高強復合纖維材料加固混凝土結構技術的應用

崔曉楠

【摘 要】復合纖維是一種能夠起到增強作用的新型材料，在經過多年的深入研究以及實踐經驗積累以來，由于復合纖維自身所具有的性能，該材料已經在建筑工程領域之中得到了越來越廣泛的應用，體現出了極為優秀的建筑性能。本篇文章主要針對高強復合纖維材料加固混凝土結構技術的應用進行了全面詳細的闡述，以期為其他建筑工程應用復合纖維的過程中提供參考。

【關鍵詞】高新材料；混凝土結構；復合纖維；特性；加固

在科學技術飛速發展發展的情況下，涌現出了越來越多新興建筑材料，而高強復合纖維材料就是其中一種，并且該材料目前已經成為了國內外建筑行業深入研究的熱點。高強復合纖維材料在金國多年的深入研究之后，累積了大量的實踐經驗，其復合纖維材料的應用技術已經在許多建筑工程中得到了實際應用。高強復合纖維材料是人造的一種新型材料，其自身有著較強的穩定性能，合理的應用高強纖維自身所具有的性能，能夠極大的提升結構自身所具有的強度等，尤其是將其應用在混凝土結構的加固、維修等環節。下文主要針對該技術的應用進行了全面詳細的闡述。

1.復合纖維的特性

高強復合纖維材料自身是一種纖維狀態的復合型材料，該材料是在溫度高達幾千度的高溫環境之下采用特殊的工藝做制作出來的具有極強性能的高科技材料。高強復合纖維自身有著質量輕、耐磨、耐腐蝕、強度高、壽命長、物理性能穩定等大量的優點。高強復合纖維自身的拉伸強度超過鋼材7-10倍左右，但是與鋼材的重量相比較而言，僅僅只有鋼材的25%左右。高強復合纖維的表面呈現細絲狀，其直徑極細，單獨使用極易折斷，不能夠單獨進行使用。該纖維只有和樹脂相結合之后，利用一定的工藝來將其制造成為定向排列的復合材料才能夠應用到建筑工程中。其復合材料的組成形態通常有兩種，分別是復合纖維布以及復合纖維板，相比較而言，復合纖維布所具有的隨意性要遠遠高于復合纖維板。

2.復合纖維材料加固技術的特點和優越性

（1）該材料能夠極大的提升建筑結構對于外部自然環境的適應能力，并且能夠對結構起到良好的保護作用，有效的提升了建筑結構自身的使用壽命。

（2）復合纖維材料的物理力學性能優異。該材料的優異的物理力學性能使它可以有效應用于結構物的抗彎、抗剪、抗壓、抗疲勞、抗震、抗風、控制裂縫和撓度的補強工程，并且可以取得優異的加固補強效果。

（3）復合纖維材料的質量輕、強度高，用它加固的結構體可通過裝飾后，不留加固痕跡，不影響結構體外觀。它質量輕、強度高的特點使它可以在基本不增加結構體積和不改變結構外形的情況下加固結構體。這是其它維修加固方法無法相比的特點。

3.粘貼復合纖維布加固法

大量能夠良好應用到建筑工程施工中的材料涌現出來，對于現代工程來說，這就是工程在現代社會發展過程中所具有的動力。而高強復合纖維材料的出現，被廣泛的應用在了現代建筑工的維護、加固項目中，這對于現代建筑工程的加固維修技術來說，有著極其重要的作用。

3.1復合纖維材料的要求

3.1.1復合纖維復合材料

高強復合纖維材料的符合材料主要是由纖維以及材料基體所組成。在對混凝土結構進行加固的過程中，主要使用的纖維材料并不止一種，而不同的材料品種就有著不同的性能，這對于建筑結構所帶來的影響也有所不同。

在使用高強復合纖維布材料來對混凝土結構進行加固的過程中，首先要對結構自身的受力狀況以及具體結構特性進行檢測，在有完善數據的情況下，再使用適合的高強復合纖維布粘黏材料粘貼在建筑結構的表面上，使用高強復合纖維布來對當前結構所發生的所有變形行為進行約束，極大的提升混凝土結構自身的荷載力。

