建筑結構加固改造工程中碳纖維的應用

金澤安 安慶市盛大建設工程咨詢有限公司

目前建筑行業正在全面的發展，特別是在國民經濟發展當中占據著比較重要的地位，除了一些新建工程外，已經存在的建筑維修改造工程規模正在不斷地擴大，而帶來的改造難度和加固措施也變得復雜起來，一些普通的加固技術已經無法滿足工程的高質量要求。碳纖維加固技術與普通的技術相比較，碳纖維可以在常溫的情況下將一些環氧樹脂膠與建筑結構緊密相連，加固效果非常明顯，可以廣泛應用在建筑加固改造工程當中。

一、碳纖維在建筑結構加固改造工程中的應用優勢

分析目前碳纖維加固的主要技術應用優勢主要體現幾個基本方面，第一，應用領域范圍比較廣，使用后的碳纖維加固可以直接替代其他抗彎曲的鋼筋，可以廣泛應用到民用工業住宅和其他民用建筑中的防震、防裂，還有的可以用于修補需要加強的和防腐蝕的結構。第二，碳纖維擁有良好的整體防水保護效果，在進行鋼筋碳纖維整體加固時，應用的是環保碳氧聚酯樹脂防水膠對鋼筋混凝土的整體表面涂層進行防水處理，而由于環保碳氧聚酯樹脂本身就擁有比較良好的防水保護性能，所以采用碳纖維加固防水技術有著比較強大的整體防水保護能力。第三，碳纖維加固的整體施工操作方式比較簡便，因為這種碳纖維加固材料比較輕薄，同時還可以能夠在較短的施工時間之內輕松完成整個工程。第四，碳纖維建筑加固工作方式比較便于隨意進行剪裁，根據實際的建筑加固工作需求我們可以將整個建筑內部結構內的任何碳纖維隨意進行剪裁，加固工作完成之后的任何碳纖維加固材料也并不會對整個建筑內部結構的外觀效果產生一定的不良影響。第五，應用新型碳纖維結構可以使其擁有較強的建筑抗腐蝕耐熱能力，因為應用碳纖維結構材料本身可以具有很高的耐熱穩定性，在實際應用時不會直接受到來自外界的任何環境影響，可以有效延長建筑物使用壽命。

二、碳纖維在建筑結構加固改造工程中的實踐應用

（一）碳纖維加固在多種混凝土受力構件中的應用

根據上面所描述的相關內容，我們可以了解到碳纖維結構加固施工方式的一些主要優點，而合理的選擇材料就保證碳纖維和多種混凝土受力構件得到充分發揮，碳纖維加固可以給建筑混凝土施工帶來巨大的經濟幫助，可以有效滿足多種混凝土受力組合構件在建筑加固和施工受力方面的高技術需求。

首先是碳纖維構件加固用于混凝土的正截面。人們通過利用多次性的碳纖維材料加固方式，對這種加固方式進行測試，發現碳纖維復合材料構件進行加固之后的混凝土部分構件承載強度明顯提升，構件的承載能力也大大提高，當構件內部出現裂縫時，發現裂縫的寬度明顯變小，碳纖維材料加固的部分構件承載力強度達到一定值時，混凝土的正截面構件上所發生的裂縫數量明顯縮小，而且在構件表面上的分布比較均勻。

其次就是這種碳纖維加固混凝土內部受壓時的構件。將各種碳纖維復合材料均勻的在鋼筋混凝土結構方柱上進行纏繞，在其中包裹時，要注意各種碳纖維復合材料的均勻性，這樣不僅可以有效提高建筑方柱的強度，也可以在很大程度上提高混凝土方柱結構的穩定性。除了在建筑混凝土上的方柱之外，碳纖維加固施工方式還可以運用在建筑混凝土的圓柱上，可以有效提高整個圓柱的承載能力。在一定的荷載壓力作用下，運用這種加固方式時，就會對混凝土構件受力之后產生一定的側向變形，而碳纖維的加固方式存在一定的側向約束效果，可以有效提供一定的側向承載約束力，以此方式來有效提高受壓構件的側向承載性能。

最后在一些老式建筑當中，運用這種碳纖維基層加固施工方式也可以很明顯的提高鋼筋混凝土主體構件的防水抗剪腐蝕能力。施工人員還需要根據實際的建筑工程設計需求，合理科學的選擇加固的方式，適當設置固定點數量，可以大大提高鋼筋混凝土構件的抗剪抗裂能力。在一些較老式的碳纖維加固施工方式中，人們通常會選擇使用結構纏繞或膠粘黏的加固方式將碳纖維復合材料的加固優勢發揮出來，使其能夠達到一定的加固施工效果和結構強度，而且這種加固施工方式所帶來的效果也比較理想，但也存在著一定的技術弊端，這種加固方式比較復雜，短時間內根本無法完成，所以我們建議在加固施工時可以使用一種u 型復合碳纖維材料進行粘粘，這樣可以達到良好的結構加固施工效果。

（二）碳纖維加固的步驟與工藝流程

開始進行碳纖維基層加固結構施工之前，首先要對整棟建筑物的主體結構及其表面部分進行底膠基層加固處理，之后按照實際的施工要求對底膠粘結劑部分進行合理的攪拌調配加固作業，同時在需要加固的部分涂上底層粘膠，待表面完全恢復平滑之后，再新涂抹一層底膠粘合劑，利用兩層粘合劑的相互作用在上面分別鋪設上碳纖維塑料布和底膠保護纖維層。為了保證能夠真正達到使用碳纖維復合材料的墻體加固質量，保證效果，施工人員一定要在進行加固之前做好結構基層的墻體清洗處理工作，將基層表面上的化學雜質全部清理干凈，只露出鋼筋混凝土框架結構表面的穩固部分，如果還殘留一定的化學雜質，要及時地對其進行墻體清洗，保證建筑結構表面平整，及時發現結構存在一些裂縫，建議專業施工人員結合判斷裂縫的寬度大小等來進行裂縫填補并及時地對其進行封閉處理。在建筑施工設計過程當中，粘合劑的廣泛應用不一定涉及其他的結構，碳纖維粘合加固中需要使用的各種粘合劑最好一次性的使用完，二次性使用會容易發生一定的結構質變，無法完全達到最終的鋼筋混凝土粘合加固效果。碳纖維加固工作完成之后，需要組織施工人員對本次加固的施工效果進行檢查，如果及時發現空鼓或存在翹邊的現象，要及時對其作出修補處理。

三、結語

總的來說，碳纖維建筑材料加固存在著較多的專業技術應用優勢，在大型建筑行業當中它屬于新型建筑加固補強專用材料，與一些普通的加固材料相比，碳纖維材料加固技術操作要求比較低，無須使用一些大型施工設備，直接可以人工操作，而且施工步驟比較簡便，施工流程明確，在施工時不會對建筑結構本身產生影響，同時可以提高建筑結構的穩定性能和安全性能，保證一定的承載能力。