摘 要：當(dāng)前，碳纖維布已經(jīng)廣泛應(yīng)用于鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)加固中，有效地增強(qiáng)了結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，保障了建筑安全。文章從碳纖維布的特點(diǎn)入手，重點(diǎn)探討了碳纖維布在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中的運(yùn)用策略，以期能促進(jìn)碳纖維布的合理運(yùn)用，最大限度地發(fā)揮碳纖維布在加固工程中的作用。

關(guān)鍵詞：碳纖維布；鋼筋混凝土；建筑加固

碳纖維布最先應(yīng)用在航空領(lǐng)域，大約在1985年，土木工程領(lǐng)域也開始應(yīng)用碳纖維布進(jìn)行加固。直到最近幾年，碳纖維布才廣被泛應(yīng)用到鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中。碳纖維加固技術(shù)具有耐久性、耐腐蝕性、高強(qiáng)高效、施工便利以及適用面廣等特點(diǎn)，有著良好的發(fā)展前景。

1 碳纖維布的特點(diǎn)

1.1 耐久性和耐腐蝕性

碳纖維布加固指的是用含有樹脂脂系的粘結(jié)劑把碳纖維布應(yīng)用到鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的受損處，讓基體和碳纖維布合為一體，以此提高鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的承載力，進(jìn)而有效預(yù)防混凝土出現(xiàn)結(jié)構(gòu)變形、裂縫擴(kuò)大等問題。碳纖維材料的化學(xué)性質(zhì)非常穩(wěn)定，在自然條件下，碳纖維材料不會(huì)與堿、鹽、酸以及大氣環(huán)境里的化學(xué)物質(zhì)產(chǎn)生反應(yīng)，因而解決了化學(xué)腐蝕問題，在一些易腐蝕環(huán)境中，碳纖維材料加固的優(yōu)勢更加明顯。

1.2 高強(qiáng)、高效

物理學(xué)研究表明，碳纖維材料的力學(xué)性能十分優(yōu)異。碳纖維布能夠有效提高構(gòu)件的延性和承載力，進(jìn)而提高構(gòu)件的受力性能。將其應(yīng)用到鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的加固補(bǔ)強(qiáng)中，可以充分發(fā)揮碳纖維布高彈性、高強(qiáng)度的特點(diǎn)，達(dá)到加固目的，如圖1所示。此外，碳纖維材料還具有其它的用途，如提高梁、柱的抗剪能力，增強(qiáng)柱、墻等的承壓能力和抗震能力，增加梁和板的抗彎能力等。

圖1 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中的碳纖維布

1.3 不增加構(gòu)件的體積和自重

使用碳纖維布進(jìn)行加固不會(huì)增加構(gòu)件的體積和自重。碳纖維布的自重比較輕，在200g/m2左右，其密度也僅占普通鋼材的四分之一至五分之一，而一般片材的增強(qiáng)厚度約為0.1mm-0.2mm。因此，碳纖維布不但不會(huì)改變混凝土結(jié)構(gòu)的截面尺寸和自重，而且也不會(huì)減少建筑物的可利用空間。

2 碳纖維布在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中的運(yùn)用

2.1 施工準(zhǔn)備

施工準(zhǔn)備階段主要包括三個(gè)步驟：首先，應(yīng)當(dāng)認(rèn)真閱讀設(shè)計(jì)施工圖紙。然后，從施工現(xiàn)場以及被加固的混凝土結(jié)構(gòu)的實(shí)際狀況出發(fā)，制定出施工計(jì)劃和施工方案。最后，做好使用機(jī)具、配套數(shù)值以及碳纖維材料施工前的所有準(zhǔn)備工作。

2.2 施工工藝流程

碳纖維布在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中的施工工藝流程：先是混凝土的基底處理，然后是涂底層涂料，再是用環(huán)氧膩?zhàn)訉?duì)殘缺進(jìn)行修補(bǔ)，再貼碳纖維布，最后是養(yǎng)護(hù)、涂裝以及完工驗(yàn)收工作。