3.1.2粘結材料

能否保證復合纖維布與混凝土共同工作的重點是粘結材料性能的好壞程度。粘結材料也是它們兩者之間傳力途徑的關鍵所在。我們選用的粘結材料必須要有足夠的韌性，它不會因混凝土開裂導致脆性粘結破壞，同時必須有足夠的強度與剛度，才可以保證復合纖維與混凝土間剪力的傳遞。由于混凝土結構加固工程的施工環境不受限制，所以粘結材料必須能和復合纖維材料一樣，可以適應惡劣的自然環境。

3.2復合纖維布加固混凝土結構施工工藝與要求

3.2.1施工前的準備作業、基面處理要求

把高強符合纖維布直接粘貼在混凝土的作業面，但在進行粘貼之前，還應當使用砂輪來對混凝土結構的表面疏松層進行打磨；混凝土結構中的基面所出現的錯位以及凸出部分，都必須要完全打磨平，其結構的轉交部分也要磨平，同時還要對其進行倒角處理；如果混凝土結構的表面出現了裂縫，那么就需要使用環氧樹脂來對其進行修復。

混凝土基面的清理：先用鋼絲刷將表面松散浮渣刷去，然后用壓縮空氣清除粉塵；再用丙酮或無水酒精擦拭表面，也可用清水沖洗，但必須保證混凝土基面充分干燥后才能進行下一道工序的施工。

3.2.2粘貼施工要求

A、對需要加固的混凝土結構基面要求：復合纖維布加固混凝土結構技術是依賴復合纖維布與結構表面的粘貼有效率，所以要求基面的混凝土強度等級不得低于C15。同時要求被加固混凝土結構具有良好的保護層，并且基面要求平整。對于結構有起皮、剝落、腐蝕、裂縫及嚴重復合化等表面缺損，必須先進行修復施工處理。

B、復合纖維布的粘貼：復合纖維布加固混凝土構件時，要求采用薄布多層的粘貼方法，從而確保與粘結材料充分浸潤。對于受彎構件，最好在受拉區沿軸向粘貼復合纖維布進行加固，并且在主纖維方向的斷面端部附近進行必要的錨固處理措施。

3.3粘貼法加固材料質量控制

在施工中應嚴格控制的要點：

3.3.1粘貼結材料的配合比控制

粘貼用膠結材料的配合比必須嚴格控制，它是粘貼加固質量和效果能否得到保證的關鍵環節，在配料時要求嚴格按使用配合比備料。

3.3.2施工溫度控制

環氧樹脂在低溫條件下固化比較緩慢，一般直選擇在15℃—28℃的溫度條件下進行施工。如果遇到在氣溫較低時施工，必須采取加溫養護措施。

3.3.3應保持成型所需要的壓力

混凝土梁板加固時，大多數都是在梁的底面進行，由下而上進行粘貼。如果成型時施加的壓力不足，就會造成與混凝土之間粘合不夠緊密，導致補強層材料發生脫落，會影響加固的效果。

4.結束語

綜上所述，在現代科技飛速發展的過程中，高強復合纖維敬愛故混凝土的技術會越發的成熟，并且其應用領域也必然不會越發廣泛，大量工程實踐證明了高強復合纖維施工法能夠良好的解決混凝土結構強度不足等各方面的質量問題。因此，大力發展高強復合纖維技術對于混凝土結構的加固和維修技術的發展來說，打下了堅實的基礎。 [科]

【參考文獻】

[1]吳啟祥.建筑結構加固新技術一混凝土結構復合纖維加固技術，2005.

[2]姜艷霞.淺談復合纖維加固鋼筋混凝土的應用實踐，2002.

[3]吳曉波.復合材料在土木工程中的應用[A].第十四屆玻璃鋼/復合材料學術年會論文集[C].2001.