宜兴市恒固碳纤维制品有限公司
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行 业：建材 特种建材
发布时间：2021-03-19
相对于当今常见的混凝土结构，钢结构具备明显的优势。钢结构自重轻，抗震性能好，资源回收价值高，被称为可重复利用型与环保型绿色建筑。如今，钢结构的数量，更标志着一个国家或地区的经济实力，自我国提出在建筑中“积极、合理的用钢”后，我国钢结构的数量也在逐年呈上升趋势。
与混凝土结构类似，钢结构在外界环境与荷载的长期作用下，同样会不可避免的出现各种损伤与缺陷。钢结构损伤的长期累积，会导致结构力学性能劣化，甚至导致结构失效，为保证结构安全与节约资源就必须对钢结构进行加固处理。
钢结构传统加固方法
钢结构加固中，传统的方式要属焊接加固。焊接加固即在结构受损部位焊接金属盖板或型钢，对钢结构起到加固补强的作用。焊接加固应用时间长，技术成熟度高，但存在焊接后材料性能变差、受操作人员影响程度高的风险。
既然钢结构可以像混凝土结构一样采用碳纤维布进行加固，是否意味着二者对于材料有着相同的需求呢？我们都知道，碳纤维布加固是通过配套浸渍胶，将碳纤维布与基材形成整体来共同受力，也就是说，碳纤维布与基材之间，能否形成整体将是影响加固效果的重要因素。而钢结构与混凝土结构属于不同种类基材，对材料的要求，自然会存在不同。
在GB 50728-2011安全性中，对钢结构中用到的浸渍胶进行了的要求。相对于混凝土结构，钢结构对浸渍胶的各项指标要求有很大的提升。钢结构对胶体的高要求，导致大量在混凝土结构加固中采用的浸渍胶，在钢结构中变为不合格产品，在选择碳纤维布对钢结构进行加固时，应当尤为注意。
截止目前，碳纤维布在钢结构中的应用，还达不到混凝土结构加固那样成熟。由于两种基材的差，导致碳纤维布加固钢结构的难度要远**混凝土结构。卡本将继续带来更多碳纤维布加固钢结构的相关讨论，与加固同仁共同进步。
碳纤维材料是目前常用的一种加固材料，和其他的加固材料相比，碳纤维材料有多种优势，而且性价比较高，目前被广泛的应用于建筑工程以及其他领域中。碳纤维加固也是一种新型的加固方式，实际施工时，将碳纤维布用结构胶粘贴在混凝土接触层表面，提高建筑物的承重能力，从而起到加固维护的效果，碳纤维材料既然这么好，那么碳纤维加固材料的使用寿命有多长呢？下面的时间施邦小编就来给大家详细的介绍下。
和其他的加固材料比较后会发现，碳纤维材料的耐久性非常强，国家规范中对碳纤维材料的使用年限设定的是50年，不过在实际施工的过程中会发现，碳纤维材料的使用寿命不止50年，即使在恶劣的环境中施工，碳纤维材料的使用性能也不会受到干扰，不过这里所说的是的碳纤维材料，有些劣质的碳纤维材料，虽然市场售价较低，但是存在的质量瑕疵问题严重，使用这类劣质的碳纤维材料进行加固维修，不仅达不到预期的加固效果，反而会降低建筑物的使用寿命，另外，还会带来严重的安全隐患。
碳纤维加固方法虽然是目前常用的加固方法，不过碳纤维加固方法也存在一些弊端，对于碳纤维加固技术的局限性方面，并不是所有的加固工程都适合采用该种加固方法的，对此我们要明确，另外，随着建筑行业的发展，碳纤维加固技术在我国已经趋于成熟，碳纤维加固过程中存在的诸多难点都已经被克服，而且碳纤维材料也在不新换代，现在市场上销售的碳纤维材料，更适合在加固工程中使用。
近年来，碳纤维布以其出色的机械性能、优良的耐久性和良好的工艺性能，在工程加固领域对混凝土、砌体、钢等构件的加固修复得到了广泛的应用。由于基材的不同，碳纤维布施工方法也有差异，今日，小悍以砌体结构和混凝土结构为例，浅析碳纤维布在两种结构使用上的不同。
砌体结构粘贴碳纤维布的时候，基材为砖块和砂浆两种材料组成，因为砌体建筑是单块砖和砂浆人工砌筑，砂浆的饱和度不能得到有效的控制，整体性和质均性较差。
