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：2021-03-20
混凝土柱是主要承受竖向荷载和水平荷载的构件，地震荷载作用下柱容易遭到破坏，其典型破坏模式主要包括以下四类：剪切破坏、弯曲破坏、纵筋搭接破坏、弯剪破坏。
采用外贴碳纤维布加固方法可显著改善柱的抗震性能，使柱子在发生上述破坏之前能够具有较好的非弹性变形。
目前，常用的抗震加固方法是沿柱环向外贴碳纤维布，环向粘贴的碳纤维布可看作附加箍筋，约束混凝土的横向变形，从而提高混凝土柱的延性。也可采用外贴纵向碳纤维布来改善柱的抗震性能。
采用碳纤维布加固柱可以显著提高其抗震性能，加固方法主要有两类：沿柱环向和纵向粘贴碳纤维布。
1.沿柱环向粘贴碳纤维布加固方法
采用环向粘贴碳纤维布构成环向围束对混凝土柱抗震加固，其加固方法与柱的正截面加固方法相同。
碳纤维布主要起到与箍筋相似的作用，碳纤维布对核心混凝土形成有效约束，可抑制混凝土剥落和纵筋屈曲，使柱具有较好的非弹性弯曲变形能力，并且碳纤维布提供的约束力可阻止纵筋搭接接头的黏结破坏和滑移，碳纤维布可提高柱的抗剪能力。
因此，沿柱圆周方向粘贴碳纤维布可防止柱的剪切破坏、弯曲塑性铰破坏和纵筋搭接破坏，提高其抗震性能。
2.沿柱纵向粘贴碳纤维布加固方法
其主要是提高柱的抗弯能力，这种粘贴方式要求端部碳纤维布锚固可靠，通常情况下还需要沿柱环向粘贴碳纤维布。
但是，应该注意到，这种加固方式同时会使相邻构件产生很大的附加力，因此，纵向粘贴碳纤维布加固柱时，还应关注加固柱抗弯能力的提高程度，过大增加柱抗弯能力并不可取。
当通过外贴碳纤维布加固柱的方法来提高其延性时，应满足以下构造要求：
1.环向围束的纤维片材层数，圆柱不少于2层；方形和矩形柱不少于3层。
2.环向围束上下纤维片材层之间的搭接长度不应少于50 mm，环向截断点的延伸长度不应小于200 mm，且各条带搭接位置应相互错开。
3.方形和矩形柱的棱角需要倒角处理，采用碳纤维和玻璃片材加固时倒角半径不应小于25 mm。
4.加密区高度应取柱截面长边尺寸、柱净高的1/6和500mm三者的值。
5.宜沿柱的整个高度包裹。对于抗震等级为一、二级的角柱，应沿柱的整个高度包裹。
碳纤维布加固中是需要了解碳纤维布的强度得，才能对症，找到的碳纤维布加固方案，我们如何去寻找合适的碳纤维布材料呢，让我们先来了解下：
碳纤维布加固法是将抗拉强度较高的碳纤维用环氧树脂沿受拉方向或垂直于裂缝方向粘贴在要补强的结构上，形成一个整体，碳纤维材料与原有钢筋混凝同受力结构的抗裂、抗剪、抗弯以及抗压能力，提高结构的强度、刚度、抗裂性和延伸性，达到结构补强和改善结构受力的目的。与其他加固方法相比碳纤维布加固具有节省空间，施工简便，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，因此该加固工艺备受青睐。
在碳纤维布采购时，经常有人会问到碳纤维布的抗拉强度是多少，大部分人会告诉你是3400MPa，其实这个是一级碳纤维布的抗拉强度标准值。还有一个抗拉强度设计值也会偶尔提到。那这两个值在实际中有什么意义呢？现在卡本给大家介绍下。
抗拉强度标准值
一般说的抗拉强度就表示抗拉强度标准值，碳纤维布的抗拉强度表示碳纤维布单位面积所能承受的拉应力，说的简单点就是1mm2截面积的碳纤维布可以承受3400N的力。以一级300g的碳布为例，100mm宽它的截面积S=a（碳布宽度）b（碳布厚度）=100*0.167（300g碳布厚度）=16.7mm2，那它理论上就可以承受的力F=3400N*16.7=56780N。施工单位对抗拉强度关注更多一些，因为在采购碳布时要求碳布抗拉强度为3400MPa，如果达不到则表示碳布不合格，是不可以应用在本工程中的。
