晋城碳纤维加固价格

碳纤维加固 本工程位于武汉市盘龙城经济开发区巨龙大道西侧，北临酒店用品市场。总建筑面积约27.5万平方米，占地面积约5万平方米，由裙房和两栋塔楼组成，其中裙房地下一层，层高4.6米，地上五层，首层~三层5.1米，四层4.8米，五层3.6米，建筑高度为24米；两栋塔楼均为23层，分布于建筑物东部，建筑高度为80米。 

　　因业主要求裙房架空层楼梯移位、功能改变，部分结构荷载增大，梁板结构承载力不足。针对上述问题，经建设单位要求、设计单位设计，确定采用多种方法对承载力不足的结构构件进行加固，其中板采用粘碳纤维加固。 

　　2、材料特点 

　　（1）、高强高效，养护时间短，常温下加固完工后72小时可以受力。 

　　（2）、施工便捷，无湿作业，不需大型施工机具，施工占用场地少。 

　　（3）、具有较佳的耐性能及耐久性。可以抗御建筑物经常遇到的、碱、对结构物的。 

　　（4）、适用面广。可广泛适用于各种结构类型、各种结构部位的加固修补，且不改变结构形状。 

　　（5）、施工质量易保证。由于碳纤维材料是柔性的，即使被加固的结构表面不是非常平整也基本可以达到100％的有效粘贴率。 

　　（6）、碳纤维材料质量轻且薄，加固修补后基本不增加原结构自重及原构件尺寸。 

　　3、施工工艺 

　　3.1、工艺流程 

　　施工前准备（技术交底、操作平台搭设等）→放线定位及碳纤维布下料 → 混凝土基面打磨及基面清理 → 配制并涂刷底层树脂 → 配制找平材料并对不平整处修复处理 → 配制浸渍树脂胶粘剂→涂刷浸渍树脂胶粘剂并粘贴碳纤维布 （→涂刷浸渍树脂粘贴二层碳纤维布）→ 碳纤维表面喷涂防火涂料→施工质量检查 

　　3.2、各工序施工要点 

　　3.2.1、放线定位 

　　搭设好施工操作平台，依据施工图纸上碳纤维布尺寸与布置间距，在楼板上进行放出碳纤维布粘贴定位线。 

　　3.2.2、混凝土表面处理 

　　剔除被楼板表面的剥落、疏松、蜂窝、等劣质混凝土清除，直至露出混凝土结构层，并修复完整。将被粘贴混凝土基面应打磨平整，除去表层浮灰、油污等杂质，直至露出混凝土结构新面。对混凝土构件打磨清理干净后显现有细微裂缝的进行封闭或灌缝处理。混凝土构件转角处表面应打磨成圆弧状，圆弧半径不应小于20mm。并保持混凝土表面洁净、干燥。 

　　3.2.3、碳纤维布下料 

　　根据施工图纸上不同部位使用不同尺寸的碳纤维布下料，下料应平齐顺直。 

　　3.2.4、配制并涂刷底层树脂 

　　根据产品供应商提供的产品性能标准与工艺规定配制底层树脂胶。用滚筒刷将底层树脂均匀涂抹于将被粘贴碳纤维的混凝土表面，涂抹应厚薄均匀适当。在底胶表面指触干燥后尽快进行下一道工序。 

　　3.2.5、配制找平材料并找平修复 

　　对混凝土表面凹陷部位用找平材料填补平整，且不应出现棱角。转角处应用找平材料修复为光滑的圆弧，半径应不小于20mm。在找平材料指触干燥后尽快进行下一道工序。 

　　3.2.6、配制并涂刷浸渍树脂 

　　用滚刷通体滚刷一遍浸渍树脂，滚刷宽度应略出碳纤维布宽度。 

　　3.2.7、粘贴碳纤维布 

　　待浸渍树脂指触干燥后粘贴一层碳纤维布，碳纤维布的粘贴应保证平顺，碳纤维布与胶体粘接牢固有效，无空鼓、曲皱，无翻皮。 

　　3.2.8、碳纤维表面喷涂防火涂料 

　　碳纤维布粘贴完毕后，表面喷涂防火涂料进行防火处理。 

　　3.3、材料性能指标 

　　3.3.1、碳纤维布的选材要求 

　　根据施工图纸要求，本工程采用每平方米不大于300g/m2的高强一级碳纤维布，抗拉强度不小于3400Mpa，弹性模量不小于2.4×105Mpa，伸长率不小于1.7%。碳纤维布的强度等级划分与性能指标如下表所示。 

