纤维加固的原理以及质量要求

       它是一种新型的结构加固技术，它是利用树脂类胶结材料将碳纤维布粘贴于混凝土表面，并与结构形成整体受力体系，增强被加固结构的抗弯或抗剪能力，从而达到对结构补强加固及改善结构受力性能的目的。碳纤维布加固补强法，始于二十世纪八十年代美、日等国家，目前是国际土木工程领域开发研究的一个热点。我国是在1997年才正式开始对碳纤维类加固技术进行研究的，并在1998年开始了实际的工程应用。

一、碳纤维加固特点

强度高

与传统的混凝土结构加固技术相比，碳纤维布加固法具有很明显的优越性：碳纤维材料具有优异的物理力学性能，其抗拉强度高于普通钢材的10倍，极适合于钢筋混凝土结构的加固补强；其轻质柔软，适用面广，施工便捷，尤其是可在不中断交通时进行加固施工；加固厚度小，可不增加原结构的恒载，特别适用于建筑高度受限制情况下加固补强；同时还具有良好的耐久性及耐腐蚀性等。

不增加恒载及断面尺寸

碳纤维布的自重仅为200～300克／平方米，设计厚度为0.111—0.167mm，加上环氧树脂系列的粘结材料的自重也很轻，对整个结构重量及桥下净空的影响微乎甚微，可忽略不计。同时，碳纤维布可以多层粘贴。根据补强的要求，碳纤维布可以在一个部位重叠粘贴，充分满足补强的要求。这一优点更是传统补强方式所难以比拟的。

施工简便

碳纤维布柔软，对被补强物没有形状要求，无需预制材料、大型施工机械和现场固定设施，工期短。

采用碳纤维布加固补强，对原结构不产生新的损伤碳纤维布加固补强系采用碳纤维胶粘结材料进行粘贴，不需要设置锚固及开凿混凝土等，因而不会对已经损伤的结构产生新的破坏，更可避免钻孔时与结构内原有钢筋和预应力素发生冲突而引起新的问题。

能有效地封闭混凝土的裂缝

碳纤维布(片)粘贴在混凝土的表面，不仅封闭了混凝土的裂缝，其高强高模量的特性还约束了混凝土结构裂缝的生成与扩展，改变了裂缝的形态，使宽而深的裂缝变成分散的细微裂缝，从而提高了混凝土构件的整体刚度。

碳纤维布具有优良的耐化学腐蚀性

碳纤维布是一种复合材料，几乎无腐蚀性和磁性以及具有较好的耐热性，不仅能经得起水泥碱性的侵蚀，而且当应用于经常受盐害侵蚀等腐蚀性环境时，其寿命也较长（200年）。因而碳纤维布加固法，在不利环境下较其它方法更显出其优异性。

不影响结构的外观

碳纤维布的厚度很薄，粘贴固化后其表面还可以涂刷一层与原有结构外观颜色一致的涂料，而不影响结构的外观。
二.质量要求

1． 所有进场材料，包括碳纤维材料和胶结材料，必须符合质量标准，并具有出厂产品合格证，符合工程加固补强设计要求。

2． 碳纤维材料在运输、储存中不得受挤压，以免碳纤维受损，也不得直接日晒和雨淋，胶结材料应阴凉密闭储存。

3． 各工序的施工质量，由技术人员负责指导、监督，每一道工序完成后提请技术员检查、认可后，才能进行下道工序。

4． 涂底层涂料

涂料应涂刷均匀、不得漏涂，严禁在不适合气温条件下施工，添加溶剂稀释后的涂料应在规定时间内用完。

温度低于7℃，相对湿度RH<85%，混凝土表面含水率在8%以下，无结露现象时，必须使用改性环氧树脂。

5. 构件表面残缺修补

构造物表面小孔、内角必须用环氧腻子修补平整，腻子涂刮后，表面仍存在的不平糙纹，应再用砂纸磨平。

6. 粘贴碳纤维

①贴碳纤维材料时须符合下述条件：

a、碳纤维材料应按规定裁切。

b、气温、空气湿度、构件表面含水率等符合要求。

c、底层涂料及腻子达到指触干燥（树脂表面达到固化硬结）。

d、粘结树脂的类型与施工时的气温适合，主剂和固化剂、固化促进剂应按规定的比例称量准确，装入容器，用搅拌器搅拌均匀，一次调和量应在规定时间内用完。

②碳纤维粘贴的质量检验标准。

a、下涂和上涂渗浸入碳纤维束良好。

b、碳纤维粘结严实。

c、对于直径在10mm以上30mm以下的空鼓，每平方米少于10个可认为合格；若每平方米在10个以上，则认为不合格，需进行补修。对于直径在30mm以上的空鼓，只要出现，即认为不合格，需进行补修。