抗拉强度设计值
同样的碳布在不同的加固构件中抗拉强度是有可能是不一样的，一级碳布抗拉强度设计值在重要构件中取1600MPa，在一般构件中取2300MPa。很多人疑惑，为什么越是重要对的构件设计值反而越小呢，首先要明白抗拉强度设计值是在受力计算时计算的值。一级碳布的抗拉强度标准值是3400MPa，已经是确定的，那么在计算时取值越小肯定是越安全的，所以导致重要构件的抗拉强度设计值小于一般构件的抗拉强度设计值。设计单位对抗拉强度设计值更关注一些，因为在受力计算时，用到的都是抗拉强度设计值。
抗拉强度标准值和抗拉强度之间有什么联系呢？首先碳纤维布只有达到3400MPa的抗拉强度标准值才可以按相应的抗拉强度设计值去计算。在加固时碳纤维布具体能发挥多大的抗拉强度呢？这个不好确定，因为每个工程的具体情况不一样，实际发挥的强度也不一样，有些结构变形较大采用碳纤维加固就会导致碳纤维的强度发挥的很少，甚至可能发挥的强度小于抗拉强度设计值，这样结构就会有一定安全风险，所以这样的结构也不适合采用碳纤维布进行加固。
强度是碳纤维布一个很重要的参数，在加固工程中要充分利用碳纤维的抗拉强度，这样才能使结构更加安全。
碳纤维布加固作为一种新型复合材料而被应用于结构加固改造工程，是将抗拉强度较高的碳纤维布用环氧树脂预浸成为复合增强材料，用环氧树脂粘结剂沿受拉方向或垂直于裂缝方向粘贴在要补强的结构上，使碳纤维承受拉应力，并与混凝土变形协调，共同受力，形成一个新的复合体，提高结构的强度、刚度、抗裂性和延伸性，达到提高构建承载能力的目的。碳纤维布加固法的应用与粘钢法类似，但比粘钢加固更灵活方便，其具有高强、不改变截面、抗腐蚀、耐老化、施工便捷，易保证施工质量且后期维护费用低等优势，在已有建筑的加固改造中十分受到青睐.
碳纤维布具有优异的物理力学性能。加固混凝土构件所用的碳纤维布，是碳纤维材料通过一定的制作工艺与特定的树脂材料复合而制成的，是将碳纤维长丝经编织而制成的柔软片况材料。碳纤维布在编织时，将大量的碳纤维长丝沿一个主方向均匀平铺，形成很薄的以主纤维方向受力的碳纤维布。碳纤维布的抗拉强度标准值应大于3000Mpa，弹性模量大于2.1×l05Mpa.
碳纤维布加固技术是利用碳素纤维布和结构胶对建筑构件进行加固处理，该技术采用的碳素纤维布强度是普通二级钢的10倍左右。厚度仅为2mm左右，基本上不增加构件截面，能保证碳素纤维布与原构件共同工作。综合材料的物理、力学特性分析，要想限度地发挥材料自身的优势，适宜将材料作为建筑结构的受拉或预应力受弯构件，特别适用于纯受拉构件，建筑加固的碳纤维材料主要是承受拉应力，约束裂缝的开展。
结构加固补强工程施工质量的好坏将直接影响建筑结构的安全，粘贴碳纤维布加固混凝土结构的新型加固技术，在加固工程中得到了广泛的应用，但是在使用碳纤维布加固工程中的这些细节你都注意到了吗？
碳纤维布加固补强的关键应是保证碳纤维布高强度的充分发挥，而碳纤维布的高强度作用是通过其与混凝土构件表面的可靠粘结来保证的，因而，碳纤维布加固补强技术的施工质量对加固效果可起到决定性作用。同时在G550-2010中对于碳纤维布的有效粘接面积有着不小于95%的要求。
因为碳纤维材料属于导电材料，施工时应严格控制施工现场用电安全，且在施工过程中应避免碳纤维布的弯折，且所选用的粘接材料应是与碳纤维布相配套的产品，以保证它们有良好的适配性。
对于粘贴碳纤维布加固法来说，所选用碳纤维布与结构胶的适配性尤为重要，因为碳纤维布要发挥它的高强度的特点达到加固补强的目的，就必须碳纤维布和所选用结构胶复合后的高性能特性，如果它们没有良好的适配性，加固效果将无从谈起。
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。
