一文读懂碳纤维加固

碳纤维加固所需两种材料，碳纤维布和碳纤维胶。

 

碳纤维布：

外观看起来有点像编织袋，不过碳纤维布是单向排列编织，也就是说它只能一个方向受力，其抗拉强度大约是钢筋的10倍，一般抗裂强度为3000-3500MPa不等，比重仅为1/5，每平方米的重量为200-300g，单层布厚度为0.111-0.167mm，宽幅为5-1250px不等，并且具有耐腐蚀特性，要使碳纤维布发挥作用还需要碳纤维胶作为媒介。

碳纤维胶：

一般采用双组份、无溶剂、高强度的改性环氧A类胶粘剂，对碳纤维材料有良好的浸润性，形成新的复合材料具有极强的力学性能和优良的耐久性能，具有较好的触变性能和良好的悬挂度，垂直面施工流淌性较小。

应用范围：

碳纤维加固的工艺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。主要应用在：混凝土结构物、桥梁及建筑物的梁、柱、面板加固；隧道、港湾设施、烟囱、仓库、厂房的加固；受盐害的混凝土、桥梁以及河川构造物的防护和加固。

 

施工过程：

一、粘贴面的清理：

1.碳纤维布一定要用粘贴结构胶浸润透，尽可能让结构胶充分渗入碳纤维单丝之间的空隙中，提高各单丝之间共同工作的性能。

2.浸润后的碳纤维布用手轻压贴于需要的位置，用橡皮滚筒顺纤维方向均匀平稳压实，使结构胶从两边溢出，保证碳纤维布与结构之间密实无空洞，或者有效粘贴面积不小于95%。待指触干燥后，即可以进行第二道碳纤维布的粘贴。

（注意：碳纤维布的搭接长度一般为100mm，端部用横向碳纤维布固定。）

3.被粘贴的混凝土结构表面应打磨平整,除去表面浮浆,油污等杂质,直至完全露出混凝土结构新面。碳纤维片材沿其纤维方向折直角会导致应力集中，影响其强度发挥。施工时将角部磨成圆角，圆弧半径不应小于20mm。

二、碳纤维胶的操作：

碳纤维胶分为主剂和固化剂，务必准确掌握配合比例，将主剂和固化剂按准确的重量比置于干净容器内，使用电动搅拌机械/手动搅拌，混合1-2分钟，直至颜色均匀一致，配置好的碳胶初凝时间为50min左右，粘贴一个平方米的碳纤维布所需碳胶0.8公斤，请务必掌握好调配碳胶的数量，以免浪费碳胶。
三、粘贴碳纤维布的操作：

1、涂刷碳胶需保持胶层薄厚一致，涂刷碳胶后立即将碳纤维布按设计位置粘贴，使用滚筒滚压使碳胶浸透碳纤维布，避免产生气泡，待碳胶触指干燥后，再在表面涂刷一层碳胶，24小时内不可触动碳纤维布，如需多层粘贴重复以上步骤。
2、粘贴好的碳纤维布，5天即可达到设计要求，如粘贴表面局部有气泡，可轻易地用注射碳胶的方法将空气赶跑。

 

技术特点：

1、碳布具有轻质高强的特点，加固后基本不改变原结构外形尺寸，且基本不增加原结构自身重量。

2、碳布加固施工工序简便，工期较短，有效节省工期和成本。

3、碳布弹性模量较高，加固后对温度裂缝、锈胀裂缝等微小变形控制效果较好。

4、碳布柔韧性与其他材料相比较好，适合多种形式结构的加固补强。

5、碳布具有耐化学腐蚀、耐酸碱等恶劣环境腐蚀等优点。