李晓静
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摘要：近几年，我国建筑行业获得了突飞猛进的发展，建筑工程无论是在结构类型上还是规模体量上都获得了很大程度的提升，为更好的满足建筑行业发展的实际需求，越来越多的新型技术得到了广泛的应用，碳纤维加固修补结构技术就是其中的一种。碳纤维加固修补结构技术充分利用了碳纤维材料的特性，并充分结合了混凝土结构的优势，在建筑结构加固改造工程中具备着十分突出的作用。本文针对碳纤维在建筑结构加固改造工程中的应用进行了简要的分析，结合碳纤维加固技术的优势，介绍了在各种混凝土受力构件中的应用情况，并总结了碳纤维加固技术的步骤和工艺流程。
关键词：碳纤维；建筑结构；加固改造工程；应用分析
1 引言
在我国总体经济发展的过程中，建筑行业始终占据着极为关键的地位，近年来，在现有的建筑工程当中，除去新建的建筑工程之外，已有建筑工程的维修改造也开始占据越来越大的比重。就目前的实际发展情况来看，建筑施工通常会受到施工周期、地区条件等多种外界因素的干扰和限制，采用传统的加固改造技术，在进行加固改造时难度大，技术复杂，一旦出现操作失误，不仅会对于改造质量造成影响，严重时甚至会危害相关人员的生命财产安全。而碳纤维加固技术的出现则有效改善了这一情况，相对于传统加固技术而言，碳纤维加固技术能够在无需升高温度的情况下将环氧树脂胶与加固结构进行紧密的连接，操作较为便捷，能够取得较为优质的加固效果，然而，碳纤维加固技术在我国的建筑行业当中仍然属于一项新型技术，其应用水平和使用范围，仍需得到不断的提高和扩展。
2 碳纤维加固的优势分析
碳纤维较其他常规的加固模式而言加固效果更为突出，在我国较多的老式住宅当中都会采取碳纤维对内部的预应力空心板进行加固。碳纤维加固无需运用过大的机械，加固的效率较高，同时产生的噪音较小，优势较为突出。深入碳纤维加固的特点进行分析，我们可以发现其具备着以下几点优势：（1）应用范围较为广泛。碳纤维不但可用于替代抗剪钢筋和抗弯钢筋，同时也可以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。（2）防水效果较为突出。在采取碳纤维加固时首先会用环氧树脂胶先行对混凝土表层进行处理，而环氧树脂胶的防水性能较好，使得此种加固方式可同时具备较高的防水性能。（3）施工过程较为便捷。碳纤维质地轻薄，无需采取较为复杂的施工机械，只需施工人员手工操作进行加固即可。另外，碳纤维加固施工效率较高，采用这种方式也有利于缩短施工周期。（4）便于随意剪裁。碳纤维可以依据实际的需要进行随意剪裁，且在运用碳纤维进行加固之后不会对于建筑物原有的外形造成影响。（5）抗腐蚀性能较高。碳纤维的性能较为稳定，不容易受到外界因素的干扰，能够有效延长加固工程的使用寿命。
3 碳纤维加固在多种混凝土受力构件中的应用
碳纤维本身具备着高强度、不易腐蚀、质地轻薄、使用便捷等多重优势，选取适当有效的粘接材料能够更大程度上保障碳纤维与混凝土组合受力作用的发挥，因此碳纤维加固可满足建筑结构加固中多种混凝土受力构件的加固补强需求。
（1）碳纤维加固混凝土正截面受弯构件
通过对碳纤维加固混凝土正截面受弯构件进行测试，我们可以发现，采用碳纤维材料进行加固后，构件的混凝土部分在强度、稳定性和承载力方面都得到了一定的提升，加固构件整体能够承担的荷载力也有很大程度的提高，构件开裂所产生的裂缝宽度明显减小。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆而当加固部分在达到承载力极限状态时，构件所产生的裂缝数量和宽度都明显减小，且裂缝的分布更为均匀。
（2）碳纤维加固混凝土受压构件
将碳纤维均匀的缠绕于混凝土方柱之上，能够很大程度上提升混凝土方柱的承载能力和稳定程度。采取碳纤维加固法对于混凝土圆柱进行加固同样能够提升其承载力。采用碳纤维加固后，在荷载作用下，受力后的混凝土会产生压缩变形，但由于碳纤维有力的约束作用，会在加固构件中提供被动约束，产生相应的侧向约束力，在混凝土受压构件中形成约束混凝土，从而显著提高混凝土受压构件的承载力。
（3）碳纤维加固混凝土斜截面受剪构件
将碳纤维应用于建筑结构加固改造工程中也能够有效提升混凝土构件的抗剪能力。通过选择适当的加固方法、加固量以及锚固方式等，能够有效提高混凝土构件的抗剪性能。在以往运用碳纤维进行加固改造的过程当中，往往采取缠绕粘贴法能够较充分发挥碳纤维的优势，达到较理想的加固强度，所体现的抗剪效果也最为突出。但是缠绕粘贴法也存在着一定的弊端，那就是加固的过程中的操作工序复杂，因此，在实际开展的混凝土抗剪构件加固工程当中，采用 U 型碳纤维粘贴反而是应用较多的一种方案。
4 碳纤维加固的步骤和工艺流程
在进行建筑物加固的过程当中，首先需要充分了解建筑物的结构情况，然后以此为依据对于建筑使用情况进行鉴定，再根据鉴定结果，制定相应的加固方案。接下来进行系统的加固设计，制定相应的施工方案，然后再依据施工方案所规定的内容进行实际施工，工程完成后统一进行验收。在运用碳纤维进行加固时，首先需要对于加固结构的表层进行简单的处理，然后依照实际需求调配粘合剂，接下来在要加固部分的表层均匀的涂抹一层底胶，确保表面平滑之后再涂抹一层粘合剂，利用粘合剂铺设一层纤维布，最后再布设保护层。为确保总体的加固质量水平，我们应当确保在进行加固之前，重点做好表面清洁工作。将被加固构件表层所存在的松散附着物完全清除，留下混凝土结构层的稳固部分，并将残缺部分修复完整。如果发现被加固构件存有裂缝问题，应当依据裂缝的大小进行适当的填补或完全进行封闭处理。混凝土表层在完成打磨之后，还应当及时清除表面浮灰，对于混凝土结构的转角粘贴处也应当进行适当的打磨处理，直至边角圆润。调配完成的粘合剂应当进行合理的储存，避免被阳光直射。同时，在进行具体施工时，还应当确保粘结剂的使用不会对周围情况造成干扰和影响。除此之外，再进行碳纤维的粘贴时，应当严格控制粘合剂的配比，所配制的粘和剂应当一次性用完，避免二次使用时因粘合剂性质改变所造成的不利情况的出现。
5 总结
综上所述，碳纤维作为一种新型的补强材料，将其应用于建筑结构的加固改造工程当中，具备着较为明显的优势。相对于传统的加固方式而言，碳纤维加固不仅对于操作空间和施工设备的要求较低，同时也具备着施工步骤较为便捷、施工质量更容易保障、对于施工结构本身不会造成过多影响等多重优势。在下一步发展中，我们应当不断提高碳纤维加固技术的实际应用水平，更大程度的发挥出碳纤维加固的优势，为强化建筑结构的安全性和稳定性起到更为有利的作用。
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论文作者:李晓静
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2019年9期
论文发表时间:2019/8/21
标签：碳纤维论文; 构件论文; 混凝土论文; 建筑结构论文; 技术论文; 优势论文; 改造工程论文; 《建筑学研究前沿》2019年9期论文;