柱式墩、台，桩基础。
根据设计验算表明：在正常使用极限状态下各块空心板的承载能力能满足要求，但挨近中央分隔带侧的次边板及中板，在距中底板下缘存在较大的拉应力，需要加固防止其开裂。
引桥墩身配筋不足，截面尺寸偏小(柱径 1.0m) ，部份墩身极限承载力不满足要求。
碳纤维加固算例
碳纤维加固是一种有效的结构加固方法，通过在混凝土结构表面粘贴碳纤维布，提高结构的承载能力和耐久性。
以下是一个碳纤维加固的算例，以供参考：假设有一栋三层混凝土框架结构房屋，由于使用年限过长，需要进行加固。
经过评估，发现房屋的梁、柱等承重结构存在明显的承载力不足和裂缝等问题。
为了确保房屋的安全使用，决定采用碳纤维加固技术对房屋进行加固。
首先，对房屋的承重结构进行详细的结构检测和评估，确定需要加固的部位和所需的碳纤维布量。
根据检测结果，本例中需要加固的部位主要包括梁、柱等承重结构。
接下来，进行碳纤维加固设计。
根据加固要求和检测结果，设计人员制定了详细的加固方案。
本例中，采用高强度碳纤维布对梁、柱等承重结构进行加固，以提高其承载力和耐久性。
同时，为了确保加固效果，对碳纤维布的粘贴工艺、粘贴厚度、层数等进行了详细的计算和确定。
在碳纤维加固施工过程中，首先对需要加固的部位进行表面处理，确保表面平整、干净，无油污、无浮灰等杂质。
然后，根据设计要求，将专门配制的碳纤维粘贴剂涂刷在加固部位上，再将碳纤维布粘贴在加固部位上。
为了确保粘贴效果，需要使用专用滚轮进行挤压、刮平，使粘贴剂与碳纤维布和加固部位紧密结合。
最后，对加固部位进行固定和养护，确保碳纤维布与加固部位形成一体。
经过碳纤维加固后，该房屋的梁、柱等承重结构承载力得到了有效提高，裂缝等问题得到了有效解决。
同时，由于碳纤维布具有轻质、高强、耐腐蚀等特点，房屋的使用寿命也得到了延长。
碳纤维布加固吊车梁施工技术分析提纲：1. 碳纤维布加固技术的原理和优势2. 吊车梁施工中存在的问题3. 碳纤维布加固对吊车梁的加固效果4. 施工流程和操作规范5. 碳纤维布加固在吊车梁加固中的应用前景1. 碳纤维布加固技术的原理和优势碳纤维布加固技术是利用碳纤维和环氧树脂等材料制成布，并在吊车梁表面进行加固的技术。
碳纤维布加固技术具有以下优势：(1) 高强度：碳纤维具有高强度和高模量的特点，在吊车梁加固中可以有效提高梁的抗拉能力和承载能力。
(2) 轻质化：相对于传统加固方法，碳纤维布加固可以实现吊车梁的轻质化，减小自重，进而提高吊车梁的载荷能力。
(3) 耐腐蚀：碳纤维具有优良的耐腐蚀性能，可以延长吊车梁的使用寿命。
(4) 易施工：碳纤维布加固施工简单，操作方便，不需要使用大型设备。
2. 吊车梁施工中存在的问题在吊车梁施工中，存在一些问题需要解决。
主要包括以下几个方面：(1) 强度不足：吊车梁长期承受着巨大的载荷，若强度不足，容易导致梁的破裂和事故的发生。
(2) 锈蚀：长期使用后，吊车梁可能会因为环境因素而生锈，影响其承载能力和使用寿命。
(3) 损伤：由于使用环境复杂多变，吊车梁可能会受到挤压、磨损等损伤，严重影响其强度和使用寿命。
(4) 重量和体积：吊车梁的重量和体积较大，加固起来比较困难，传统加固方法存在材料消耗大，施工周期长的问题。
3. 碳纤维布加固对吊车梁的加固效果碳纤维布加固技术可以实现对吊车梁的加固。
经过实践证明，碳纤维布加固的效果非常明显。
具体表现在以下几个方面：(1) 提高吊车梁强度：碳纤维具有高强度和高模量的特点，加固后可以显著提高吊车梁的抗拉能力和承载能力。