2.3 混凝土的基底處理

混凝土的基底處理非常的重要，具體來說主要從以下六個(gè)方面進(jìn)行處理：

第一，對(duì)于裂縫的處理。對(duì)于寬度小于0.2mm的裂縫，應(yīng)當(dāng)使用環(huán)氧樹脂對(duì)表面進(jìn)行涂抹封閉；對(duì)于寬度大于0.2mm的裂縫，應(yīng)當(dāng)使用環(huán)氧樹脂進(jìn)行灌縫。第二，對(duì)于混凝土構(gòu)件的表面破損和殘缺的部分，應(yīng)當(dāng)清除干凈，使其表面完整、平坦。第三，檢查外露的鋼筋是否存在銹蝕的問題。如果有，應(yīng)當(dāng)及時(shí)進(jìn)行銹蝕處理。第四，對(duì)于經(jīng)過露筋、清除和剔鑿的混凝土構(gòu)件的殘缺部分，應(yīng)當(dāng)使用環(huán)氧砂漿對(duì)其進(jìn)行復(fù)原或修補(bǔ)，使其表面平整。第五，對(duì)于混凝土構(gòu)件表面有凸出的地方，應(yīng)當(dāng)進(jìn)行打磨，使其平整。值得注意的是，修復(fù)后的接差應(yīng)當(dāng)保持平順。對(duì)于有棱角的部位，應(yīng)當(dāng)用磨光機(jī)將其磨成半徑大于20mm的圓角。第六，混凝土結(jié)構(gòu)或構(gòu)件經(jīng)打磨掉1-2mm后，應(yīng)將其表面的雜物或灰塵清理干凈，然后再用酒精進(jìn)行清洗，確保其表面干燥。

2.4 涂底層涂料

涂底層料的步驟主要分為三步：第一，將底層涂料的固化劑和主劑按照一定的比例倒入容器內(nèi)，使用攪拌器進(jìn)行攪拌。這一過程最重要的便是注意攪拌方向應(yīng)當(dāng)保持一致，以避免進(jìn)入空氣產(chǎn)生氣泡。此外在配置量方面也應(yīng)當(dāng)注意要小于3公斤，遵循“隨用隨配”的配置原則。第二，用專門的滾筒進(jìn)行底層涂料的涂刷，該過程應(yīng)當(dāng)注意的是涂刷厚度要小于0.4mm，要均勻涂刷且不能有漏刷或有氣泡的現(xiàn)象。過段時(shí)間用手指碰觸，待干燥后再繼續(xù)后面的施工工序。第三，當(dāng)?shù)讓油苛瞎袒蚋稍锖?，?duì)于表面上的凸起部分，應(yīng)當(dāng)用角磨機(jī)或砂布進(jìn)行打磨，使其平整。

2.5 加固施工與工藝

加固施工與工藝是碳纖維布使用的重要環(huán)節(jié)，具體來說，應(yīng)當(dāng)從以下幾個(gè)步驟進(jìn)行施工：第一，清理粉刷層。這一步的關(guān)鍵是將混凝土表面飾面層和粉刷層松動(dòng)的混凝土碎塊清理干凈。第二，混凝土結(jié)構(gòu)表面處理。表面處理主要是對(duì)構(gòu)件的表面進(jìn)行處理，其目的是去除表面的污染物和疏松層，提高膠結(jié)力。在進(jìn)行表面處理時(shí)，應(yīng)當(dāng)依據(jù)構(gòu)件表面的干濕程度、新舊程度和堅(jiān)實(shí)程度，采取不同的處理措施。第三，劃線定位和碳纖維布的截取制作。劃線定位指的是在構(gòu)件上彈線畫出碳纖維布具體粘貼的位置，然后再截取和制作碳纖維布。第四，抹底膠。這一步是為了確保構(gòu)件與碳纖維布間的黏貼。抹底膠的關(guān)鍵是要使用質(zhì)量好的刷子或輥?zhàn)?，以免掉毛而影響到整個(gè)結(jié)構(gòu)的加固效果。第五，抹修補(bǔ)膠。修補(bǔ)時(shí)，應(yīng)對(duì)模板錯(cuò)位產(chǎn)生的高差部位、混凝土在澆注時(shí)產(chǎn)生的氣泡和空洞，以及轉(zhuǎn)角部位等進(jìn)行重點(diǎn)修補(bǔ)。第六，抹粘結(jié)膠，然后粘貼碳纖維布。這一步的關(guān)鍵點(diǎn)是碳纖維布在搭接時(shí)，長度一般是100mm，而端部一般采用橫向的碳纖維布進(jìn)行固定。

3 結(jié)束語

綜上所述，文章首先從碳纖維布的特點(diǎn)入手，對(duì)碳纖維布的特點(diǎn)進(jìn)行了分析，然后重點(diǎn)探討了碳纖維布在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中的運(yùn)用辦法。希望通過文章研究，可以給鋼筋混凝土加固技術(shù)的推廣使用帶來一定幫助。

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作者簡介：還文超（1990-），男，江蘇鹽城人，碩士研究生。