保山碳纤维加固价格

碳纤维加固 碳纤维材料是人造高新材料，它具有优异的力学性能及稳定性。这种材料适用于混凝土结构的维修加固。碳纤维它是一种纤维状的碳材料。碳纤维材料具有耐老化、强度高、轻量质、抗腐蚀、物理性能较其稳定等优点。碳纤维材料根据生产工艺方式和原材料的不同，可以分为沥青基碳纤维和聚丙烯晴基碳纤维。我们应根据工程实际选择合适的碳纤维材料，以达到很好的施工效益。 

　　2、粘贴碳纤维布加固法 

　　2.1碳纤维材料的要求 

　　（1）碳纤维复合材料 

　　 碳纤维复合材料是由基体及纤维共同组成的。加固混凝土结构常用的纤维材料主要有以下三种：芳纶纤维(AFPR)、碳纤维(CFRP)、玻璃纤维（GFRP）。这三种复合材料的特点是：成线弹性的应力应变量，材料不存在屈服点或塑性区域。其中由于碳纤维材料具有优异的物理力学性能及化学稳定性，以及施工工艺便捷，所以它成为维修加固混凝土结构的理想材料。普通碳纤维是以沥青纤维(MPP)和聚丙烯晴基(PAN)为原料经高温碳化制成的，碳化程度将决定材料的弹性模量、密度与导电性等性能。碳纤维长丝直径通常在5μm,到8μm之间，并合成含3000～18000根的长丝束[1]。为改善碳纤维与基体的亲和性，纤维本身要经表面处理，形成能与基体反应的活性基团。 

　　 用碳纤维布材料加固混凝土结构时，要求按结构的受力和构造特点将碳纤维布用粘结材料有序地粘贴于构件表面，以达到利用碳纤维布的特性对结构变形的约束，并提高结构物的强度和承载能力的目的。 

　　 （2）粘结材料 

　　 能否保证碳纤维布与混凝土共同工作的是粘结材料性能的好坏程度。粘结材料也是它们两者之间传力途径的关键所在。我们选用的粘结材料必须要有足够的韧性，它不会因混凝土开裂导致脆性粘结破坏，同时必须有足够的强度与刚度，才可以保证碳纤维与混凝土间剪力的传递。粘结材料一般分为三类：底层涂料、整平材料和浸渍树脂。 

　　 1底层涂料（底涂胶） h

　　 粘贴碳纤维布加固混凝土结构采用的底层涂料一般简称为底涂胶。粘贴前混凝土表面要求经过打磨、清洗等处理后，先涂上一层很薄的底层胶，这层底胶要求即能浸入混凝土表面，又能提高混凝土表面的强度。底层胶的主要作用是改进混凝土与碳纤维材料的胶接性能，提高二者的粘结性能。因此我们要求选用的底涂胶必须具有粘度低，粘结性能好，渗入性强等特点。 

　　 2平整材料（找平胶） 

　　 粘贴碳纤维布加固混凝土结构用来平整混凝土表面的涂料简称为找平胶。粘贴碳纤维布加固混凝土结构时，只有当它与混凝土结构形成一个整体后才能产生优异的加固效果，所以要求碳纤维布与混凝土结构紧密粘贴，形成一个受力整体。实际工程中许多混凝土结构表面会有错位、转角部位等都有可能会损坏碳纤维布，混凝土凹凸表面及表面的小气孔很难通过基底处理一道工序就能够彻底清理掉。所以在施工时等涂抹的底层涂料测地干燥后，必须用找平胶对混凝土表面再进行找平处理。粘贴碳纤维布加固用的找平胶和碳纤维布一样应具有优良的力学性能、施工性能及触变性能。在施工过程中，找平胶的选用要求涂抹工艺简单，同时不随时间的延长出现明显的变形。 

　　 3浸渍树脂（粘贴胶） 

　　 粘贴碳纤维布加固混凝土结构时将碳纤维布粘贴于混凝土表面的浸渍树脂简称为粘贴胶。它在整个加固中起着非常重要的作用，是连接底胶与碳纤维布的关键材料。粘贴胶的粘度应控制在一定范围，利用浸渍树脂顺利地将碳纤维布粘贴于混凝土表面，经过碾压后，要求使浸渍树脂浸透碳纤维布，使它们形成一个受力体系以共同抵抗外力作用。浸渍树脂要求必须具有良好的渗透性、初粘力、触变性。胶粘剂与碳纤维的相容性和粘接力必须较好，这样才能保证混凝土和碳纤维布结合成整体受力体系，达到维修加固的目的。 

