建筑結構中碳纖維加固技術的應用及施工工藝研究

聶永權 李剛

摘 要：本文先是簡述了碳纖維加固技術的基本概念及施工工藝要點，接著分析了該技術在建筑鋼筋結構、混凝土結構、磚混砌體結構中的具體應用，為相關調研人員提供了理論參考，旨在不斷優化碳纖維技術，提高建筑結構的穩定性，促進建筑行業可持續發展。

關鍵詞：建筑結構;碳纖維加固技術;混凝土結構;涂抹粘貼

前 言

隨著建筑行業不斷發展，建筑工程施工質量安全問題也逐漸成為建筑施工重點，而保證工程施工質量，需要做好建筑結構加固工作，結合工程結構特點及施工具體情況，采用先進的碳纖維加固技術，提高建筑結構加固施工效果，達到建筑結構補強加固的目的，保障建筑工程施工安全。

一、碳纖維加固技術的概述

碳纖維加固技術主要指在建筑工程施工中將配套樹脂類粘結材料或者碳纖維片材粘結到需要加固的建筑結構部位，通過使用碳纖維新型復合材料對原有建筑結構進行補強加固，從而達到提高建筑結構穩定性和延展性的目的。碳纖維材料與其他建筑加固材料相比，其抗拉強度和彈性比較好，適用各種建筑結構，如在建筑混凝土結構、鋼結構、磚混砌體結構中都有著廣泛應用，尤其使用強度和彈性較高的碳纖維，能夠在環氧樹脂浸漬過程中形成碳纖維板或者碳纖維布，將其用于建筑結構加固施工中，可以有效提升建筑結構構件的抗壓能力，增強建筑結構的穩定性，以免出現施工裂縫、地基不穩、建筑塌陷等問題，極大提高了建筑工程的安全性。此外，碳纖維加固技術易于操作，在使用該技術進行結構加固時，不需要借助夾板模具以及改動結構外形，而是將配制好的碳纖維材料填充到結構表面孔隙中或者施工縫處，即可完成建筑結構加固操作，有效提高建筑結構的穩固性，延長建筑工程的使用壽命，實現工程建設的經濟效益和社會效益。

二、建筑結構中碳纖維加固技術施工工藝分析

（一）增大截面加固技術

碳纖維加固技術的應用范圍較廣，合理應用該技術不僅能夠補增建筑結構的強度，還能有效避免工程施工質量問題。在建筑結構施工中，采用碳纖維加固技術需要立足于工程施工具體情況，選擇符合結構加固施工的碳纖維加固技術。如針對混凝土板梁承重力不足的問題，可以使用增大截面加固技術在原有結構截面的基礎上進行擴充，結合建筑結構特點，合理設計截面寬度，通過增加原截面面積的方式擴大填充面積，增強建筑結構的牢固性和密實性，強化建筑結構構件的承載力，提高加固施工效能。

（二）粘劑配制加固技術

在使用碳纖維材料進行結構填充加固施工前，應先對碳纖維材料進行加工處理，根據建筑結構特點以及工程結構加固施工實際需要，選擇適合填充灌漿的碳纖維材料，將材料進行配制。在粘劑配制過程中，可以在聚合物中加入適量的稀釋劑，再加入定量的碳纖維材料進行攪拌，直到稀釋劑溶解并達到混合物攪拌均勻的狀態，加入固化劑提高粘劑的粘結性。同時注意底涂膠料配制重量要盡量控制在1-2kg范圍內，整平膠料配制重量最好在0.5-1.0kg內，而粘結膠料的配制重量應在1-2kg內，嚴格控制配制重量，提高粘劑配制的科學性。在配制完成后，要盡快使用粘劑進行加固，以免粘劑長時間與空氣接觸，發生固化現象，影響粘劑的使用效果。