(2) 延长使用寿命：碳纤维具有优良的耐腐蚀性能，可以有效延长吊车梁的使用寿命。
(3) 减轻质量：使用碳纤维布加固可以实现吊车梁的轻质化，减少吊车梁的自重，进而提高吊车梁的载荷能力。
(4) 施工方便：碳纤维布加固施工简单，操作方便，不需要使用大型设备，在保证加固效果的前提下，大大减少了加固成本。
碳纤维布加固修复建筑结构技术摘要：近年来，全国各地各项建筑工程项目陆续开工，建筑工程的安全生产、安全施工，可以说是全社会所热切关注的对象。
施工过程中，可能会遭遇到一些极端高温或低温的天气，并且还有可能遇到一些意想不到的施工问题，所以对于建筑施工项目来说，加强对建筑结构的支撑和加固有着至关重要的意义。
而碳纤维布作为当下主流的修复和加固技术，有着极强的实用意义和经济价值。
关键词：碳纤维布；建筑结构；加固修复建筑工程竣工后，经过一段时间的使用，建筑结构往往会出现一些问题，以至于影响到整体建筑的安全与稳定。
所以当建筑项目的结构问题和缺陷刚刚出现其端倪时，就需要采取合理的修复和加固技术对其进行二次施工，进而促使建筑结构恢复其原来的使用状态。
碳纤维布作为当下修复和加固技术中常用的方式之一，由于其自身的经济适用价值受到广泛的青睐，并且碳纤维布修复加固技术操作简便，成本低廉，能够取得良好的修复效果，在我国如今应用的范围较广，应用地区较多。
1.碳纤维布的自身特点碳纤维布密度较小，强度较高，这两点是这种材料的最显著特点。
在进行碳纤维布的加固和修复工作后，不会影响到建筑结构自身的原有面积尺寸和原有的重量，适用的范围和区域都比较广泛，在各类不同的建筑结构形式中都能采用，并且在对于抗震结构的关键节点的加固上，可以起到不俗的表现效果。
与此同时，碳纤维布施工快捷，占用面积较小，施工效率比较理想[1]。
另外一方面，碳纤维布本身耐磨耐用，可以保持很长的使用寿命，并且有很强的抗锈和抗腐蚀性，在恶劣的环境中也可以使用很长时间。
碳纤维布可以说适用于各种类型的建筑结构，而且对于建筑结构中的不同部位都不存在差异性，包括房屋结构、桥梁结构、港口工程乃至于水利水电结构，都可以有碳纤维布的用武之地，这是传统的混凝土等加固技术无法比拟的。
但是，需要注意的是，采用碳纤维布加固修复技术也需要考虑一定的条件，才能取得比较理想的修复效果。
首先是基层混凝土的实际强度不能过低，如果基层混凝土本身的强度不够或者不过关，采用碳纤维布进行加固就不能有效提高建筑结构的稳定性。
摘要：碳纤维具有强度高、自重轻、施工方便、快捷、应用广泛等优良性能，因而利用碳纤维布加固钢筋混凝土构件以提高承载力及延长寿命是目前比较流行的方法，在建筑业中有着广泛的发展前景。
本文以一个小型改造工程应用为例介绍了碳纤维复合材料在因功能改变引起荷载变化的结构构件加固中的计算方法和施工工艺，供同行参考。
关键词：碳纤维复合材料混凝土结构加固技术
碳纤维布加固修补结构技术是一种新型的结构加固技术，它是利用树脂类粘结材料将碳纤维布粘贴于混凝土表面，以达到对结构及构件加固补强的目的。
碳纤维材料（CFRP）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，
我国起步很晚，近年来发展十分迅速，在航空、航天、汽车、环境工程、化工、能源、交通、建筑、电子、运动器材等众多领域得到了广泛的应用。
采用碳纤维布加固具有以下几个优点：1、抗拉强度高，是普通钢材的10倍；2、加固后能大大提高结构的耐腐蚀性
