摘要：结合工程实践，本文详细地介绍了碳纤维布粘贴补强加固技术的性能、特点、施工工艺、步骤，并总结了该项技术的优、缺点，为更好地推广应用该技术提供了参考价值。
关键词：混凝土梁板；碳纤维布；加固
1.前言
碳纤维布是单向编制而成的一种结构加固材料，适用于设计失误，施工疏忽或施工管理不善引起的钢筋混凝土构件承载力不足，达不到设计要求等情况下的混凝土结构、砌体结构、木结构的梁、板、柱的抗拉、抗剪及抗震加固。具有自重轻、厚度小不增加构件荷载，耐久性能好，易施工不受构件外形限制，高强度、高模量等特点。
2.工程概况
浙江某大楼建安工程位于杭州市下城区环城西路56号，工程由浙江省建筑设计研究院设计，为一幢单体建筑，地上十一层，地下两层，建筑高度40m，采用框架剪力墙结构。地下两层作为人防、车库及设备用房。建筑物桩承地基采用钻孔灌注桩基础，围护体系采用两墙合一的地下连续墙，建筑物结构基础采用承台、地梁等形式，设计混凝土强度等级为C45。
由于温度，外部荷载等原因导致地下室一，二层四角钢筋混凝土梁板出现规则的45度角裂缝，存在使用安全功能隐患。梁板加固方法有多种，常见的有增大截面法，外包钢加固法，预应力撑杆加固法，置换法，外贴碳纤维布加固法。现综合现场实际情况及专家讨论的意见，采用碳纤维布加固方案更为合理。
3.施工工艺与控制
3.1 材料选用
3.1.1碳纤维布
选用上海同固牌碳纤维布，其性能指标如下所示：
单位面积重量（g/m2）名义厚度（mm）弹性模量（GPa）拉伸强度（MPa）伸长率（％）
以上指标施工中取决于混凝土强度。
3.1.3混凝土空洞修补水泥
3.1.4混凝土表面清洗剂丙酮
以上材料交货前，必须附有证明该批产品符合标准要求及订货合同的质量证明书。质量证明书应包括以下内容：标准编号、供方名称、需方名称、合同号、批号、型号。
3.2构造要求
①粘贴碳纤维织物加固的混凝土承重结构构件，其混凝土强度等级不应低于C15，其粘贴部位的含水率不应大于4%，环境温度不应小于5℃，否则应采取一定的处理措施；
②混凝土表面打磨应达到平整度5mm/m，构件转角粘贴处要打磨成圆弧状，圆弧半径应不小于20mm；
③碳纤维布采用连续法施工工艺，允许搭接，搭接长度不小于10cm。碳纤维布在加固区段外的锚固长度，对受拉区，不应小于200d（d为高强复合纤维增强布的厚度），且不应小于600mm，对受压区，不应小于180d，且不应小于480mm。
3.3施工工序
碳纤维加固施工应遵循《粘贴碳纤维增强复合材料加固混凝土工程施工与验收暂行规定》（2001年9月）的有关规定，其工艺流程按图1所示，具体施工工艺按如下步骤进行：
图1 碳纤维加固工艺流程图
①工地勘察，包括量测记录梁实际尺寸，混凝土表面凹凸或破损状况，表面龟裂状况，现物上附属物，周围有无水、粉尘、外来物之污染。同时对影响梁加固的障碍物进行清除，施工必须确保梁底有30cm以上作业空间；
②弹线放样
根据图纸在需加固混凝土梁表面弹线定位，保证粘贴的准确性。
③混凝土面机械打磨
a、根据定位线打磨梁待粘贴混凝土表面，用角向手提砂轮机安装金刚石磨片打磨残留粉刷及严重凸出部分，使碳纤维布能平滑地贴附于梁表面，以避免碳纤维布在折角处造成应力集中；
b、待表面打磨平整后，用手提式吹风机将待粘贴面吹干净。
④基面处理、涂刷底胶
用棉纱蘸丙酮将待贴布混凝土表面揩净，并充分干燥，经监理认可。
a、按底胶配比甲：乙=3：1（质量比）称量配制用手提式搅拌机搅拌均匀；
b、用涂料辊筒将底胶均匀涂刷在混凝土表面。
⑤批补修补胶
a、手摸底胶不粘手即可涂刷修补胶（约2小时）；
