【摘 要】在建筑施工中混凝土框架柱施工是一個非常重要的施工環(huán)節(jié)，同時我國的建筑施工行業(yè)又不斷的發(fā)展和完善，所以在建筑施工中也出現(xiàn)了很多新型的材料，混凝土框架柱加固施工也不例外，碳纖維片材就是一個新型的材料。本文主要分析了碳纖維片材在混凝土框架柱加固中的應(yīng)用，以供參考和借鑒。

【關(guān)鍵詞】碳纖維片材；混凝土框架柱；加固；應(yīng)用

0.引言

碳纖維材料是一種有機母體纖維在經(jīng)過了高溫分解，通過1000到3000攝氏度的環(huán)境下去惰性氣體而出現(xiàn)的一種新型的非金屬材料，和傳統(tǒng)的材料相比，碳纖維材料具有非大的優(yōu)勢，它的高比非常高，同時抗疲勞性也非常好，耐高溫能力強，還不容易產(chǎn)生變形的現(xiàn)象，同時其還能在使用的過程中表現(xiàn)出良好的耐磨特性，其在使用中熱膨脹系數(shù)也非常小，同時還具備非常強的抗震性能，這一材料另外一個非常重要的特點就是比重小，但其強度非常大，所以其在混凝土框架柱加固中也能體現(xiàn)出非常好的效果。

1.碳纖維布加固修復(fù)的技術(shù)特點

首先是使用這種方式時CFRSs軸的抗拉強度要比普通的碳素鋼高很多甚至已經(jīng)達到了十幾倍。其次是這種材料的自重非常小，同時材料自身的密度也非常小，所以可以為施工提供很多的方便，同時這種材料對建筑結(jié)構(gòu)的自重還不會產(chǎn)生非常大的影響，同時其不容易被附屬，使用的壽命也更長。再次是施工的過程中基本不會對工程的造價產(chǎn)生非常不利的影響，該材料在施工中所使用的綜合性費用也是所有材料中最低的一種。碳纖維布質(zhì)地非常的柔軟，同時其還具備非常好的適用性，對一些結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜的建筑也能起到很好的加固作用，所以該材料可以應(yīng)用在各種建筑結(jié)構(gòu)形式中，但是在施工中還出現(xiàn)了一定的問題，而最重要的問題就是對產(chǎn)品本身的質(zhì)量相對比較忽視，在管理上也存在著一定的疏忽。

2.加固方案的確定

在對碳纖維片材和加大截面法加固方案進行確定的過程中，通常都要采取相應(yīng)的方法對加固施工中的每一個環(huán)節(jié)進行充分的計算。這種方法在施工的過程中不需要很多復(fù)雜的施工環(huán)節(jié)，同時其抗腐蝕和抗高溫的能力又非常的強，所以在使用該方法進行加固之后會延長工程的使用年限，所以其經(jīng)濟效益和社會效益都非常高。

3.施工準(zhǔn)備

3.1材料準(zhǔn)備

首先是碳纖維片材的抗拉強度標(biāo)準(zhǔn)值應(yīng)該在3000MPa以上，彈性模量應(yīng)該在2.1×105MPa，同時其伸長率也應(yīng)該在1.4%以上。其次是單位面積單層碳纖維片材的在重量上也應(yīng)該達到相應(yīng)的要求。

3.2粘結(jié)劑的基本性能要求

壓縮劑的壓縮強度應(yīng)該達到70MPa以上，拉伸的強度應(yīng)該在30MPa以上，彎曲的強度要達到40MPa以上，彈性膜量應(yīng)該至少達到3×103MPa，同時其粘結(jié)能力也應(yīng)該達到相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)和要求。

3.3現(xiàn)場準(zhǔn)備

首先是混凝土的含水量應(yīng)該達到施工的標(biāo)準(zhǔn)和要求，通常情況下應(yīng)該不超過4%。其次是對需要進行加固的混凝土結(jié)構(gòu)柱應(yīng)該剔除200mm的寬度，但是一定不能把拉結(jié)鋼筋弄斷。

4.碳纖維片材的粘貼

4.1混凝土粘結(jié)面處理。

在施工之前一定要首先將結(jié)構(gòu)中的粉飾層和雜物進行去除，用專業(yè)的工具磨去1毫米到2毫米的厚表層，在該結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)角的位置需要對其進行倒角處理。磨出一個半徑在20mm長的圓弧，在這一環(huán)節(jié)結(jié)束之后還要用空氣壓縮機或者是用把面部對結(jié)構(gòu)的表面進行清理，在其完全處于干燥的狀態(tài)之后再對將其作為備用，為施工提供更大的便利和保障。

4.2配置JGN-TD底膠JGN-TD結(jié)構(gòu)膠為A～B兩組分，兩組分在包裝桶內(nèi)應(yīng)分別攪拌均勻，然后取潔凈容器和稱重衡器按規(guī)定配合比混合，并用攪拌器攪拌約3min，至色澤均勻為止宜沿同一方向攪拌，盡量避免混入空氣形成氣泡配置場所應(yīng)通風(fēng)良好每次配置量小于l.5kg3.3涂底膠用毛刷和塑料刮板將底膠均勻涂抹于混凝土構(gòu)件表面，厚度不超過0.4mm不得漏刷或有流淌～氣泡，待膠固化（手指觸感干燥）后再進行下一道工序。