　　性能项目 破坏状态 一级性能要求 

　　抗拉强度标准值fcfk ―― ≥3400 Mpa 

　　伸长率 ―― ≥1.7% 

　　弯曲强度( Mpa) ―― ≥700 Mpa 

　　层间剪切强度( Mpa) 层间剪切破坏 ≥45Mpa 

　　仰贴条件下纤维复合材与混凝土的正拉粘结强度( Mpa) 混凝土内聚破坏 ≥2.5Mpa，且为混凝土内聚破坏 

　　3.3.2胶粘剂的选材要求 

　　粘贴碳纤维加固用胶粘剂采用与碳纤维性能相匹配的A级胶，其主要安全性能指标应符合下表要求。 

　　用途 性能项目 性能要求 用途 性能项目 性能要求 

　　浸渍粘接胶 胶体性能 抗拉强度（Mpa） ≥40 修补胶 抗拉强度（Mpa） ≥30 

　　 受拉弹性模量（Mpa） ≥2500 抗剪强度（Mpa） ≥40 

　　 伸长率（%） ≥1.5 与混凝土的正拉粘接强度（Mpa） ≥2.5 

　　 抗弯强度（Mpa） ≥50 

　　 抗压强度（Mpa） ≥70 

　　 粘接能力 钢-钢拉伸抗剪强度标准值（Mpa） ≥14 底胶 钢-钢拉伸抗剪强度标准值（Mpa） ≥14 

　　 钢-钢不均匀扯离强度（KN/m） ≥20 混合黏度（23℃）（Mpa.s） ≤6000 

　　 与混凝土的正拉粘接强度（Mpa） ≥2.5 与混凝土的正拉粘接强度（Mpa） ≥2.5 

　　 不挥发固体物含量（%） ≥99 不挥发固体物含量（%） ≥99 

　　3.4、材料的运输、存贮与加工 

　　3.4.1、碳纤维运输过程中，应避免碳纤维片材的弯折，并进行防雨水、防晒等。 

　　3.4.2、碳纤维为导电材料，存贮与加工时应远离电器设备急电源，或采取可靠的防护措施。 

　　3.4.3、碳纤维片材配套用胶粘剂的原材料应密封储存，保证不要与其他不明液体接触，防止发生化学反应致使胶粘剂失效。 

　　3.4.4、碳纤维与胶粘剂的存贮应远离火源，避免阳光直接照射。 

　　3.4.5、碳纤维布的加工下料时，应按照设计宽幅与长度进行精确裁减；裁减过程中应保证纵向纤维的完整性，严禁斜切碳纤维布，并防止出现拉丝现象。 

　　3.5、质量验收要点 

　　3.5.1、本工程采用碳纤维布重量不大于300g/m2。进场必须对碳纤维原材料产品出厂合格证、产品质量检测报告的性能指标进行检查与检验。 

　　3.5.2、混凝土基面应无疏松界质，基面必须打磨，表面清理干净，干燥无污物。基面要求平整、连续无凹陷，阴阳拐角圆滑平顺。 

　　3.5.3、粘碳纤维所用胶体应严格按照产品说明书要求配制，现场环境条件应符合产品要求。 

　　3.5.4、胶粘剂每次应少量配制，用完后剩余胶粘剂以及出胶体的可操作时间的胶粘剂，不允许再次使用。 

　　3.5.5、碳纤维布纤维受力方向的搭接长度应不小于100mm。 

　　3.5.6、为了保证碳纤维片材能可靠地与混凝土共同协调工作，可采取附加的锚固措施。 

　　3.5.7、精细下料，禁止使用边缘不齐，棱角内凹外凸的碳纤维布条。 