b、按修补胶配比甲：乙＝3：1（质量比）称量配制，用手提式搅拌机搅拌均匀；
c、对于不平整及蜂窝处在加固前用批刀将修补胶满批在底胶表面，手摸无高低不平为止，填补时需将小槽处碎混凝土及浮屑清除掉并用丙酮清洗。
⑥涂刷面胶
a、手摸修补胶不粘手即可涂刷面胶（约2小时）；
b、按面胶配比甲：乙=3：1（质量比）称量配制，用手提式搅拌机搅拌均匀；
c、用涂料辊筒将面胶均匀涂刷在处理好的混凝土表面上，抹成厚为1mm左右的纤维粘结剂，且应为中间厚边缘薄。
⑦按图裁剪纤维
a、砼表面处理完后，先根据位置放样剪切碳纤维布；
b、剪切时沿纤维轴向裁剪，并卷好。
⑧粘贴纤维布
a、将裁剪成料的碳纤维布粘贴在面胶上，并应拉紧、压实、赶平，不能留有气泡和皱褶，边放布边用专用辊筒沿碳纤维方向压布辊实、来回滚压，挤出气泡使树脂充分浸渍碳纤维布，直到面胶浸透布并渗到布外层为止，等待固化；
b、施工过程中必须使得每束纤维布不打折，均处于拉紧状态。每层粘贴质量检查合格后，方可再贴下一层碳纤维布，同时重复以上步骤；
c、粘贴完后再在表面用毛辊筒涂刷一层碳纤维粘结剂，自然固化。最后检查粘贴是否密实；
⑨表面处理
确保粘贴密实后，在外表层均匀洒上一层细砂以利今后粉刷。
4.细部构造措施
如混凝土表面有高低差，则需打磨使高低差平缓过渡，碳纤维与混凝土中间空隙处可用粘结剂填实过渡。
5.材料检验
5.1碳纤维布：
碳纤维织物从外表来看纤维丝应编织整齐，束与束距离应适当，既不宜太密，使得粘结剂不易渗透，影响粘贴质量，也不宜太稀疏，使得碳纤维织物品质难以保证。其各种力学、化学物理
性能一般由生产厂家提供的质量保证书中反映，为了验证其抗拉强度，可将两层或数层碳纤维布用粘结剂粘贴在一起，两端与钢片连接形成试件，一组3个。
5.2粘结剂：
提供生产厂家提供的质量保证书，并针对本工程提供建设工程质量检测中心出据的强度检验报告或业主指定的检测单位检验报告。目前试验主要是进行钢-钢抗拉抗剪试验，每组3个试验构件。
6.加固工程验收标准
①粘贴位置检验，以与设计要求位置相比中心线偏差≤10mm为合格，采用钢尺测量；
②粘贴量检验，以不小于设计数量为合格，根据测量计算；检查空鼓，空鼓每平方米≥5%为不合格，采用小锤敲击探测；
③粘结剂层厚度检验，以2mm±1.0mm为合格，采用钢尺测量，每构件3处。
7总结与体会
与其他加固方法相比，碳纤维布粘贴补强加固技术有下列优点：
7.1、自重轻，施工方便快捷；弯曲张力面粘贴上碳纤维织物后，其耐弯曲能力将会有很大提高，在不增加整体结构荷重的情况下，达到增加载荷目的；
7.2、轻度高，能灵活地用于抗弯、封闭箍和抗剪加固；使用碳纤维物围束后，可大大提高其耐剪力和强度，在受到外力后，能有效防止脆裂性破坏；
7.3、柔和性好，不受结构（梁、柱、通风筒、管道、墙体等）外形限制；
7.4、耐久性佳，抗化学腐蚀和恶劣环境气候变化的能力强；
7.5、抗高温、抗蠕变、抗磨蚀、抗震性能好；符合环境要求；
7.6、适用范围广、混凝土构件、钢结构、木结构均可进行加固。加固后均可保持物体原状，不影响表面装饰。
从本工程钢筋混凝土梁板采用碳纤维布加固技术以后，完全达到了预期效果，实现了避免结构裂缝、确保建筑安全的使用目标。随着碳纤维布加固技术的推广运用，通过工程实践、资料收集及经验总结，为其它工程提供了参考。
论文作者:高立军
论文发表刊物:《基层建设》2016年6期
论文发表时间:2016/7/5
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