碳纖維加固工程常見問題及防治

胥曉莉

摘 要：社會經濟的進步使得我國建筑市場得到穩定的發展，建筑行業中的碳纖維加固工程得到了更多專業人士的廣泛關注，抗拉強度高、輕質、易粘貼的自身特性使得碳纖維受到建筑行業研究人員的高度重視，作為一種新型的加固方法，碳纖維材料加固工程在擁有著結構材料不可比擬的優點的同時，也存在著一些問題。本研究著重探討碳纖維就加固技術和施工工程存在的主要問題，并且針對性地提出防治碳纖維加固問題的重要舉措。

關鍵詞：碳纖維加固；工程問題；防治措施

前言

近年來我國的建筑范圍和數量不斷增大，傳統的鋼板粘貼和擴大截面的加固方法不能夠適應建筑環境的改變，使用上的局限性使其被碳纖維新材料加固工程技術所取代，碳纖維加固技術使得建筑安全漏洞的問題得到有效地解決，在應用碳纖維加固混凝土構件時應該注意一系列的施工技術問題，注重全面的問題防治是必要的。

1 碳纖維加固工程的基本概況

1.1 碳纖維材料的優點特性

碳纖維加固技術越來越來地被應用在鋼筋混凝土結構的加固中，加強對碳纖維加固工程常見問題和整體施工監理的控制研究分析對于建筑施工取得良好的效果具有現實性意義。廣泛應用于建筑加固工程中的碳纖維材料以高性能的特點受到了足夠的重視，從之前被應用在宇航等尖端科學到后期逐漸用于紡織和化工機械等領域，碳纖維加工技術的普及為我國的建筑工程施工質量的提高奠定了較為堅實的基礎，強度和剛度越高的材料，其構件自重越小，比模量越高，因此碳纖維具有廣闊的應用前景是必然的，新興的復合材料中，碳纖維加固技術能夠有效減少結構自重和截面尺寸，對結構的擾動較小，橋梁和建筑的加固多數會采用碳纖維材料，具有良好的耐久性和耐腐蝕性，施工簡便迅速，對于結構的修復補充性強，含有的環氧樹脂的重量較輕，對不同結構外形的適應性強，優越的特性使得碳纖維具有更寬闊的發展空間。

1.2 碳纖維加固工程概述

應用在建筑工程中的碳纖維加固技術主要采用高性能的粘接劑將碳纖維布粘貼在建筑結構構件的表面，二者相互協調使結構構件的承載力大大增加，加固和補強建筑物，碳纖維加固工程主要適用于各種結構類型和各種結構部件的加固補修中，許多的混凝土結構如橋梁、樁板和筒體等均需要碳纖維進行全面的加固，基層的混凝土的強度等級需要符合規范的標準。加固工程的主要流程共分為五部分，第一，對混凝土結構的表面進行初步處理，第二，按照適當的比例來配制和涂刷底層的粘結劑，第三，建筑結構的面層進行找平，確保完整性，第四，使用建筑結構膠粘貼樹脂的配制，同時浸濕碳纖維布，第五，完成黏貼碳纖維布后，運用正確方法進行表層防護。

1.3 碳纖維加固工程常見問題

在通常的建筑施工中，碳纖維加固工程會出現加固質量達不到設計要求和施工規范的問題，具體來說有四方面，第一，碳纖維加固工程沒有從材料上進行控制，導致建筑施工中的碳纖維布和建筑結構膠的質量不合格，缺少對材料的復檢。第二，在碳纖維的加固工程中，沒有嚴格按照工藝流程進行全面施工，而且缺乏必要的技術人員來檢查和監督，第三，施工單位不能以正確的標準來處理混凝土的結構表面，不合理的施工環境溫度和濕度會影響碳纖維的加固技術的應用狀況，第四，沒有完善建筑結構膠的粘貼方法，缺乏技術性的粘貼方式不利于補強，沒有切實地對加固好的構件進行成品的保護。以上四個方面均是碳纖維加固工程中常出現的問題，對施工質量起到制約作用。