　　3.5.8、碳纤维粘贴的过程中，必须辊压到位，保证纤维材料充分浸渍，有效粘贴。 

　　3.5.9、由于结构加固无正式验收规范，结构加固的检验与验收除应满足设计要求与《混凝土结构加固设计规范》GB50367-2006的规定。 

　　3.5.10、加强碳纤维粘贴的检验与验收工作。碳纤维布与混凝土之间的粘结质量用小锤敲击或用手压碳纤维布表面的方法来检验，总有效面积不低于95%。当碳纤维布的空鼓面积小于10000mm2时，可采取针管注胶的方式进行补救。空鼓面积大于10000mm2时，宜将空鼓处的碳纤维片材切除，并重新搭接贴上等量的碳纤维片材，搭接长度应不小于100mm。 

　　4、性能评价 

　　4.1、材料性能评价 

　　碳纤维的弹性模量与钢材较为接近，较适合于钢筋砼结构的加固修复，同时，碳纤维的抗拉强度为普通钢材的10倍，在达到相同加固效果的情况下，碳纤维的用量比钢材少得多。 

　　碳纤维重量仅为200-300g/m2，约为3mm厚钢板的1/100，几乎不增加结构自重，不会引起结构的连锁补强。 

　　4.2、经济性能评价 

　　与传统的加固技术相比，碳纤维加固砼技术具有良好的经济性能，虽然表面上看，碳纤维材料价格相对要高一些，但实际用于加固工程时，其综合造价却较低。碳纤维加固工程不需要大型施工机具和辅助机械，节省了台班费用；碳纤维属于轻质柔性材料，易于施工，降低了人工费用；碳纤维具有良好的耐性能，不需要定期维护，节省了维护费用；当碳纤维批量使用时，其材料价格也不断下降。 

　　4.3、适用范围评价 

　　从受力性能角度，碳纤维具有很高的拉伸强度和疲劳性能，主要适用于砼构件受拉区域的加固。从材料特征角度，碳纤维为柔性卷材，根据施工需要可加工成U型或圆形，可用于结构梁、柱等的抗压和抗剪加固，防治及修补墙体中的温度裂缝，提高砖砌体结构的抗震能力。从实践应用角度，碳纤维加固砼技术由于避免了其它加固方法增大结构尺寸、减少建筑使用空间、增加自重、施工周期长、耐性能差等缺点，目前已广泛应用于房建、桥梁、道路、地下结构、高耸高层结构、工业厂房等建筑结构的加固。 

　　5、结语 

　　加固结构作为二次组合结构，是通过新旧两部分整体工作，提高建筑的承载能力，与传统的加大截面法、外包钢板法、缠绕钢丝法、预应力法相比，碳纤维加固砼技术无须对砼结构打孔穿洞，不会造成结构加固损伤，不用担心由于结构新旧结合处应力集中而减弱加固效果。与较为先进的粘钢板加固技术相比，碳纤维加固不需要辅助机具，施工简便，有效粘贴面积易于保证，施工功效较高。与玻璃纤维、尼龙纤维加固技术相比，由于碳纤维的模量、强度较高，柔韧性、耐、抗老化性较好，使得碳纤维加固构件的延性改善程度较高，适用范围较广，利用年限较长。 

碳纤维加固 碳纤维增强复合材料补强加固所采用的基本材料是高强度或高弹性模量的连续碳纤维，单向排列成束，用环氧树脂浸渍固化的碳纤维板或未经树脂浸渍固化的碳纤维布，统称碳纤维片材。将片材用专门配制的粘贴树脂或浸渍树脂粘贴在桥梁混凝土构件需补强加固部位表面，树脂固化后与原构件形成新的受力复合体，共同工作。 

