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摘要：碳纤维补强技术以其良好的技术经济效果广泛应用于混凝土结构加固领域。为达到较好的补强效果，借鉴并改善施工工艺是关键。本文结合呼伦贝尔市的房屋改造工程，主要介绍碳纤维补强技术的施工工艺。
关键词：碳纤维 补强施工工艺房屋改造
中图分类号：TU758文献标识码： A
前言
近年来，呼伦贝尔市房屋改造工程越来越多，因荷载的增加或结构形式的改变，原建筑结构可能会出现承载力不足。传统的钢筋混凝土结构补强多用采用粘钢法或外包混凝土加钢筋法，但其施工工艺复杂，体积庞大笨重，施工周期较长。
碳纤维补强技术是近年来兴起的一项新型加固技术，补强材料用特殊工艺制成的纤维定向排列的复合片材，它具有高强度、高弹性模量、重量轻而耐腐蚀性好等优点，其抗拉强度是普通钢筋的10倍左右，弹性模量略高于普通钢筋的弹性模量，另外，碳纤维没有类似钢筋的屈服点，在达到极限抗拉强度之前应力应变关系为线弹性。碳纤维片材补强技术则是利用配套树脂类粘结材料将碳纤维片材粘贴在混凝土结构表面，形成一体共同工作，以达到对结构物及构件的加固补强的目的。
本文以呼伦贝尔市档案馆造和呼伦贝尔学院综合楼学生宿舍改造工程为例，介绍碳纤维补强技术的施工工艺。
二、工程概况
呼伦贝尔档案馆改造需将原楼面设计荷载由4kn/㎡提高至8 kn/㎡，新增荷载通过设计轨道梁传至原结构主梁上，因此对主梁采用碳纤维补强技术进行加固。对梁受弯加固，于梁的正负弯距区直接粘贴两道碳纤维布，对梁受剪加固，于梁端受剪区采用U形粘贴形式。
呼伦贝尔学院综合楼需将原学生宿舍改造为带卫生间宿舍，经验算，对新增荷载区域部分楼板构件采用碳纤维补强技术，对楼板正负弯距区进行加固。
三、碳纤维材料与专用胶
根据该结构的使用功能及使用条件，为保证工程质量和碳纤维布的补强效果和耐久性，目前国内工程中所使用的碳纤维布及专用树脂胶仍多为进口材料，本工程所用材料及其性能见表1和表2。
表1碳纤维布的种类和性能
表2 底胶、粘贴用环氧树脂性能
四、施工工艺
在碳纤维布加固施工前，应尽可能地卸去部分荷载，使碳纤维粘贴施工时结构 或构件承受的荷载作用减少到最小程度。
补强施工工序为：凿除→混凝土基底处理→涂底层涂料→用环氧腻子进行残缺修补→粘贴碳纤维布→养护→涂装。
1、混凝土基底处理
1）若梁、板基底存在裂缝，对于宽度小于0.2㎜的裂缝用环氧树脂压力灌缝。
2）梁、板构件表面的残缺、破损部分清除于干净，达到结构密实部位，使其表面平整，经剔凿、清除和露筋的构件残缺位部分，用环氧砂浆进行修补、复原，达到表面平整。
3）用磨光机将构件表面凸出部分（如混凝土构件交接部位、模板的段差以及灌缝环氧树脂初凝后留在构件表面的底座等）打磨平整，修复后的段差需平顺。对于档案馆加固梁下缘棱角必须磨成圆角，圆角半径须≥30㎜。
4）构件表面打磨后用毛刷或高压空气将表面灰尘和杂物清理掉，并使表面充分干燥。
2、涂底层涂料
1）底层涂料的主剂和固化剂按规定比例（一般4：1）称量准确后放入容器内，搅拌均匀，一次調和量应在可使用时间内用完，超过可使用时间不得在用。
2）用滚筒刷均匀地将底层涂料涂刷于混凝土表面，指触干燥后（一般养护3-24小时）才能进行下一道工序的施工。
3）底层涂料指触干燥固化后，表面上的凸起部分要用砂布或角磨机磨平。
3、粘贴碳纤维布
1）树脂的主剂和固化剂应按规定的比例称量准确，装入容器均匀搅拌。一次调和量应在可使用时间内用完，超过可使用时间不得在用。
2）纤维顺长方向的接头必须搭接10㎝以上，该部位应多涂树脂，脱泡、树脂操作按正常进行，在纤维布宽度方向不需要搭接。
3）贴布时在纤维布和树脂之间尽量不要有空气，可用毛刷沿纤维方向在碳纤维布上刷压多次，使树脂渗浸进纤维中。
4）纤维布施工30分钟后，用滚筒刷均匀涂抹粘贴用的环氧树脂。
4、表面涂装
按设计要求做表面防护，并保证防护材料与碳纤维片材之间有可靠的粘结，档案馆和学生宿舍改造工程分别采用刷防锈漆和批普通砂浆做表面防护。
四、几点体会
1、碳纤维补强技术施工简便，工效高。此次档案馆和学生宿舍改造工程由于施工空间狭窄，不适于大型起重、吊装机机械设备进行施工，加之工期较短，因此，更能充分发挥碳纤维补强技术施工简便的特点。
2、碳纤维布可以多层粘贴，对结构自重的影响甚微。
3、碳纤维补强技术适用面广，既可用于提高结构的承载力，又能适用于抗震加固，改善结构延性，也能很好解决尺寸比较复杂、形状也不规则部位的施工问题，而且可以根据结构不同受力特点采用不同的加固方法来达到目的。
