淺談碳纖維加固技術在建筑工程中的應用

幸穎平

[摘要]經濟發展速度逐步加快，建筑行業發展越來越快。在建筑行業發展期間，建筑結構施工技術相對比過去已經有了顯著的發展。基于碳纖維加固技術所具有的特點，廣泛應用于建筑工程施工中。將碳纖維加固技術應用于建筑工程中，可有效彌補傳統加固補強操作的弊端。本文就碳纖維加固技術在建筑工程中的應用進行簡單分析。

[關鍵詞]碳纖維加固技術；建筑工程；應用

文章編號：2095-4085（2016）07-0102-02

相對于其他發達國家，碳纖維加固技術在我國發展相對較晚，即便如此，碳纖維加固技術發展的速度非常快，可應用于不同領域，特別是建筑工程方面。建筑工程混凝土經長時間使用，鋼筋被銹蝕、混凝土被風化，導致建筑材料的強度不斷降低。面對此，就需要加固和改造建筑。相對而言，碳纖維加固技術可以說是一種技術含量相對比較高的補強加固方法。有著非常高的實際應用價值，并且非常值得推廣應用。在經濟快速發展，建筑行業不斷完善的過程中，碳纖維加固技術能夠為其作用與功能增添更多的優勢。

1碳纖維加固技術的概述

從性能的角度來看，碳纖維不僅具備碳材料基本特點，還有紡織纖維的柔軟性。但在實際加工中，其是一種增強型的材料。在軸向強度與模量高度方面，碳纖維有著非常強的抗疲勞特點，且不會產生蠕變。在導電性與比熱方面，介于金屬與非金屬之間，熱膨脹系數相對比較小，具有良好的耐腐蝕性。纖維密度較好，X射線透過性較好，另外碳纖維有著非常好的生物相容性、敏感性以及吸能減震性，有著非常明顯的強度屬性。在建筑工程逐步發展的過程中，碳纖維材料基于此類特點被應用的越來越廣泛[1]。但是碳纖維材料也有著其自身的不足與缺陷，在實際應用過程中需要加以注意。相對而言，碳纖維的耐沖擊力比較差，容易受損。如果是在強酸環境下，就很容易發生氧化作用，同時金屬復合會產生碳化與滲碳和電化學腐蝕的現象。因此，在建筑工程施工中，應用碳纖維加固技術需要對相關材料表面進行處理，以此才可避免施工期間發生不良反應。

碳纖維加固技術本就是一種新型的加固修補技術，其原理就是利用樹脂類粘結材料與混凝土表面與構件受力部位粘貼碳纖維布與碳纖維板，以此就能夠達到良好的加固效果。碳纖維加固技術所應用的碳纖維材料是無機高分子纖維，耐水性非常好，不容易受到化學腐蝕。在建筑工程施工中，大部分的結構物中都會進行加固修補，如樓面荷載增大加固、承載力不足加固、樓宇增層加固、砌體抗震加固等。

2碳纖維加固技術應用于建筑工程

將碳纖維加固技術應用于建筑工程施工中，首先就得根據已經設計好的施工操作，準備好施工所需材料，如專用滾筒、刮板、底膠的主要配置材料、粘著膠的配制材料、剪刀以及角向磨關機等。隨后便可根據施工安全規程要求進行施工。在搭設腳手架的時候，應保持合適的施工，以此才可保證施工過程的安全性與高效性。

具體的施工工藝。在加固過程中，為保證整體構件不會受到影響，需要在一般性工藝操作前卸載掉無關的構件。因此碳纖維加固技術在建筑工程中應用的第一步就是卸荷。在卸荷完成后，就可進行基底處理。通常情況下，處理基底的時候，需要注意這么幾個方面。首先，如果建筑物的混凝土表層出現空鼓、蜂窩、腐蝕劣化以及剝落等現象，就應徹底去除掉。如果面積比較大，還應使用環氧砂漿進行修復[2-4]。對于裂縫部位，需要進行全封閉的處理。其次，對于混凝土表面的污物，需要使用混凝土角磨機與砂紙除去，保證建筑物構件整體平面的平整性。如果出現凹凸，就需要打磨。如果是轉角的位置需要打磨成圓弧狀。最后，為保證混凝土表面干凈干燥，應使用吹風機進行吹掃。對于涂底膠，使用的是應當是PF膠。容器中主劑與固化劑的比例應當得當，精確測量，根據現場施工的實際溫度來決定使用量，使用期間，應嚴格控制時間，并使用電動攪拌器均勻的進行攪拌。通常情況下，此項操作需要在1h完成，隨后需要使用滾筒刷均勻的在混凝土表層涂刷底膠，在固化6-24h后便可進行下一程序操作。碳纖維加固技術應用期間，對于混凝土表面與模板不平整的位置，應使用PE膠填平。在填平處理的時候，特別需要注意轉角處圓弧的處理，并根據相關程序進行操作，并使用PE膠進行修補。