　　1.1碳纤维片材 

　　片材碳纤维材料的拉伸强度在（2400～3400）MPa之间，与普通碳素钢板拉伸强度为240MPa相比，片材的拉伸强度很高。 

　　片材碳纤维材料的弹性模量依片材力学性能不同，碳纤维片材依力学性能分成高模量、高强度和中等模量三类。高模量碳纤维片材的弹性模量较高，但其伸长率较低。相比之下，碳纤维片材的单位重比钢材低许多，说明碳纤维片材较轻。碳纤维的化学结构稳定，本身不会受碱及各类化学介质的，有良好的耐寒和耐热性。 

　　1.2配套树脂类粘结材料 

　　混凝土结构加固修补配套树脂系统包括底层涂料，用于渗透过混凝土表面，促进粘结并形成长期持久界面的基础；油灰，用于填充整个表面空隙并形成平整表面以便使用碳纤维片材；浸渍树脂或粘结树脂，前者用于碳纤维布粘贴，后者用于碳纤维板粘贴。 

　　浸渍树脂或粘贴树脂是将碳纤维片粘附于混凝土构件表面并与之紧密地结合在一起形成整体共同工作的关键，因此，树脂同混凝土的粘贴强度大于混凝土的拉伸强度和剪切强度。 

　　就公路混凝土桥梁用碳纤维片材加固技术而言，环氧树脂在不同施工环境温度下固化性能有十分重要的意义，因为这涉及到粘贴工作质量与如何尽量减少桥上正常交通中断时间紧密相关。采用专配的环氧树脂材料，在混凝土施工表面温度（10～40）摄氏度时，粘贴环氧树脂固化时间约15小时以上，但粘贴后就可以使用的时间为45分钟以上，专配的环氧树脂材料的这一性能是适合混凝土桥梁的加固工作。 

　　2.碳纤维加固技术的基本原理及优越性 

　　2.1碳纤维加固技术的基本原理 

　　针对桥梁建筑的加固工作，对碳纤维的利用应该首先用环氧树脂进行浸泡，形成符合强片材料。然后通过环氧树脂按照受力方向进行一定的裂缝方向粘贴。当构件受到拉力负载的时候，通过纤维片的作用而保证裂缝不会沿受力方向进一步开裂。从而对建筑主体提供一定的加固作用，同时也可以保证结构的稳定性。 

　　2.2碳纤维加固技术的优越性 

　　（1）良好的化学稳定性 

　　碳纤维具有非常良好的防水性能，实际施工过程中发现，这种材料在抗碱和方子外线方面同样具有非常出色的表现。在不同气候环境的应用过程中，同样具有相应的优势。添加一层防火漆，则可以起到非常不错的防火效果。 

　　（2）该材料质轻、强度高 

　　碳纤维材料具有质量轻、强度高的特点，对于建筑物的整体质量具有非常重要的意义。色彩涂装较为方便的同时，还可以保证结构外部不出现明显拼接痕迹。 

　　（3）出色的力学性能 

　　碳纤维具有非常出色的力学性能。对于各种不同的结构的加固应用中都可以起到非常出色的效果。尤其是其显着的抗疲劳效果，对于工程裂缝的修补具有非常明显的效果，抗拉力试验中同样取得了让人满意的成果。 

　　（4）施工工序比较简单 

　　碳纤维的施工工序较为简单，在一些小型工程施工应用中，具有改变简单、工期短等特点。相关数据显示，这种材料的应用可以大程度上保证工期的缩短，同等工程量的前提下，至少可以缩短24%的工程工期。 

　　3.碳纤维加固补强的施工工艺 

　　3.1根据设计确定粘贴碳纤维的范围进行基底处理 

　　3.1.1将砼构件表面的残缺、破损及碳化层部分清除干净，达到结构密实部位。检查外露钢筋是否有锈蚀，并进行必要的处理。对经过剔凿、清理和露筋的构件残缺部分进行修补复原。 

