下面以某小區(qū)改造為例，為滿足要求的住房套型建筑面積控制在50平方米以內，每套獨門獨戶，設有臥室、廚房、衛(wèi)生間等設施，對現有戶型進行改造，將原來的一梯兩戶，改造為一梯三戶，并需對部分結構進行加固處理。但是采用粘鋼加固法，還是碳纖維加固法呢?經過方案對比后，決定采用碳纖維布加固。碳纖維布加固相對于粘鋼具有自重輕，不增加荷載，基本不增加結構尺寸節(jié)省空間，具有柔軟性，施工簡便，工效高，沒有濕作業(yè)，施工占用場地少，不需要現場固定設施，施工質量易，在施工工期、施工條件方面具有明顯的優(yōu)勢，高強度，高模量，耐腐蝕、耐久性能好等特點。

1主要材料—碳纖維布的特性

碳纖維布具有優(yōu)異的物理力學性能。加固混凝土構件所用的碳纖維布，是碳纖維材料通過一定的制作工藝而制成的，是將碳纖維長絲經編織而成的柔軟片狀材料。碳纖維布在編織時，將大量的碳纖維長絲沿一個主方向均勻平鋪，形成很薄的以主纖維方向受力的碳纖維布。碳纖維布的抗拉強度標準值應大于3400MPa，彈性模量大于2.4×l05MPa.

碳纖維布加固技術是利用碳纖維布和專用結構膠對建筑構件進行加固處理，該技術采用的碳纖維布抗拉強度是普通二級鋼的10倍左右。厚度僅為0.167mm，基本上不增加構件截面，能碳素纖維布與原構件共同工作。綜合材料的物理、力學特性分析，要想zui大限度地發(fā)揮材料自身的優(yōu)勢，適宜將材料作為建筑結構的受拉或預應力受彎構件，特別適用于鋼筋混凝土受彎、軸心受壓、大偏心受壓及受拉構件的加固，建筑加固的碳纖維材料主要是承受拉應力，約束裂縫的開展。

2采用碳纖維布加固補強的施工工藝和處理要點

1、根據設計確定粘貼碳纖維的范圍進行基底處理

a)破損面混凝土表面處理：將砼構件表面的殘缺、疏松、腐蝕、破損及碳化層部分清除干凈，達到結構密實部位。檢查外露鋼筋是否有銹蝕，并進行必要的處理。對經過剔鑿、清理和露筋的構件殘缺部分進行修補復原。

b)裂縫修補：縫寬小于0.2mm的裂縫，須用環(huán)氧樹脂進行表面涂刷密封;對大于0.2mm的裂縫用環(huán)氧樹脂灌縫;并鋼筋保護層厚度不小于15mm。

c)將構件表面凸出部分打磨平整，用磨光機把棱角磨成半徑大于20mm的圓角，要求修復后的段差平順。并用鋼刷將其表面的粉塵、油污等不潔物清除干凈，使構件加固表面平整、干燥無粉塵。

2、涂刷底層(底層涂料具有較強的滲透性，可滲入砼表面內。如基材強度達標可省略此步)

a)把底層涂料的主劑和固化劑按規(guī)定比例稱量準確后放人容器內，用攪拌器拌均勻，一次調和量應在

可使用時間內用完為準;涂刷底層樹脂：待樹脂表面指觸干燥時即進行下一道工序施工。

b)用專用滾筒刷將底層樹脂均勻涂抹于混凝土表面。

c)底層涂料固化后，表面有凸起部分時要用砂紙磨光。

d)在氣溫小于5℃，砼表面含水率在8%以上，相對濕度大于85%，有結露可能而無可靠措施時，均不得施工。

3、找平處理：(如基材強度達標可省略此步)

a)構件表面凹陷部位應用環(huán)氧膩子填平，修復至表面平整，不應有菱角。

b)內角(段差、起拱等)要用環(huán)氧膩子填補使之平順。

4、貼碳纖維片

a)貼片前應用鋼直尺與壁紙刀將碳纖維按規(guī)定尺寸切斷纖維片。

b)碳纖維接頭縱向必須搭接10cm以上，橫向不需搭接;