　　 4防护材料（罩面胶） 

　　 粘贴完碳纤维布后，为了施工表面美观和保护碳纤维布，往往会在碳纤维布表面涂抹其他的防护材料，俗称罩面胶。罩面胶要求涂抹在碳纤维布表面后不会脱层、掉落，有较好的温度适应能力，用以防止碳纤维布材料不被紫外线直接照射。罩面胶的选择范围较大，聚氨脂体系、丙烯体系、不饱和聚脂体系、**氟体系等都可以选择使用。 

　　 5各层胶的相容性 

　　 碳纤维布加固混凝土结构补强施工工艺中，各层胶的涂抹要求是逐层叠加复合涂抹成的，并且与混凝土直接接触的只能是底涂胶。底涂胶、找平胶、碳纤维布粘贴主胶粘、罩面胶之间的相容性、粘接性能是必须充分考虑。实验中如发现同类型的胶粘剂粘接性较好，不同类型的胶粘剂的粘接相容性差就必须预先做实验加以证明后才可使用。 

　　3碳纤维布加固混凝土结构施工工艺与要求 

　　3.1施工前的准备作业、基面处理要求 

　　 将碳纤维布粘贴于混凝土前，要求先用砂轮机先清除和打磨混凝土结构表面的劣化层；混凝土结构基面的错位与凸出部分要磨平，转角部位与凸出部分也要磨平，转角部位要进行倒角处理；裂缝部分要注入环氧树脂浆进行修补[2]。 

　　 混凝土基面的清理：先用钢丝刷将表面松散浮渣刷去，然后用压缩空气清除粉尘；再用无水酒精擦拭表面，也可用清水冲洗，但必须保证混凝土基面充分干燥后才能进行下一道工序的施工。 

　　 涂刷底胶：按比例准确配制底胶并搅拌均匀，从而确保粘接质量，当底胶过时间**不能使用；将配制好的底胶均匀地涂抹在混凝土基面，注意直横均匀涂抹和底胶的自然风干。当底胶硬化后，发现在表面有凸起部分时，要再用磨光机或砂纸打光，待底胶干燥后，才可以进行下道工序的施工。 

　　 粘贴面的修补：为确保加固效果，如果发现粘贴面上有凹入部位或气孔，必须先用找平胶进行修补找平，保证粘贴面的平整后，等找平胶干燥后才允许进入下一道工序的施工。 

　　 粘贴碳纤维布：依设计尺寸大小裁剪出需要的碳纤维布，根据现场施工经验和作业空间确保下料长度，如果遇到有需要进行接长的情况，接头长度要求不得小于15cm；施工时要注意控制下料数量，下料数量要求以当天能用完的量为准；粘贴碳纤维布时，根据设计位置由上而下，有左至右有秩序地粘贴，并以滚筒压挤粘贴片，使得碳纤维布与浸渍树脂充分结合，同时去除气泡；确保观察贴片是否粘贴密实，若发现有间隙或气泡，要求及时处理。保证不出现间隙或气泡。 

　　 罩面防护处理：粘贴完碳纤维布后，要在其表面再均匀涂抹一层浸渍树脂，自然风干；确保材料表面已充分风干结合后，再在其表面涂抹罩面胶或采取其它防护措施处理。 

碳纤维加固 随着人们对建筑物补强加固研究课题投入的增多，相应的研究成果也越来越多。钢筋混凝土结构补强加固方法主要有：加大截面加固法，外包钢加固法，预应力加固，粘钢加固，玻璃钢加固，喷射混凝土，粘贴碳纤维材料等技术。但由于原有建筑的存在，加固施工场地狭窄，又常受到己有设备、管道和结构构件的约束，施工设备和机具操作困难，常规施工方法难以奏效，大型机械设备无法使用，稍大的预制构件无法进入现场。并且结构方案又受到原有结构形体的束缚，现有建筑结构的形式，跨度，高度，结构构件截面尺寸等因素都在一定程度上限制了结构方案的选择范围，设计者必须结合原有结构体系，根据实际结构的条件来具体分析，提出合理的加固方案。综合各方面性能，粘钢法和粘贴碳纤维法因其高强高效，基本不增加原结构自重及原构件尺寸，施工便捷等原因逐渐成为很常用的加固方法。 

