碳纤维加固的材料特点

碳纤维与传统的加大混凝土截面或粘钢混凝土补强相比，具有节省空间，施工简便，不需要现场固定设施，施工质量易保证，基本不增加结构尺寸及自重，耐腐蚀、耐久性能好等特点。另外，采用该工法，可大大提高建筑物的使用寿命，降低加固成本。因此，碳素纤维作为划时代的补强材料，而备受青睐和关注。2、建筑结构胶将钢板（型钢）与混凝土紧密粘接，将加固件与被加固体合为一体，结构胶固化时间短，完全固化后即可以正常受力工作。

(1)抗拉强度高，是同等截面钢材的7-10倍。

(2)重量轻，密度只有普通钢材的1/4。

(3)耐久性好，可阻抗化学腐蚀和恶劣环境、气候变化的破坏。

(4)施工方便快捷、省力节时、施工质量易于保证。

(5)适用范围广，混凝土构件、钢结构、木结构均可进行加固。可大幅度提高构件的承载能力、抗震性能和耐久性能。

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增大截面加固法对钢筋混凝土结构加固增加了结构的承载力，但是会降低结构延性吗？会对抗震不利吗？

我认为构件的截面与破坏模式没有什么必然的联系，延性破坏和脆性破坏是和诸多因素有关。

关于增大截面法加固我觉得理论上的计算和实际施工存在很多不确定的因素，比如新旧混凝土界面、植筋……这些因素根据具体情况会对构件的实际承载力起关键因素，而这些因素我们没办法根据存理论进行计算或预判。

柱子分配的剪力和刚度成正比，越增大截面，受力越大，不见得达到了加固的目的。正确的做法是增大其他没问题的柱子的截面，把内力分配到其他的柱子上。

至于延性考虑，虽然增大截面有可能导致短柱，但应该不是主要问题。

包钢加固技术的施工工艺：

1、主要施工顺序

混凝土、钢板表面处理－焊接-埋设注胶嘴－封边－试压－胶粘剂配制－灌浆－保压固化－防腐、表面粉刷砂浆

2、砼表面处理：对混凝土柱需要粘合的面用硬毛刷沾洗洁剂，刷除表面油垢污物后用冷水冲洗，再对粘合面进行打磨，除去2－3mm厚的表层，直至完成露出新面，并用无油压缩空气吹除粉粒。自20世纪80年开始，无粘结预应力混凝土在我国房屋建筑中得到广泛的应用，后来逐渐被应用于桥梁结构中。待完全干燥后用脱脂棉沾擦拭表面即可。混凝土柱四角需要打磨做圆角处理。

3、钢板粘结面处理：钢板粘结面须进行除锈和粗糙处理，如钢板未生锈或轻度锈蚀，可以喷砂、砂布或砂轮打磨，直至出现金属光泽，打磨粗糙度越大越好，打磨纹路和钢板受力方向垂直。碳纤维加固较近的国标是《结构加固修复用碳纤维片材》GB/T21490-2008,08年10月1日起执行。其后，用脱脂棉酮擦拭干净。如钢板严重锈蚀，须先用适度盐酸浸泡20分钟，使锈层脱落，再用石灰水冲洗，中和酸离子，后用平砂轮打磨出纹道。扁钢箍应紧贴混凝土表面，并与角钢平焊连接。

4、将已经除锈并用擦拭干净的型钢骨架贴附于柱表面，用夹具夹紧，焊牢。用粘结胶将型钢周围封闭，留出排气孔，并用有利灌浆处粘贴灌浆嘴（一般在较低处设置），间距2－3mm。

5、封胶固化使用压缩气体试压，确认灌浆通道通畅、密封五泄露。

6、将粘结胶调配好，立即装进压力罐，尽快将其注入到缝隙中。实验用专用的钢筋测力计，当加力达到Ⅱ级钢筋屈服强度（450N/mm2）时，出现颈缩现象，继而拉断。灌浆一般按由宽到细，由一端按灌浆嘴顺序进行，从一灌浆嘴灌注，待下一灌浆嘴出浆后关闭本灌浆嘴，在下一灌浆嘴继续压力注浆，依次进行。全部注浆满后应继续稳定压力一段时间，吸浆率小于50ml每小时后停止注浆，关闭注浆嘴。

7、灌浆后不应再对型钢进行敲击、移动、焊接。胶固化后，敲去注浆嘴。

8、加固后，钢板表面应粉刷水泥砂浆保护。为利于砂浆粘结，可粘一层铅丝网或点粘一层豆石。

混凝土粘贴面处理→配置底胶→涂底胶→配置修补胶（若粘贴面平整，此步骤可省去）→粘贴面修补找平（若粘贴面平整，此步骤可省去）→卸荷（根据实际情况和设计要求，此步骤有时省去）→配置粘浸胶和裁剪碳纤维布→粘贴碳纤维布→检验→维护。

相关处理

(1) 混凝土面应凿除粉饰层，清除油垢、污物，然后用角磨机打磨除去1-2mm厚表层，混凝土构件转角处宜进行倒角处理，磨出半径不小于20mm的圆弧，打磨完毕用压缩空气吹净浮尘，后用棉布沾拭净表面，待完全干燥后备用。碳纤维加固修补结构技术是继加大混凝土截面、粘钢之后的又一种新型的结构加固技术。(2) 该工序所用主要物资：护目镜、防尘口罩、冲击电锤及扁铲、角磨机、金刚石磨片、空压机、脱脂棉布。