c)按規(guī)定比例摻配樹脂主劑和固化劑，將配制好的浸漬樹脂均勻涂抹于所要粘貼的部位，并用橡膠滾筒沿纖維方向單向多次滾壓，擠除氣泡，使浸漬樹脂充分浸透碳纖維布，滾壓時不得損傷碳纖維布。多層粘貼重復上述步驟，待纖維表面接觸干燥時即可進行下一層的粘貼。如超過60min，則應等12h后，再行涂刷粘結劑粘貼下一層。

d)貼片時，在碳纖維片和樹脂之間盡量不要有空氣，可用羅拉沿著纖維方向在碳纖維片上對此滾壓，使樹脂滲入碳纖維中。

5、養(yǎng)護

粘貼碳纖維片后，需自然養(yǎng)護24h達到初期固化，并固化期間不受干擾。

6、涂裝

根據需要可在樹脂固化后加固補強構件表面，涂刷水泥漿或抹灰。

3加固處理質量要求

1、所有進場材料，包括碳纖維材料和膠結材料，必須符合質量標準，并具有出廠產品合格證，符合工程加固補強設計要求。

2、為了防止碳纖維受損，在碳纖維片運輸、儲存、裁切和粘貼過程中，嚴禁受彎折，材料不得直接日曬和雨淋，膠結材料應陰涼密閉儲存。

3、各工序的施工質量，由技術人員負責指導、監(jiān)督，每一道工序完成后提請技術員檢查、任可后，才能進行下道工序。

4、涂底層涂料

涂料應涂刷均勻、不得漏涂，嚴禁在不適合氣溫條件下施工，添加溶劑稀釋后的涂料應在規(guī)定時間內用完。

5、碳纖維粘貼的質量檢驗標準

a)下涂和上涂滲浸入碳纖維束良好。

b)碳纖維粘結嚴實。

c)順纖維方向搭接長度不小于20cm,各層之間的搭接部位不得位于同一條直線上，層間必須錯開至少50cm。

d)碳纖維材料規(guī)格，粘貼位置、長度、寬度、纖維方向、層數符合規(guī)定。

4注意事項

1、在表面處理和粘貼碳纖維片材前，應按加固設計部位放線定位。

2、按設計要求的尺寸裁剪碳纖維片材，裁剪后的織物寬度不宜小于150mm且不應小于100mm。

3、將碳纖維片材表面擦拭干凈至無粉塵。如需粘貼兩層時，對底層碳纖維片材兩面均應擦拭干凈。

4、擦拭干凈的碳纖維片材應立即涂刷粘結樹脂，膠層應呈凸起狀，平均厚度不小于2mm。

5、將涂有粘結樹脂的碳纖維片材用手輕壓貼于需粘貼的位置。用橡膠滾筒順纖維片材方向均勻平穩(wěn)壓實，使樹脂從兩邊溢出，密實無空洞。當平行粘貼碳纖維時，兩片之間孔隙應不小于5mm。

6、需粘貼兩層碳纖維片材時，可連續(xù)粘貼。如不能連續(xù)粘貼，則再開始前應對底層碳纖維片材重新做好清潔工作。

7、樹脂配制時應按產品使用說明規(guī)定的配比稱量置于容器中，用攪拌器均勻攪拌至色澤均勻。攪拌用容器內不得有油污及雜質。宜根據現場實際溫度決定樹脂的每次拌合量，并嚴格控制使用時間。

8、為了粘貼的質量，不同季節(jié)、不同溫度條件下，應使用不同型號的粘貼樹脂，這樣才能對樹脂施工的可操作時間和固化時間進行有效控制。

5對碳纖維加固補強技術的展望

碳纖維用于砼結構的修復補強發(fā)展很快，其主要原因在于碳纖維片加固存在較多優(yōu)點：

1、施工簡便迅速，無需模板、夾具、支撐等;

2、環(huán)氧樹脂的重量很輕，對結構自重影響可忽略不計;

3、能適應各種結構外形的補強;

4、可以多層粘貼。可根據設計要求，在一個部位重疊粘貼。