1、<p>　　改造工程中應(yīng)用碳纖維加固技術(shù)初探</p><p>　　摘要：碳纖維加固技術(shù)是一門新型的結(jié)構(gòu)加固技術(shù)，隨著其實(shí)用高效、適用范圍廣等優(yōu)越性的凸顯，碳纖維加固技術(shù)在改造工程中的應(yīng)用越來越廣泛。碳纖維加固技術(shù)是20世紀(jì)80年代興起的一項(xiàng)新型加固技術(shù)，在日韓、歐美等國家得到迅速發(fā)展和應(yīng)用，我國大約從1998年開始使用這項(xiàng)技術(shù)。本文重點(diǎn)闡述碳纖維加固技術(shù)的特性以及在改造工程中的應(yīng)用，以期為碳纖維加固技術(shù)

2、在改造工程中的應(yīng)用提供參考。 </p><p>　　關(guān)鍵詞：改造工程；碳纖維加固技術(shù)；用途 </p><p>　　Abstract: carbon fiber reinforcement technology is a new type of structure strengthening technology, as is with high efficiency, wide appli

3、cable range, advantages of highlights, carbon fiber reinforcement technology is finding wider and wider application in the reconstruction project. Carbon fiber reinforcement technology is in the 1980 s the rise of a new

4、reinforcement technique, in countries such as Japan and South Korea, Europe and the United States to get rapid development and application of</p><p>　　Key words: renovation project; Carbon fiber reinforcemen

5、t technology; use </p><p>　　中圖分類號(hào)： [TU761.6] 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：2095-2104（2013） </p><p>　　碳纖維加固技術(shù)的特點(diǎn) </p><p>　　碳纖維加固技術(shù)是用環(huán)氧樹脂粘結(jié)劑將碳纖維布沿受拉方向或垂直裂縫方向粘貼在待補(bǔ)強(qiáng)結(jié)構(gòu)上，使貼片與原有結(jié)構(gòu)構(gòu)件共同受力，從而提高結(jié)構(gòu)的抗彎、抗剪能力。碳纖維

6、加固包括碳纖維布、板加固兩種。碳纖維加固具有諸多特性：一是抗拉強(qiáng)度高，在加固修補(bǔ)結(jié)構(gòu)構(gòu)件時(shí)可以提高其承載力，改善其受力性能。二碳纖維布自身重量輕，基本不增加結(jié)構(gòu)自重及截面尺寸。三使用碳纖維加固后能大大提高結(jié)構(gòu)的耐腐蝕性及耐久性。四施工方便快捷、省力節(jié)時(shí)、施工質(zhì)量易于保證。五碳纖維加固為柔性加固，不影響原主體結(jié)構(gòu)的剛度，不用考慮整體結(jié)構(gòu)的應(yīng)力重分布，只需對(duì)局部構(gòu)件進(jìn)行加固修復(fù)。 </p><p>　　碳纖維加固技術(shù)

7、的優(yōu)勢(shì)及其注意事項(xiàng) </p><p>　　1. 碳纖維加固技術(shù)的優(yōu)勢(shì) </p><p>　　碳纖維加固技術(shù)與傳統(tǒng)的加固方法加大混凝土截面或粘鋼混凝土補(bǔ)強(qiáng)相比具有如下優(yōu)越性：第一適用范圍廣，可用于不同類型的混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件，如板、梁、柱、墻、節(jié)點(diǎn)等；可用于不同的受力形式加固，如抗彎和抗剪的加固，受壓構(gòu)件如柱子也可以通過環(huán)包的形式提高混凝土的約束，從而其抗壓強(qiáng)度；可用于不同類型的結(jié)構(gòu)如混凝土構(gòu)件

8、、鋼結(jié)構(gòu)、木結(jié)構(gòu)。第二綜合造價(jià)低，碳纖維盡管材料單價(jià)較貴，但由于材料用量少、工期短、用工數(shù)量少，故總投資成本仍比較低。第三加固效率高和應(yīng)用時(shí)間長，施工時(shí)間短并且不需要大型的機(jī)械器具，施工工效比其它加固方法高，同時(shí)碳纖維布的材質(zhì)耐腐蝕，故能長期使用，這對(duì)處于侵蝕性環(huán)境中的結(jié)構(gòu)耐久性十分有利。第四施工速度快和施工干擾小，小型的施工機(jī)械，操作起來簡單；其施工占用場地少，且基本不增加既有結(jié)構(gòu)的截面, 故對(duì)原有房屋使用妨礙最小。 </p&g

9、t;<p>　　2. 碳纖維加固技術(shù)的注意事項(xiàng) </p><p>　　采用粘貼碳纖維片材進(jìn)行結(jié)構(gòu)加固時(shí)，應(yīng)采取措施卸除或大部分卸除作用在結(jié)構(gòu)上的活荷載。碳纖維加固不適用于素混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件，包括縱向受力鋼筋配筋率低于國家現(xiàn)行混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定的最小配筋率；且其加固的混凝土結(jié)構(gòu)長期使用的環(huán)境溫度不應(yīng)高于60°C。 </p><p>　　三、碳纖維加固在改造工程中的應(yīng)