（三）涂抹粘貼加固技術

建筑結構加固施工是建筑工程施工建設的重要環節，對建筑各個結構進行加固處理，能夠有效增強工程結構的穩固性，為建筑工程施工提供保障。在建筑工程加固施工中，碳纖維是一種常用于穩定工程結構的加固技術，運用該技術進行加固，需要合理利用環氧樹脂的黏性，使用配配制的粘劑對鋼筋結構、混凝土結構以及加固砌體結構表面進行涂抹粘結，提高建筑結構的承載力和抗拉強度。值得注意的是在涂抹粘貼施工前，要對建筑結構表面進行清潔處理，在保證建筑結構表層處于光滑平整的狀態下，才能開展下一步的涂抹、填充、黏貼等工作[1]。當結構構件與建筑工程實際承載力不相符時，可以采用增補受拉鋼筋施工工藝進行加固處理，將鋼筋焊接在建筑結構容易松動部分，增強建筑結構的穩定性。

三、碳纖維加固技術在建筑結構中的具體應用

（一）建筑鋼結構中的應用

鋼結構加固是建筑結構施工中的一項重要內容，在建筑鋼結構加固施工中，一般采用加焊鋼板的方式進行結構加固，但使用該方法不僅會增加鋼筋的重量，還具有一定的風險性，容易給建筑工程施工帶來安全問題。而采用碳纖維加固技術能夠在不改變鋼結構重量的基礎上，降低鋼結構加固施工的危險系數，提高鋼結構的穩定性和防腐性。通常情況下，在鋼結構表面粘貼碳纖維，并對使用年限較長的鋼結構進行碳纖維加固，可以防止鋼結構出現變形情況，提高鋼結構的使用性能和耐久性，達到碳纖維技術加固建筑結構的目的。

（二）在混凝土結構中應用

碳纖維材料具有較好的彈性和強性，使用碳纖維材料，應用碳纖維加固技術進行建筑混凝土結構加固施工，能夠有效提高混凝土的使用性能，避免工程結構施工中出現混凝土裂縫、裂痕等問題，確?；炷两Y構施工效果。碳纖維加固技術在建筑工程修復中有其一定的使用價值，因碳纖維材質較輕，通過碳纖維加固混凝土柱可以增強混凝土柱的抗壓性和抗震性。在實際應用中，需要先對建筑結構構件進行打磨加固處理，去除已經發生變質、破損、腐蝕現象的混凝土，采用碳纖維加固技術，修復并填補混凝土裂縫及破損處，保證建筑結構加固施工質量。

（三）磚混砌體結構中應用

建筑工程結構加固施工不僅局限于對鋼結構和混凝土結構加固，還應注重對磚混砌體結構加固施工，合理運用碳纖維加固技術對已經建成的磚混建筑結構進行加固與修復，通過修補砌體結構裂縫、破損等問題，提高砌體結構的穩固性，減少工程結構施工中的風險因素，確保建筑工程施工安全。就目前而言，在加固砌體結構施工中，通常采用偽靜力試驗水平加載法進行加固，使用碳纖維材料加固磚混結構后墻部位，從而達到提高建筑磚混墻體結構抗壓強度的目的，不僅能夠增強建筑磚混墻體的穩定性和可靠性，避免砌體結構變形問題，還能改善建筑磚混墻體的使用性能，提升磚混墻體的保溫性和防腐性，減少建筑耗能量，節省工程施工成本，實現碳纖維加固技術在建筑結構施工中應用效果最大化[2]。

結 論

碳纖維作為一種新型加固材料，在建筑結構加固施工中具有重要的應用價值，要求在工程結構施工中，合理運用碳纖維加固技術，掌握增大截面加固技術、粘劑配制加固技術以及涂抹粘貼加固技術要點，提高建筑結構加固施工質量，為建筑工程施工提供保障。

參考文獻

[1] 袁黎強.房屋建筑結構加固設計及施工技術應用[J].四川建材，2020，46（07）：56-57.

[2] 劉智民.碳纖維在建筑結構加固工程中應用[J].江西建材，2020（01）：26-27.