1 碳纖維布結構加固技術(shù)

　　粘貼碳纖維結構加固技術(shù)是指采用高性能粘結劑將碳纖維布粘貼在建筑結構構件表面，使兩者共同工作，提高結構構件的（抗彎、抗剪）承載能力，由此而達到對建筑物進(jìn)行加固、補強的目的。碳纖維增強聚合物是由環(huán)氧樹(shù)脂粘高抗拉強度的碳纖維束而成的。使用碳纖維布加固具有以下幾個(gè)優(yōu)點(diǎn)：（1）強度高（強度約為普通鋼材的10倍），效果好；（2）加固后能大大提高結構的耐腐蝕性及耐久性；（3）自重輕（約200g/m2），基本不增加結構自重及截面尺寸；柔性好，易于裁剪，適用范圍廣；（4）施工簡(jiǎn)便（不需大型施工機構及周轉材料），易于操作，經(jīng)濟性好；（5）施工工期短（本工程實(shí)例僅用一周）；因此，碳纖維結構加固技術(shù)在混凝土結構方面已產(chǎn)生較大的效應。

　　碳纖維加固技術(shù)適用于各種結構類(lèi)型、各種結構部位的加固修補，如梁、板、柱、屋架、橋墩、橋梁、筒體、殼體等結構，要求基層混凝土的強度等級不低于C15即可；另外，磚砌體的某些力學(xué)性能也可以用碳纖維進(jìn)行加固。

　　2 工程實(shí)例

　　長(cháng)沙某大型地下停車(chē)場(chǎng)建于1998年，2005年11月發(fā)現部分梁板出現裂縫，為了防止裂縫處鋼筋與空氣接觸產(chǎn)生氧化導致銹蝕，應對裂縫進(jìn)行修補。由于該停車(chē)場(chǎng)建于一廣場(chǎng)下面，考慮到近年來(lái)廣場(chǎng)增加了較重荷載，為防止一些不可預見(jiàn)的因素和使用功能的改變，還需要對修補后的梁板進(jìn)行加固處理。

　　3 修補、加固方案的確定

　　3.1裂縫修補：對于縫寬b＜0.2mm的裂縫，采用TamSeal 10F水泥質(zhì)結晶防水材料涂抹表面，再用1:2水泥砂漿抹平；對于縫寬b≥0.2mm的裂縫，采用TamRez 210樹(shù)脂灌注粘合劑灌縫補強。

　　3.2梁板加固：經(jīng)過(guò)綜合考慮，并且同業(yè)主和設計方進(jìn)行了溝通，最后決定用碳纖維布對梁板進(jìn)行加固，采用JGN建筑結構粘合劑粘貼300g碳纖維布。

　　4 修補、加固施工工藝

　　4.1裂縫修補：

　　4.1.1裂縫修補施工工藝流程（b＜0.2mm）：

　　混凝土表面處理——TamSeal 10F現場(chǎng)調配——混凝土表面涂抹——水泥砂漿抹面

　　4.1.1.1 混凝土構件表面處理：對于縫寬b＜0.2mm的裂縫，先用硬毛刷沾高效洗滌劑或丙酮，刷除表面油垢污物，找出所有裂縫，用鋼絲刷打毛裂縫兩側各80mm寬，去掉1～2mm厚表層，用壓縮空氣除去粉塵，再用清水沖洗干凈。

　　4.1.1.2 TamSeal 10F現場(chǎng)調配：將甲、乙組分別按2.5:1的比例混合攪拌，每次混合的數量以60min的施工涂刷量為限。

　　4.1.1.3 混凝土表面涂抹：當混凝土表面呈濕潤狀而沒(méi)有多余積水時(shí)，用泥工刷（或合適的動(dòng)力噴涂設備）將調配好的TamSeal 10F沿裂縫兩側各75mm均勻涂抹，在第一層仍是濕潤時(shí)，均勻涂抹第二層。

　　4.1.1.4 水泥砂漿抹面：施工完成后，檢查施工質(zhì)量，發(fā)現缺陷及時(shí)修補。用1:2水泥砂漿抹平、養護

　　4.1.2裂縫修補施工工藝流程（b≥0.2mm）：

　　混凝土表面處理——TamRez 210現場(chǎng)配制——埋設灌漿嘴——裂縫密封——灌漿——保壓固化

　　4.1.2.1 混凝土構件表面處理：對于縫寬b≥0.2mm的裂縫，先用硬毛刷沾高效洗滌劑或丙酮，刷除表面油垢污物，找出所有裂縫，用鋼絲刷打毛裂縫兩側各50mm寬，去掉1～2mm厚表層，用壓縮空氣除去粉塵，再用清水沖洗干凈。