10、用及實(shí)例 </p><p>　　在我國，碳纖維加固技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域比較廣泛，隨著加固工程的逐漸增多，新版混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范的3.7章特定明確了即有結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)原則。 </p><p>　?。ㄒ唬┪覈鴩閷?duì)碳纖維加固技術(shù)的需要 </p><p>　　我國建國后修建的大批房屋已接近設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期，且由于以往的規(guī)范對(duì)建筑的結(jié)構(gòu)耐久性重視不夠，使許多建筑“未老先衰”，必須對(duì)其采取有

11、效措施，對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行修復(fù)加固。 </p><p>　?。ǘ┙ㄖO(shè)施對(duì)碳纖維加固技術(shù)的需要 </p><p>　　近年來隨著建筑使用功能日異復(fù)雜，一些建筑的原設(shè)計(jì)用途滿足不了新業(yè)主的要求，結(jié)構(gòu)的實(shí)際使用活荷載會(huì)比原設(shè)計(jì)大，這時(shí)結(jié)構(gòu)就必須進(jìn)行局部加固才能滿足規(guī)范要求。 </p><p>　?。ㄈ┛拐鸺庸虒?shí)驗(yàn)解讀碳纖維加固技術(shù)的修復(fù)功能 </p><

12、p>　　隨著我國對(duì)抗震要求的逐漸提高，一些舊建筑滿足不了新的抗震設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，國家規(guī)定的一些重要建筑（如中小學(xué)校）需加固補(bǔ)強(qiáng)。對(duì)碳纖維加固技術(shù)的加固和修復(fù)的實(shí)操過程和效果解讀，可以用一個(gè)抗震加固的實(shí)驗(yàn)來說明。用碳纖維材料包裹鋼筋混凝土柱，使纖維方向與柱軸線相垂直，可以有效提高柱的延性和承載力，增加其抗震耗能能力。另外，剪力墻作為主要抗側(cè)力構(gòu)件，其破壞形態(tài)主要是受彎延性破壞或受剪脆性破壞。用碳纖維來加固剪力墻，只要方法適當(dāng)，也可顯著提高

13、其延性和承載力。因此，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的抗震加固是碳纖維材料應(yīng)用的一個(gè)有效領(lǐng)域。 </p><p><b>　　（四）應(yīng)用及實(shí)例 </b></p><p>　　近年來，我國碳纖維加固技術(shù)的應(yīng)用主要集中于工業(yè)和民用建筑，而且在北京、上海、天津、江蘇等地應(yīng)用較多。對(duì)其加固修復(fù)的效果，有諸多實(shí)例來說明。在廈門安養(yǎng)中心立面改造工程中就使用了碳纖維布加固；其由于立面變化，外墻荷載

14、增加較多，導(dǎo)致許多外圍框架梁配筋不足，現(xiàn)取一跨JWKL6示意，其左端支座原計(jì)算配筋值為6cm&sup2;實(shí)配3φ16（三級(jí)鋼），增加荷載后計(jì)算得出配筋值為10cm&sup2;，支座彎矩設(shè)計(jì)值為160KN/M&sup2;,已有梁配筋已經(jīng)不能滿足規(guī)范要求，需進(jìn)行加固。根據(jù)混凝土結(jié)構(gòu)加固設(shè)計(jì)規(guī)范的9.2.3條，考慮二次受力影響，可以計(jì)算得出梁支座需粘兩層碳纖維布，其厚度為0.167mm。加固圖表示如下圖： </p

15、><p>　　四、碳纖維加固存在的缺點(diǎn) </p><p>　　碳纖維加固技術(shù)的雖然廣泛應(yīng)用，但其自身還存在了一些不足，主要如下1：用碳纖維進(jìn)行加固時(shí)，由于碳纖維本身屬預(yù)柔性材料，需要通過結(jié)構(gòu)膠與被加固結(jié)構(gòu)粘結(jié)，要求被加固結(jié)構(gòu)構(gòu)件混凝土強(qiáng)度等級(jí)不得低于C15，才有可能發(fā)揮碳纖維的加固效果，且混凝土表面處理要求比較嚴(yán)格。2：僅能提高梁的受拉、受剪承載力，受壓不能提高，當(dāng)梁受壓區(qū)高度不足時(shí)，不能加固

16、。3：防火性能較差，僅靠外面的砂漿保護(hù)層防火。4：對(duì)施工人員的要求較高，施工時(shí)均要求專業(yè)施工隊(duì)伍。5：沒有相應(yīng)的比較成熟的計(jì)算軟件，設(shè)計(jì)人員設(shè)計(jì)比較麻煩。 </p><p><b>　　結(jié)語： </b></p><p>　　目前國內(nèi)采用的傳統(tǒng)加固補(bǔ)強(qiáng)技術(shù)比較落后,施工方法比較復(fù)雜, 設(shè)備繁多且受場地因素限制。碳纖維加固技術(shù)在這一領(lǐng)域的使用還較少，有很大的開發(fā)潛力。隨著