及耐久性；3、自重轻（约200g/m2），密度只有普通钢材的1/4 ;基本不增加结构自重及截面尺寸；柔性好，易于裁剪，
适用范围广，适合任何形状；4、施工简便（不需大型施工机构及周转材料），没有湿作业，易于操作，经济性好；5、适
用范围广，施工工期短。
1、工程概况
四平市站前住宅楼，建造于90年代初，底部框架剪力墙结构结构，底部2层框架，上部4层住宅。
原设计1，2层
为餐厅（活荷载为2.5KN/m2）,厨房（活荷载为4.0KN/m2）设在一层。
现计划重新装修开设肯德鸡连锁店，将厨房移到2层，原1层厨房位置设售餐台。
由于功能改变导致荷载增大，原2层局部梁将不能满足设计要求，需要加固。
经过
方案论证和经济技术可行性比较，决定采用碳纤维复合材料进行加固。
2、材料特性
⑴本工程使用德国进口的碳纤维布（C200），其主要性能指标见表1：
表1 :碳纤维布主要性能指标
⑵粘贴用树脂采用国产JGN型建筑结构胶，其主要性能指标见表2：
3、加固设计
3.1基本假定
碳纤维材料加固后混凝土梁的极限承载力计算采用如下基本假定：
受拉区混凝土的作用忽略不计；
梁受弯后，混凝土、钢筋及碳纤维应变符合平截面假定；
(3)碳纤维材料采用线弹性应力-应变关系cf=E Cf x£cf且£cf<0.01。
3.2加固设计
根据《碳纤维片材加固修复混凝土结构技术规程》(CECS 146:2003 )匚1 ：的规定，采用以概率理论为基础的极限设计法进行计算。
考虑到作用在加固结构上的活荷载基本卸除，故不考虑二次受力的影响。
取A轴梁跨中为例
梁截面：b x h=350m m 650mm C30混凝土，原梁配有A = 2900mm2 A so z=980m^
设计弯矩：M U=510Kn- m 按原设计计算最大弯矩设计值：
x=( f yA—f y/ A，)/ f c b=115mm
Mu= f c bx (h 0 —x/2)+ f y/ A s，(h 0—a')
=14.3x350x115x(585-57.5)+300x980(585- 40)=463.6 kN -m
本设计采取在梁底粘贴300mm宽碳纤维布3层(A cf=99.9mn?),按规程公式计算
碳纤维片材厚度折减系数：k m=1- n cf E cf t cf/420000=1-3x2.3x10 x0.111/420000 = 0.818
[£ cf]= k m £ cfu=0.017>0.01 取[£ cf]=0.01
界限相对高度： E cfb=0.8X £ cu/( £ cu+[ £ cf])= 0.8 x 0.0033/((0.0033+0.01)=0.1985
混凝土受压区高度x和受拉面上碳纤维片材的拉应变£ cf应按下列公式进行计算：
1 )、f c bx=f y A s —f y/ A s，+E cf £ cf A cf
2)、x= 0.8 £ cu/ £ cu+ £ cf
解得：E cfb h = 0.1985x650 = 129<x~ 137mm E b h o=329m; £ cf =0.0051
根据规范公式4.3.2-1,
M=f c bx (h 0 —x/2)+f y/ A s，(h 0—a' )+ E cf £ cfAf (h —h o)
5
=14.3x350x137x(585-68.5)+300x980(585-40)+2.3x10 x0.0051x99.9x6 5=524kN・ m