4、碳纤维补强技术只使用碳纤维布和专用胶，碳纤维布有极好的搞化作用，对空气中氯离子含量高的沿海地区的结构加固工程也适用。
关键词：碳纤维 补强施工工艺房屋改造
中图分类号：TU758文献标识码： A
前言
近年来，呼伦贝尔市房屋改造工程越来越多，因荷载的增加或结构形式的改变，原建筑结构可能会出现承载力不足。传统的钢筋混凝土结构补强多用采用粘钢法或外包混凝土加钢筋法，但其施工工艺复杂，体积庞大笨重，施工周期较长。
碳纤维补强技术是近年来兴起的一项新型加固技术，补强材料用特殊工艺制成的纤维定向排列的复合片材，它具有高强度、高弹性模量、重量轻而耐腐蚀性好等优点，其抗拉强度是普通钢筋的10倍左右，弹性模量略高于普通钢筋的弹性模量，另外，碳纤维没有类似钢筋的屈服点，在达到极限抗拉强度之前应力应变关系为线弹性。碳纤维片材补强技术则是利用配套树脂类粘结材料将碳纤维片材粘贴在混凝土结构表面，形成一体共同工作，以达到对结构物及构件的加固补强的目的。
本文以呼伦贝尔市档案馆造和呼伦贝尔学院综合楼学生宿舍改造工程为例，介绍碳纤维补强技术的施工工艺。
二、工程概况
呼伦贝尔档案馆改造需将原楼面设计荷载由4kn/㎡提高至8 kn/㎡，新增荷载通过设计轨道梁传至原结构主梁上，因此对主梁采用碳纤维补强技术进行加固。对梁受弯加固，于梁的正负弯距区直接粘贴两道碳纤维布，对梁受剪加固，于梁端受剪区采用U形粘贴形式。
呼伦贝尔学院综合楼需将原学生宿舍改造为带卫生间宿舍，经验算，对新增荷载区域部分楼板构件采用碳纤维补强技术，对楼板正负弯距区进行加固。
三、碳纤维材料与专用胶
根据该结构的使用功能及使用条件，为保证工程质量和碳纤维布的补强效果和耐久性，目前国内工程中所使用的碳纤维布及专用树脂胶仍多为进口材料，本工程所用材料及其性能见表1和表2。
表1碳纤维布的种类和性能
表2 底胶、粘贴用环氧树脂性能
四、施工工艺
在碳纤维布加固施工前，应尽可能地卸去部分荷载，使碳纤维粘贴施工时结构 或构件承受的荷载作用减少到最小程度。
补强施工工序为：凿除→混凝土基底处理→涂底层涂料→用环氧腻子进行残缺修补→粘贴碳纤维布→养护→涂装。
1、混凝土基底处理
1）若梁、板基底存在裂缝，对于宽度小于0.2㎜的裂缝用环氧树脂压力灌缝。
2）梁、板构件表面的残缺、破损部分清除于干净，达到结构密实部位，使其表面平整，经剔凿、清除和露筋的构件残缺位部分，用环氧砂浆进行修补、复原，达到表面平整。
3）用磨光机将构件表面凸出部分（如混凝土构件交接部位、模板的段差以及灌缝环氧树脂初凝后留在构件表面的底座等）打磨平整，修复后的段差需平顺。对于档案馆加固梁下缘棱角必须磨成圆角，圆角半径须≥30㎜。
4）构件表面打磨后用毛刷或高压空气将表面灰尘和杂物清理掉，并使表面充分干燥。
2、涂底层涂料
1）底层涂料的主剂和固化剂按规定比例（一般4：1）称量准确后放入容器内，搅拌均匀，一次調和量应在可使用时间内用完，超过可使用时间不得在用。
2）用滚筒刷均匀地将底层涂料涂刷于混凝土表面，指触干燥后（一般养护3-24小时）才能进行下一道工序的施工。
3）底层涂料指触干燥固化后，表面上的凸起部分要用砂布或角磨机磨平。
3、粘贴碳纤维布
1）树脂的主剂和固化剂应按规定的比例称量准确，装入容器均匀搅拌。一次调和量应在可使用时间内用完，超过可使用时间不得在用。
2）纤维顺长方向的接头必须搭接10㎝以上，该部位应多涂树脂，脱泡、树脂操作按正常进行，在纤维布宽度方向不需要搭接。
3）贴布时在纤维布和树脂之间尽量不要有空气，可用毛刷沿纤维方向在碳纤维布上刷压多次，使树脂渗浸进纤维中。
4）纤维布施工30分钟后，用滚筒刷均匀涂抹粘贴用的环氧树脂。
4、表面涂装
按设计要求做表面防护，并保证防护材料与碳纤维片材之间有可靠的粘结，档案馆和学生宿舍改造工程分别采用刷防锈漆和批普通砂浆做表面防护。
四、几点体会
1、碳纤维补强技术施工简便，工效高。此次档案馆和学生宿舍改造工程由于施工空间狭窄，不适于大型起重、吊装机机械设备进行施工，加之工期较短，因此，更能充分发挥碳纤维补强技术施工简便的特点。
2、碳纤维布可以多层粘贴，对结构自重的影响甚微。
3、碳纤维补强技术适用面广，既可用于提高结构的承载力，又能适用于抗震加固，改善结构延性，也能很好解决尺寸比较复杂、形状也不规则部位的施工问题，而且可以根据结构不同受力特点采用不同的加固方法来达到目的。
4、碳纤维补强技术只使用碳纤维布和专用胶，碳纤维布有极好的搞化作用，对空气中氯离子含量高的沿海地区的结构加固工程也适用。