　　3.1.2裂缝修补。缝宽小于0.2mm的裂缝，用环氧树脂进行表面涂刷密封；大于0.2mm的裂缝用环氧树脂灌缝。 

　　3.1.3将构件表面凸出部分（模板的段差等）打磨平整，修复后的段差尽量平顺。用磨光机把棱角磨成半径大于30mm的圆角。 

　　3.1.4清洗打磨过的构件表面，并使其充分干燥。 

　　3.2 底层涂刷（底层涂料具有较强的渗透性，可渗入砼表面内） 

　　3.2.1 把底层涂料的主剂和固化剂按规定比例称量准确后放人容器内，用搅拌器拌均匀，一次调和量应在可使用时间内用完为准。 

　　3.2.2用滚筒刷均匀的涂刷底层涂料。 

　　3.2.3底层涂料固化后，表面有凸起部分时要用砂纸磨光。 

　　3.2.4注意在气温小于5C，相对湿度大于85，砼表面含水率在8以上，有结露可能而无可靠保证措施时，均不得施工。 

　　3.3环氧腻子对构件表面残缺的修补 

　　3.3.1构件表面凹陷部位应用环氧腻子填平，修复至表面平整。 

　　3.3.2内角（段差、起拱等）要用环氧腻子填补使之平顺。 

　　3.4贴碳纤维片 

　　3.4.1为了防止碳纤维受损，在碳纤维片运输、储存、裁切和粘贴过程中，严禁受弯折。贴片前应用钢直尺与壁纸刀按规定尺寸切断纤维片，每段长度一般不过6rn。 

　　3.4.2碳纤维接头必须搭接10cm以上，横向不需搭接。 

　　3.4.3按规定比例掺配树脂主剂和固化剂，用滚筒刷均匀地涂刷黏结树脂，称为下涂。 

　　3.4.4贴片时，在碳纤维片和树脂之间尽量不要有空气，可用罗拉沿着纤维方向在碳纤维片上对此滚压，使树脂渗入碳纤维中。 　　3.5养护 

　　粘贴碳纤维片后，需自然养护24h达到初期固化，并保证固化期间不受干扰。 

　　2.6涂装 

　　根据需要可在树脂固化后加固补强构件表面，涂刷耐火涂层和色彩。 

　　4.碳纤维（片材）加固处理要点 

　　在进行结构加固处理前，先对梁板采取有效地卸载和支**措施，然后按以下施工工序进行加固施工。 

　　4.1破损面混凝土表面处理：清除被加固构件表面的剥落、疏松、蜂窝、等劣化混凝土，露出混凝土结构层。 

　　4.2按设计要求对破损面钢筋处理后用M45的环氧树脂砂浆进行灌缝或封闭处理，并保证钢筋保护层厚度不小于15mm，利用打磨机将其表面打磨平整，并用钢刷将其表面的粉尘、油污等不洁物清除干净，使构件加固表面平整、干燥无粉尘。另外，如碳纤维需沿基纤维方向绕构件转角处粘贴时，转角粘贴处要进行倒角处理并打磨成圆弧状，圆弧半径不应小于20mm。 

　　4.3涂刷底层树脂：用**滚筒刷将底层树脂均匀涂抹于混凝土表面，待树脂表面指触干燥时即进行下一道工序施工。

　　4.4找平处理：表面凹陷部位用找平材料填补平整，且不应有菱角。 

　　4.5粘贴碳纤维片材：将配制好的浸渍树脂均匀涂抹于所要粘贴的部位，并用橡胶滚筒沿纤维方向多次滚压，挤除气泡，使浸渍树脂充分浸透碳纤维布，滚压时不得损伤碳纤维布。多层粘贴重复上述步骤，待纤维表面接触干燥时即可进行下一层的粘贴。如过60min，则应等12h后，再行涂刷粘结剂粘贴下一层。 

　　4.6在很后一层的碳纤维布的表面均匀涂抹浸渍树脂。 

　　5.结束语 

　　碳纤维加固修补技术已经渐渐扩大了其在各个地区的适用范围。这项技术也通过一定的调整及优化，已经在很多项目中起到了引人注目的效果。当其慢慢成熟，从单纯对混凝土进行加固和修补，发展到对受压部件的加固，充分证明了其给社会带来的巨大价值。碳纤维加固修补技术的产生，在未来会得到更加广泛的应用，也希望随着工艺技术完善、用材用料的提高，能够在桥梁加固以及更多领域赢得人们的认可。 

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