　　3 粘贴钢板加固法 

　　3.1 粘钢加固法的特点和应用范围 

　　 粘钢(Bonding steel plates)加固法即用特制的结构胶将钢板粘贴于原结构表面，使钢板与原结构牢固形成一个整体，共同受力和变形，从而达到增强原结构强度或刚度的目的。其原理同钢筋与混凝土之间共同作用关系本质上是一样的： 将钢板粘贴于钢筋混凝土构件受拉或受压表面，利用建筑结构胶良好的粘结性能，有效地传递应力使原有钢筋混凝土构件与钢板形成一体，将钢板作为钢筋的一部分，行使钢筋职能。这是一种有效的、简便的加固方法，具有明显的时间、经济效益上的优势。在国内外，己经成功地用这种方法加固了许许多多建筑物，包括住宅、办公建筑以及桥梁等。 

　　 这种复合系统的关键在于其复合介质――结构胶的性能。结构胶介质作用的发挥有赖于胶体传递应力的能力，而这种能力反过来又取决于肢体与混凝土和胶体与钢板的粘结及界面剪应力，以及胶体的刚度、柔度和粘性。当结构胶的性能能够得以保证时，粘贴钢板加固法即为一种有效的加固方法。工程实践表明其主要有以下的优点: 

　　 (1)性能好，基本不增加构件及结构的荷载，不改变原设计的结构体系和受力形式。 

　　 (2)所占空间小，不影响被加固结构外观和使用空间。 

　　 (3)加固施工周期短。 

　　 (4)耗材少，经济合理。 

　　 (5)在有效提高原构件的承载力的同时还通过大面积的钢板粘贴，有效地保护了原构件的混凝土，限制裂缝的开展，提高了原构件的刚度和抗裂能力。 

　　3.2 粘钢加固的适用范围和材料要求 

　　 (1)适用范围 

　　 根据试验结果，建筑结构胶的粘结抗剪强度随温度而变，当温度**60℃时，强度开始下降。试件长期泡在水中，强度也有所降低。因而粘钢加固法仅适用于环境温度不过60℃，相对湿度不大于70%，以及无化学腐蚀的环境中。构件混凝土强度不能低于C15过低，否则不能发挥钢板和胶粘剂的作用。 

　　 (2)材料要求 

　　 粘钢加固的前提是结构胶能够保证加固钢板与混凝土之间的有效粘结，从而使二者之间在受力时能够共同作用。目前国内外均采用环氧树脂作为主剂，并在配方及工艺方面进一步采取降低变形的措施，以满足混凝土结构加固的需要。目前我国己生产出了多种适合粘钢加固技术应用的结构胶，其中代表性的主要JGN I.11型。强度高、耐久性好、具有一定弹性。 

　　4 粘贴破纤维加固法 

　　 纤维增强塑料(FRP) 很早用于**和航空航天领域。FRP 种类主要包括碳纤维增强塑料(CFRP)、(GFRP) 和芳纶纤维增强塑料(AFRP)。近年来，纤维类材料因其较好结构性能和耐久性能在土木工程中的应用一直是国内外研究的热点。随着材料技术的发展，现在已开发了多种高科技纤维材料。在所有的这些纤维材料中，碳纤维材料是迄今为止应用于土木工程领域技术，用量很大的一种高科技材料。 

　　 碳纤维有很多种类，其中PAN 基碳纤维具有优异的物理力学性能、良好的粘合性、耐热性及抗腐蚀性等特点，非常适用于土木工程领域。用于建筑结构补强加固的碳纤维材料，其强度一般为建筑用钢材的十几倍，弹性模量与建筑钢材在同水平上并略有提高，是一种优良的结构加固用材料。碳纤维材料的这些特点，为建筑结构的补强与加固提供了技术支持。 

　　 应用FRP加固混凝土结构的优势主要有以下几点： 

　　 (l) FRP材料轻且薄，基本不增加原结构自重及原构件尺寸； 

　　 (2) 高强高效，能够有效提高混凝土结构的承载力和延性，改善其受力性能； 

　　 (3) 施工便捷，没有湿作业，不需大型施工机具，*现场固定设施，施工占用场地少； 

　　 (4) 具有较强的耐腐蚀性能。 

　　 碳纤维材料在土木工程领域的应用己非常广泛，概括起来夫要有以下几种途径: 