在碳纖維加固處理操作的過程中，粘貼供需相對比較重要。在粘貼之前需要根據要求剪裁碳纖維布，并調配好粘貼材料和粘貼劑，此項操作與調配底膠相同。在粘貼的時候，需要保證粘貼劑是均勻的涂抹于粘貼部位，并利用特制的滾子進行反復的滾壓。在滾壓的時候，應當根據纖維的方向進行滾壓。要保證粘貼的纖維布不會產生任何氣泡，涂刷的厚度也要相對比底膠厚，促使粘貼結膠能夠浸透于碳纖維布中，使用刮板刮涂碳纖維布表面的粘結膠，促使相互之間能夠均勻。通常情況下，需要多層粘貼，在碳纖維布表面干燥后，就可粘貼下一層，重復此項操作。但是需要注意的一點是，最后一層碳纖維布表面的FR膠需要均勻涂抹，碳纖維布根據纖維方向搭接的長度應控制在100mm，橫向的碳纖維或粘鋼固定碳纖維端部。在碳纖維加固技術完成后，還有一道比較重要的操作工藝，即保護。在各項操作完成后，應在碳纖維布的表面噴防火涂料或使用抹灰進行保護。對碳纖維工藝表面進行保護，有利于碳纖維技術在工程建筑施工中保持更為長久的作用。

3碳纖維加固技術的注意要點

將碳纖維加固技術應用于建筑工程中，需要對系統性的工程有一個整體的認識。根據建筑施工的實際情況，詳細細致的規劃加固所需材料與具體位置，并設計好圖紙。在實際的程序操作中，所有的工序處理都應符合相關的標準。同時施工前，必須控制碳纖維加固材料的質量。根據規定檢驗和驗收隱蔽性工程。對于不符合質量要求的指標或工程，需要采取相應的補救措施，或停工返修。

建筑工程在應用碳纖維加固技術的時候，需要嚴格控制各項數據的相關要求。碳纖維片材料實際粘貼面應大于設計面積，位置偏差不應超過10mm。施工操作的時候需要嚴格檢查碳纖維片材與混凝土之間的粘貼質量。在此期間，可使用小錘輕輕敲擊或手壓碳纖維片表面。對碳纖維加固粘貼的過程中，總體效粘貼面積不應低于95%。在碳纖維布空鼓面積尚未達到100cm的時候，就可使用針管注膠的方法進行修補。但是，如果空鼓面積超過此項數據，就應切除掉空鼓的碳纖維片，將等厚的碳纖維片材重新搭接，且搭接寬度應超過100mm。同時，還應注意處理粘貼的表面。嚴格按照規定比配膠配比，并攪拌均勻。在碳纖維加固技術處理的時候，碳纖維布的構造必須符合國家標準對混凝土結構加固的相關規定。并控制施工現場的溫度。在使用膠前，應將溫度控制在50℃以內，但不應低于30℃，施工現場的溫度不應在零下。冬天溫度相對比較低，攪拌膠底與粘著膠的時候，應有意識延長攪拌時間，可使用電爐、水浴或碘鎢燈來升高溫度。

4結語

綜上所述，經濟增長速度越來越快，人們對建筑構造的安全性要求越來越高，但是受到內外因素的共同影響，建筑構造物的結構出現老化與腐蝕的現象，需要進行必要的修補與加固處理時，將碳纖維加固處理技術應用于其中，就能夠達到理想的效果。

參考文獻：

[1]趙敏.淺談碳纖維加固技術在土建工程中的應用[J].城市建設理論研究：電子版，2015，5（13）：952.

[2]李春光，童小利.淺談碳纖維加固技術在改造工程中的應用[J].城市建設理論研究：電子版，2013，12（19）：741.

[3]劉貴，陳彥穎.淺談建筑工程中的碳纖維片材加固技術[J].中國科技博覽，2011，14（6）：143-143.

[4]姚天敬.淺談碳纖維加固技術在建筑結構中的應用及施工工藝[J].建材與裝飾，2015，12（52）：782.