　　4.1.2.2 TamRez 210現場(chǎng)配制：將甲、乙組分別按2:1（體積比）的比例混合攪拌，每次混合的數量以20min的施工量為限。

　　4.1.2.3 埋設灌漿嘴：用抹刀將少許膠抹在灌漿嘴底面，將灌漿孔對正裂縫中心稍加力按壓，使膠從底面的四個(gè)小孔中擠出，并用膠將座的底板包覆。沿縫的走向每米布置約3個(gè)灌漿嘴，裂縫端部、分岔處、較寬處等應設置灌漿嘴。

　　4.1.2.4 裂縫密封：用封口膠沿裂縫走向密封50mm寬的范圍，厚度2mm左右，盡量一次完成，避免反復涂抹，密封完成后，讓封口自然固化。

　　4.1.2.5 灌漿：灌漿一般應按由寬到細，由一端按灌漿嘴順序進(jìn)行。從第一個(gè)灌漿嘴灌注，待下一灌漿嘴出漿后關(guān)閉本灌漿嘴，再進(jìn)行下一個(gè)灌漿嘴繼續壓力灌注，依次進(jìn)行。全部注滿(mǎn)后應繼續穩定壓力一定時(shí)間，最后關(guān)閉注漿嘴。

　　4.1.2.6 保壓固化：讓灌注的膠體自行固化，固化后敲掉灌漿嘴，并用砂輪機把封口膠打磨平整。

　　4.2碳纖維加固工藝流程：

　　放線(xiàn)定位——混凝土表面處理——碳纖維現場(chǎng)剪裁——粘合劑配制——粘貼碳纖維——養護——表面粉刷

　　4.2.1 放線(xiàn)定位：按設計圖紙要求確定相應施工部位，并做好施工標記。

　　4.2.2 混凝土表面處理：用硬毛刷沾高效洗滌劑或丙酮，刷除表面油垢污物后用冷水沖洗，再對粘合面進(jìn)行打磨，除去2～3mm厚表層，露出新面，并用無(wú)油壓縮空氣吹除粉粒、清理干凈。轉角處打磨成圓弧狀，圓弧半徑不小于20mm。

　　4.2.3 碳纖維現場(chǎng)剪裁：按設計要求碳纖維規格、尺寸進(jìn)行現場(chǎng)剪裁，執行《碳纖維片材加固混凝土結構技術(shù)規程》工藝施工。

　　4.2.4 粘合劑配制：JGN型建筑結構膠為甲、乙兩組份，使用前應進(jìn)行現場(chǎng)質(zhì)量檢驗，質(zhì)量檢驗合格以后方可使用。按甲:乙=4:1的比例分別用容器稱(chēng)出（按一次應用量），然后放在一起攪拌，直到膠干稀均勻、色調一致為止。注意的是，攪拌好的JGN結構膠一定要固化前用完，每次混合的數量以20min的施工量為限。

　　4.2.5 貼碳纖維：粘貼碳纖維前先用丙酮清洗混凝土表面，待丙酮揮發(fā)后，用抹刀將配好的JGN膠同時(shí)均勻涂抹在碳纖維和混凝土構件表面，將碳纖維貼于預定位置，采用專(zhuān)用的滾筒順纖維方向多次滾壓，擠除氣泡，使膠層充分浸透碳纖維。

　　多層粘貼時(shí)應重復上述步驟，并宜在纖維表面的結構膠指觸干燥后盡快進(jìn)行下一層粘貼。在最后一層碳纖維表面均勻涂抹結構膠。

　　4.2.6 養護：JGN型結構膠在常溫下（5~20℃），24h即可固化，3d后（72h）即可承受設計使用荷載，若溫度較低時(shí)，可采取紅外線(xiàn)燈加熱，以使JGN膠盡快固化。

　　4.2.7 表面粉刷：在粘貼碳纖維施工完成，通過(guò)驗收合格后，在碳纖維表面做水泥砂漿保護層（抹灰2cm）。

　　5 試驗驗證

　　我們選加固后的梁、板進(jìn)行原位試驗，并且測量其撓度，發(fā)現加固后梁的剛度很好。強度比正常梁的強度大10%。

　　6 結論與建議

　　6.1 建筑物出現裂縫應及早進(jìn)行修補處理，否則可能會(huì )引起鋼筋的銹蝕，影響結構的穩定。

　　6.2 裂縫的修補應根據現場(chǎng)的具體情況來(lái)選擇合適的方法和修補材料，裂縫寬度不同，所使用的修補材料和施工技術(shù)也應有所不同。

　　6.3 碳纖維目前在結構加固中應用較多，它具有強度高、施工方便、加固效果好等特點(diǎn)，通過(guò)本工程的實(shí)踐來(lái)看，碳纖維是加固混凝土梁板的一種有效方法，應給予大力推廣。

　　參考文獻：

　　[1] CECS25:90，混凝土結構加固技術(shù)規范[S].

　　[2] 張有才，段敬民.建筑物的檢測、鑒定、加固與改造[M].北京：冶金工業(yè)出版社，2001.年