　　 (1)在搅拌混凝土的同时加入短纤维制成碳纤维混凝土； 

　　 (2)长丝制成束状(棒材)在现挠混凝土中代替钢筋用于新建结构； 

　　 (3)将碳纤维制成织物(片材)，粘贴到混凝土表面用于结构的补强与加固，是研究的一个方面，也是实际工程中应用很多的一种。 

　　 在钢筋混凝土结构加固中，FRP材料的成型工艺主要有两种:一种工艺为湿粘法，即将纤维布在现场用树脂浸润粘贴，是目前应用很为广泛的一种方法；二种工艺是将FRP 材料预制成各种型材。湿粘法在现场施工中适用性较广，特别是可用于曲面和角部的粘贴，而预制法则能使质量得到更好的控制。 

　　 尽管纤维的种类和成型工艺不同，所有三种FRP材料的应力一应变关系是相同的：受拉时线弹性上升直至脆断。这是FRP材料的一个重要特性，用于结构加固时必须予以重视。用于结构加固时，FRP的脆性性能会对结构性能产生以下两点重要影响：一，FRP材料不像钢筋那样具有延性，其脆性性能会限制加固后钢筋混凝土结构的延性；二，FRP材料的脆性性能限制了应力的重分布。因此，外贴FRP 材料的加固设计，不能简单地按照现有钢筋混凝土结构的设计方法，将FRP 作为钢筋进行代换。 

　　5 复合加固的现状及展望 

　　 根据对粘钢及粘贴碳纤维加固性能的研究发现，这两种加固方法均各有其优点和不足：碳纤维加固后梁的承载力有明显提高，碳纤维布层数越多，梁的承载力提高幅度越大。但对构件的刚度有一定的影响。与普通钢筋混凝土受弯构件相比，对CFRP加固构件，无论其很后是哪一种破坏形式，加固后截面的延性大幅度降低，同时由于纤维材料的脆性性能，其破坏具有一定的突然性。而对于粘钢加固，可以明显提高梁的刚度及梁的承载力。钢板越厚，承载力越大，但由于钢板并不如CFRP 柔软，且加固用钢板厚度也不宣过大，故在粘结时对粘钢的层数有一定的限制，一般不过二层。 

　　 因此，如采用CFRP 与钢板的复合加固方式可弥补单一材料加固方法的不足，一方面能满足构件承载力提高的要求，另一方面也可以解决对CFRP 材料的错固，改善被加固构件的延性，使施工过程更便捷。 

　　 但笔者发现目前的研究尚存在以下问题： 

　　 (1) 受力模型有待进一步完善。构件在加固后结构体系受力复杂：加固后的结构多半属于组合结构或组合截面，新旧两部分共同工作，因此结构受力程度，以及新旧材料的结合情况和施工措施等都对加固结构的受力性能有相当大的影响，因此分析难度很大。一般情况下，加固结构属于二次受力结构，新旧两部分存在着应变和应力不同步发展的现象，新加部分材料的潜力有时得不到充分利用。另外，对部分构件的加固有时还会改变结构体系的刚度分布，便加国后结构体系在外力作用下受力的分配模式发生改变，可能会出现一些新的薄弱环节。现有文献的研究多集中于一次受力，且构件都是在完好的状态下进行加固的，这与实际情况下，构件受力甚至己产生裂缝的状态不符。 

　　 (2) 大多数文献资料都**于对受拉区的加固，而对粘接锚固可靠的粘纤维加固受弯构件，其正截面可能产生纤维拉断破坏或混凝土压碎破坏两种破坏形态。截面的破坏状态与截面的配筋量、外贴纤维的用量以及混凝土的强度等级有关。在混凝土强度和原有配筋率不变的情况下，当纤维配置率较小时，截面的破坏是以纤维拉断破坏为标志，随着碳纤维配置率的增大，截面将产生界限破坏，即在纤维拉断的同时混凝土压碎，当纤维配置率继续增大时，截面的破坏以混凝土的压碎为标志。 

　　 因碳纤维是对混凝土梁受拉区的加固，所以当纤维配置率较大时，构件受力机理可等同于梁底钢筋配筋量增大的筋梁。此时的梁在开裂前换算截面的中和轴下移，**面压应变大于底面拉应变。随着弯矩增加，临近梁的破坏时，**面混凝土首先达到抗压强度。构件很终的表现为受压区混凝土被压碎的脆性1 破坏。所以混凝土受压区的加固也是不可忽视的一个重要问题。 

　　 (3) 目前讨论矩形梁加固的资料较多，而T 形梁在工程中应用非常广泛，例如在整体式肋形楼盖中，楼板、梁浇注在一起，应按T形截面梁处理。 

　　 综上，笔者认为研究利用钢板和碳纤维各自的特点对T形梁在受压区及受拉区进行复合加固并研究其在二次受力状态下的加固效果应更具有实际的意义。