4.3配置JGN-Tp結(jié)構(gòu)膠。

JGN-Tp結(jié)構(gòu)膠為A～B兩組分，取潔凈容器和稱量衡器按規(guī)定配合比混合，并用攪拌器攪拌約5min至色澤均勻宜沿同一方向攪拌，盡量避免混入空氣形成氣泡每次配置量以小于lkg為宜（若粘結(jié)面平整，此步驟可省去）。

4.4粘貼面修補找平。

混凝土表面蜂窩～麻面～凹陷部位和模板接頭處應(yīng)用刮刀嵌刮整平，并用膠料修補填平，盡量減少高差整平膠料固化<手指觸感干燥>后方可進行下一道工序（若粘貼面平整，此步驟可省去）。

4.5卸荷。

（1）碳纖維片材加固時宜適度卸荷，構(gòu)件承受的活荷載（如人員、施工機具）宜暫時移去，并盡量減少施工臨時荷載。

（2）卸荷宜采用由千斤頂～墊板～頂桿組成的系統(tǒng)，該系統(tǒng)施加的反力大小易控制，能使后粘纖維與原構(gòu)件協(xié)同受力，施工效率較高。

4.6配置JGN-TM粘浸膠。

JGN-TM結(jié)構(gòu)膠為A～B兩組分，兩組分應(yīng)分別在桶內(nèi)攪拌均勻，然后取潔凈容器和稱重衡器按規(guī)定配合比混合，并用攪拌器攪拌約3min至色澤均勻：應(yīng)沿同一方向攪拌，盡量避免混入空氣形成氣泡：每次配置量以小于3kg為宜。

4.7裁剪碳纖維片材。

按設(shè)計要求的尺寸用鋒利刀具裁剪碳纖維片材，應(yīng)整齊劃一，以免產(chǎn)生毛刺和缺角：宜在平整木板（如三合板）或紙板上裁剪。

4.8粘貼碳纖維片材。

（1）根據(jù)對結(jié)構(gòu)柱的檢測數(shù)據(jù)進行加固計算，確定不同的加固厚度～寬度和凈間距：（2）將JGN-TM粘浸膠均勻涂抹于混凝土粘貼部位和碳纖維片材上，拐角部位應(yīng)適當(dāng)多涂：將裁剪好的碳纖維片材拉緊對齊粘貼，用刮板～滾筒沿同一方向多次滾壓，去除氣泡，直至膠料滲出，充分浸潤膠料碳纖維片材：待手指觸感干燥，在碳纖維片材表面均勻涂抹JGN-TM粘浸膠保護：碳纖維片材可以搭接，搭接長度不得小于0.15m，上下壓口按1/4周長錯開。

5.質(zhì)量檢查

碳纖維片材與混凝土間的粘結(jié)質(zhì)量可用小錘輕敲或用手壓碳纖維片材表面的方法來檢查，總有效粘結(jié)面積不應(yīng)小于95%，對面積小于1000mm2的空鼓，可用針管注射進行補膠，并用手或滾筒擠壓至消除空鼓：當(dāng)空鼓面積大于1000mm2時，宜將空鼓處切除，重新搭接貼上等厚度的碳纖維片材，搭接長度不小于100mm。

6.安全注意事項

（1）碳纖維片材為導(dǎo)電材料，施工時應(yīng)遠離電氣設(shè)備及電源或采取可靠保護措施。

（2）各種粘貼劑應(yīng)在規(guī)定的環(huán)境溫度中密封儲存，遠離火源，避免日光直射。

（3）粘貼劑應(yīng)在室內(nèi)配制，配制環(huán)境及施工現(xiàn)場均應(yīng)保持良好通風(fēng)。

（4）施工人員應(yīng)戴防護面罩、手套，并穿工作服。

（5）各種粘貼劑材料不得污染生活水源，廢棄物不得倒入下水道，應(yīng)按有關(guān)規(guī)定處理。

（6）施工和使用環(huán)境溫度不應(yīng)高于60C。

（7）粘貼面層必須干燥。

（8）碳纖維片材粘貼完2d后，再進行20mm厚M5.0水泥砂漿粉刷。

7.碳纖維材料發(fā)展前景

碳纖維的諸多優(yōu)異特性，碳纖維應(yīng)用的范圍越來越廣。從50年代主要應(yīng)用在火箭、宇航及航空等尖端科學(xué)，到80年代被廣泛應(yīng)用于體育器械、紡織、化工機械及醫(yī)學(xué)領(lǐng)域。同時，隨著高性能及超高性能的碳纖維的相繼出現(xiàn)，它應(yīng)用的范圍越來越廣，如A380、波音777、美國新型主戰(zhàn)坦克，碳纖維比重占到15%以上。同時，隨著碳纖維加工技術(shù)的普及，它的應(yīng)用范圍自80年代起逐漸涉及到民用方面。到目前為止，我國各種應(yīng)用占碳纖維率需求比例分別為體育30%，航空10%，工業(yè)60%。材料的比強度愈高，則構(gòu)件自重愈小，比模量愈高，則構(gòu)件的剛度愈大，從這個意義上已預(yù)示了碳纖維在工程的廣闊應(yīng)用前景。

8.結(jié)語

在建筑結(jié)構(gòu)施工中，混凝土框架柱的施工是非常重要的，其施工質(zhì)量會直接影響到整個建筑結(jié)構(gòu)的質(zhì)量和穩(wěn)定性，碳纖維片材是一種新型的材料，所以為了保證施工的質(zhì)量，一定要對施工中的每一個環(huán)節(jié)進行嚴(yán)格的控制，提高工程的安全性，同時也保證其實際的使用功能。

【參考文獻】

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