混凝土结构粘贴碳纤维布时，基材为混凝土，混凝土是由胶凝材料将骨料胶结成整体的工程复合材料，且混凝土可以视为均匀、连续材料，具有较好的整体性。
砌体结构由大量的砖块和砂浆堆砌而成，其结构存在大量的灰缝，灰缝间砂浆的饱满程度不一致，且不同砌块的强度也大不相同，无法统一评定其表面强度，只能分别确定砌块和砂浆的表面强度。一般情况下，砌体结构的表面强度均不如混凝土结构的表面强度。
混凝土结构表面强度较高，根据G367-2013《混凝土结构加固设计规范》中规定当混凝土构件粘贴碳纤维布加固的时候混凝土表面强度等级不得小于C15，且混凝土表面正拉粘结强度不应小于1.5MPa。
由于砌体结构和混凝土结构材质的差异，为保证粘贴效果，对二者采取针对性的粘贴工艺：
当砌体结构采用粘贴碳纤维加固的时候，需要将砌体结构表面缺陷进行修补，然后在其墙、柱表面需先做一层水泥沙浆抹平层，层厚不应小于15mm且平整，水泥砂浆强度不应小于M10，待抹平层弯曲固化后，按照混凝土结构粘贴碳纤维布的方法来进行施工。
混凝土结构粘贴碳纤维布的时候，需要将所加固构件进行打磨露出新混凝土，将松动混凝土剔除，表面清洁并对混凝土构件阳角进行圆化处理，将有缺陷地方进行修补，然后再进行粘贴碳纤维布施工。
了解混凝土结构与砌体结构的差异，是有效保证加固粘贴效果的关键，具体问题具体对待，才能不做无用功。
碳纤维布其实可以用很多方式了解，基础就是要从碳纤维布本身的成本构成上去了解：K代表碳纤维的根数。碳纤维布不像一般的纺织品，它的纺织单元不是单丝，而是束丝。工业上目前规模化生产的束丝可包含1000（1K）、3000（3K）、6000（6K）、12000（12K）、24000（24K）、48000（48K）、540000（540K）根单丝。比如，1K代表着碳纤维布其中一束纤维丝里包含了1000根丝,那么3K就代表一束碳纤维丝里包含了3000根碳纤维丝，12k就是12000根碳纤维丝。
建筑工程中对碳纤维布的k数又是怎样规定的？
《工程结构加固材料安全性技术规范》G728-2011明确规定：承重结构，对重要结构加固用的碳纤维，应选用聚基（PAN）不大于12k的小丝束纤维，严禁使用大丝束纤维；对于一般构件，除使用聚基（PAN）不大于12k的，若配有结构胶，尚允许使用不大于15k的。
承重结构加固用碳纤维布为什么禁止使用大丝束纤维？
小丝束抗拉强度十分稳定，离散性很小，其变异系数均在5%以下，且胶液容易渗透，故在生产和使用中对其性能和质量容易把控；而大丝束变异系数高达15%~18%，甚至更大，可靠性差，故不能用。
承重结构加固用碳纤维为什么规定12k？
从易于被胶粘剂浸透、又减低成本的角度考虑，建筑加固用单向碳纤维布一般采用12K丝束编织。k数大于12，但不大于24的仍属于小丝束的范畴，但是就目前来讲，我国工程积累的经验均是12及15k，15以上的小丝束经验不足，谁也不能保证用了不出问题，因此为了安全性和耐久性，对一般结构仅允许使用不大于15k的。
碳纤维胶用量多少？
一般来说，每平方米碳纤维布需底胶0.2~0.3kg，每平方米碳纤维布需浸渍胶0.6~0.9kg。其次，还要考虑胶水质量、施工环境等因素的影响。
碳纤维胶对人体有害吗？
碳纤维胶分树脂和固化剂两部分，又称为A、B组份，环氧树脂本身是无毒的，但是有些厂家在制备的过程中添加了溶剂及其他有毒物，这就使胶水变得“有毒”了。上海施邦碳纤维胶通过研发，保持了环氧树脂的“无毒”本性，现已通过无毒检测，拥有正规的无毒报告，产品对人体不会造成伤害。但因为人体皮肤的性，对产品的适应性不同，对于部分体质敏感的人来说，可能会有一定的现象出现，不过不用太过担心，施工人员在施工时可采取配戴手套、穿防护衣等防护措施。