由计算结果可知经过加固，此梁的最大弯矩设计值比原来提高了13%。
3.3构造做法
为了加强梁底碳纤维布的锚固及增加梁的抗剪能力，在梁端每侧粘贴160mm宽U型箍1道,在主次梁相交处每侧粘贴
160mm宽U型箍1道。
U型粘贴的粘贴高度宜取构件截面高度。
对于U型粘贴形式，宜在上端粘贴纵向碳纤维片材压条。
：2：
考虑到碳纤维布多层粘贴时受施工现场影响的因素较大，建议受弯构件粘贴碳纤维布的层数不应超过3层。
4、施工工艺
—般工艺流程为卸荷一基底处理一涂底胶一找平一粘贴一保护。
考虑本工程特殊施工环境因素，加固中应进行卸荷。
加固前先将板面粉刷层及板面杂物清除。
本工程加固施工中，应先凿开保护层直至结构层基面，方可进行下一步处理。
基本施工步骤：
⑴基底处理：
①混凝土表面出现剥落、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。
②混凝土角磨机、砂纸等机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> 20mm 。
③风机将混凝土表面清理干净，并保持干燥。
⑵涂底胶
①按配合比主剂：固化剂= 3:1配置底胶。
将主剂与固化剂先后置于容器中，用弹簧秤计量，电动搅拌器均匀搅拌。
根据现场实际气温决定用量并严格控制使用时间，一般情况下20 —50mim内用完。
②将底胶均匀涂刷于混凝土表面，待胶固化后（固化时间视现场气温而定，以指触干燥为准）再进行下一工序施工。
一般固化时间为6—24h。
⑶找平
①混凝土表面凹陷部位应用修补剂填平，模板接头等出现高度差的部位应用修补剂填补，尽量减小高度差。
②转角处也应用修补剂修补成光滑的圆弧，半径不小于20mm待修补剂表面指触干燥后方可进行下一步工序。
⑷粘贴
①按设计要求的尺寸裁剪碳纤维布。
②调配、搅拌粘贴材料粘结剂（使用方法与底胶相同），然后均匀涂抹于待粘贴的部位，在搭接、混凝土拐角等部位
要多涂刷一些。
涂刷厚度要比底胶稍厚。
严禁出现漏刷现象，特别注意要粘贴碳纤维的边缘部位。
③粘贴碳纤维布，在确定所粘贴部位无误后，用特制工具反复沿纤维方向滚压，去除气泡，并使粘结胶充分浸透碳纤维布；并用刮板刮涂碳纤维布表面粘结胶，使之均匀。
多层粘贴应重复上述步骤，待碳纤维布表面指触干燥方可进行下一层的粘贴。
④在最后一层碳纤维布的表面均匀涂抹粘结胶。
用工具反复沿纤维方向滚压，并用刮板刮涂碳纤维布表面粘结胶，使之均匀。
⑤碳纤维布沿纤维方向的搭接长度不得小于200mm
⑸保护
加固后的碳纤维布表面采用抹灰或喷防火涂料进行保护。
⑹质量要求
①每一道工序结束后均应按工艺要求进行检查，并做好相关的验收记录，如出现质量问题，应立即返工。
②施工结束后的现场验收以评定碳纤维布与混凝土之间的粘结质量为主，用小锤等工具轻轻敲击碳纤维布表面，以
回音判断粘结效果。
如出现空鼓等粘贴不密实的现象，应采用针管注粘结胶的方法进行补救。
粘结面积若少于90%则判定粘结无效，需重新施工。
③严格控制施工现场的温度和湿度。
施工温度在5-35C范围内，相对湿度不大于70%
5、施工效果
本工程从设计到竣工投入使用只有不到两个月的时间，采用碳纤维加固的方式施工，从准备到竣工只用了10天，没
有出现任何质量问题，施工效果良好，得到了设计单位、监理单位、业主的好评。
因此，粘贴碳纤维复合材料新技术是加固钢筋砼结构行之有效的方法，值得推广应用。