2 碳纖維加固工程常見問題的防治對策

2.1 提高碳纖維布或建筑結構膠的質量

高實用性和高有效性的建筑施工技術中包括碳纖維加固工程技術，充分發揮其加固作用應該著重提高碳纖維布或建筑結構膠的質量，碳纖維布材料會隨著環境的變化而波動，所產生的質量變異會造成質量事故，因此嚴格選擇建筑材料尤其是碳纖維布和建筑結構膠，控制建材和建筑構配件和設備的質量，為工程的建設打好物質基礎。建筑施工前安排專業的技術人員講解設計圖紙和相關的加固施工規范，嚴格按照建筑圖紙的設計要求來選購碳纖維布和建筑結構膠，技術成熟和有質量保證的生產材料是必須經過相應的質量監督和檢查的。滿足建筑要求和標準規范才能夠投入使用。另外，在施工過程中注重碳纖維布的表面保護是重要的，保證建筑結構膠不受到破壞和污染，更換已經破損的建筑材料。

2.2 規范混凝土結構表面打磨處理

對混凝土的表面進行打磨處理需要先將疏松的混凝土加固，利用壓縮空氣清理浮塵，除掉鋼筋上的銹蝕層，應用環氧砂漿修復大面積的劣質層，在施工中保證修補砂漿的干燥，對于沒有進行挖鑿但需要加固的部分應該使用砂紙等除去表面的浮漿和油污，進行下道工序的施工之前應該將混凝土的結構表面打磨處理干凈，避免碳纖維布和結構之間形成隔離層，由于混凝土的基層處理的不完整會引起一系列的質量問題，因此，采用正確的處理措施進行加固以滿足設計要求是十分必要的。將混凝土結構表面的突起部位磨平，有利于避免碳纖維布粘結成空鼓和氣泡的形成。

2.3 確定使用建筑結構膠的正確粘貼方法

首先，進行技術交底以確保現場技術人員在施工前正確了解設計圖紙的要求，掌握建筑結構膠的使用方法。其次，實行樣板先行，選擇黏貼面積適宜的構件進行現場黏貼試驗，試驗結果合格后再進行大面積的黏貼施工。然后，合理配比建筑結構膠，按照投放次序進行投放攪拌，注重攪拌的均勻性，避免摻入其他雜物，結構膠的粘度越大，攪拌時間應該越長，均大于15分鐘。最后，保證黏貼結構膠浸潤碳纖維布，放置過程中應避免將其沿纖維方向折直角而導致盈利集中，確保碳纖維布的強度發揮。

2.4 避免碳纖維布保護層的破壞

在使用碳纖維布進行加固的過程中，應避免其受到污染和損壞，在施工部位的上部和四周搭建保護設施，做好施工防護工作。選用不含泥塊和雜物的中粗砂，均勻的拋灑在已經黏貼碳纖維布表面的位置，保證粉刷砂漿保護層上的結構膠完全凝固。保護層上應灑水進行養護工作，選擇有較少粉塵和化學污染的作業場地，在結構膠未固化前作遮蓋保護。在碳纖維布的儲存與運輸中，由于高溫會導致含有樹脂的碳纖維布中的樹脂熟化，故應選用不含樹脂的碳纖維布，充分發揮加固效果。作為一項新型的加固技術，碳纖維復合材料加固修復具有重大的應用與推廣價值。

結束語

現階段，雖然碳纖維加固技術被廣泛地應用，但是其在建筑施工中發生質量問題是十分普遍的，針對碳纖維加固工程的常見問題，相關建筑行業的施工技術人員可以在提前制定防治措施的基礎上，保證碳纖維加固工程的施工質量，重視碳纖維材料的施工應用與技術控制，通過合理化的措施與途徑來優化碳纖維加固工程施工的整體效果不僅符合建筑結構加固工程施工質量的驗收規范，而且是提升建筑施工工藝質量的必然舉措。

參考文獻

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