总的来说想要对碳纤维进项了解，就需要先从碳纤维布材料本身上出发，然后延伸到碳纤维布加固施工过程，从而有一个深刻的了解，让我们在碳纤维布加固行业中越走越远，越来越好。
相信很多客户在购买碳纤维布进行加固时，都会遇到商家对碳纤维布模糊的概念宣传，如果对碳纤维布不太懂行，盲目购买，那你可能就傻眼了。施邦小编整理了一些资料，供大家对碳纤维布加固有一个系统的了解。
一、国产碳纤维布靠谱吗？有没有比较好的？
目前市场上售卖的碳纤维布比较杂乱，很多牌子听都没听过，甚至没有匹配相应的使用说明书，令客户在购买的时候很是不安，不知道怎么选择。所以很多客户为了保证加固工程的质量，购买国际大，如日本东丽等。
这些大固然是好，但是由于航空运输、技术持有等因素，使得它们的价格也比一般的国产要贵很多；另外，从情感上来说，国产是我们傲娇世界的敲门砖，国人理应支持国货，为此献一份力。
有的人说了，难道让我放弃工程质量来支持国货吗？
当然不是了。大家之所以对国产碳纤维布印象不佳，是因为那些“遗珠”你还没有发现！国产碳纤维布并非都是差的，好的厂家比比皆是，只是做出的比较少。
二、碳纤维布加固标准规范的施工流程怎么走？
1.工艺原理
利用配套碳纤维浸渍胶将抗拉强度较高的碳纤维布粘贴于混凝土结构表面，并与之形成整体，共同工作，达到增强构件承载力的作用。
2.施工流程
表面处理→底胶施工→找平施工→涂刷碳胶→粘贴碳布→二次滚涂→固化养护
3.具体操作
（1）混凝土表面处理
混凝土面应凿除粉饰层，油污、污物等，然后用角磨机磨去1~2mm厚表层，混凝土构件转角处应进行倒角处理，打磨完毕用压缩空气吹净浮沉，然后用棉布蘸酒精试净表面，保持干燥备用。
若被补强的混凝土存在裂缝，应先视裂缝大小选用SHB灌注胶再进行补强。
（2）底胶施工
施工时，底胶A、B两组份按规定的配胶比例称重，倒入洁净容器内并搅拌均匀（搅拌时沿同一方向搅拌，尽量避免混入空气形成气泡。
用毛刷或滚筒刷在混凝土表面均匀涂刷，胶表层干燥以后，可视具体情况进行多次涂刷，但是涂层厚度不**过0.4mm，并不得漏刷或有流淌、气泡，等胶固化后（固化时间视现场气温而定，以手指触感干燥为宜，一般不小于2小时），再进行下一道工序。
每次配制的胶液应在胶的适用期内一次用完。
（3）找平施工
混凝土表面气孔及问题应使用找平胶补平。
存在凹陷部位时，将配置好的找平胶用刮刀嵌刮进行修补填平，模板接头等出现高度差的部位应用找平胶填补，尽量减少高差。
转角的处理，应用找平胶将其补为光滑的圆弧，半径不小于20mm。找平胶须固化后（固化时间视现场气温而定，以手指触感干燥为宜，一般不少于2小时），方可进行下一道工序。
碳纤维布加固和粘钢加固形式、加固机理均较类似，一般采用施邦碳纤维布进行加固，本质相于增加构件配筋，在抗弯、抗剪加固中一般可以互换。
若碳纤维布抗拉强度设计值取为2000Mpa，钢材（Q235）抗拉强度设计值取为200Mpa，可按照0.1mm厚碳纤维布相当于1mm厚钢板的原则代换。
应注意几点:
1、碳纤维和钢材弹性模量基本一致，碳纤维抗拉强度是钢材的10倍左右，所以要充分发挥加固材料的强度，粘碳纤维需要加固构件产生更大的形变。
也就是说，在小变形情况下，粘碳纤维加固应力滞后显著，所以当构件承载力相差较多时，应**选用粘钢加固。
2、碳纤维和钢材弹性模量基本一致，达到同样的力值，钢材截面要大得多，所以粘钢加固提高构件刚度的幅度要**过碳纤维加固。也就是说，若补充同样的抗弯能力，构件粘钢加固的挠度、裂缝宽度小于粘碳纤维加固的。
3、钢板上可以焊接锚筋，也可钻孔设植筋锚固，所以锚固方式较粘碳纤维灵活；
4、碳纤维轻、薄，施工简便，同样工程量，施工工期约是粘钢的40%。
5、碳纤维和钢材相比，属惰性材料，不锈蚀，也不易被有害介质腐蚀，在恶劣环境下耐久性好。
