一：碳纖維加固技術簡介

　　纖維類材料(碳纖維布、碳纖維板、芳倫纖維及玻璃纖維)加固修復混凝土結構技術是采用配套粘結樹脂將碳纖維布粘貼于混凝土表面，起到結構補強和抗震加固的作用。廣泛適用于建筑梁、板、柱、墻等的加固，以及橋梁、隧道、煙囪、筒倉等其它土木工程的加固補強。

　　工程材料的進步及新材料的出現歷來是土木結構工程發展的先驅和動力。自1997年國內第一個碳纖維加固混凝土梁的試驗以來，FRP材料應用技術在我國迅速發展，2003年正式出臺了中國工程建設標準化協會標準《碳纖維片材加固混凝土結構技術規程》，外貼FRP片材加固技術已經成為鋼筋混凝土結構加固的主要方法之一。作為傳統建材的一個重要補充，FPR具有巨大的發展潛力。

　　二：碳纖維的發展歷史

　　1992年,日本東麗公司研制成功高模中強碳纖維M70J,楊氏摸量高達690GPa。

　　1997年,國內開展第一個碳纖維加固混凝土梁的試驗，FRP材料應用技術在我國迅速發展。

　　2003年,正式出臺了中國工程建設標準化協會標準《碳纖維片材加固混凝土結構技術規程》CECS146:2003。

　　2007年,《碳纖維片材加固混凝土結構技術規程》CECS146:2003(2007版) 發行。

　　2010年以來,碳纖維加固在中國加固工程中的應用已非常普及，設計及施工經驗已經相當成熟。

　　三：碳纖維的力學性能

　　纖維復合材料的力學特點是其應力應變量完全線彈性，不存在屈服點或塑性區，所以是建筑加固補強的理想材料。

　　優點：高強、輕質、耐腐蝕、耐疲、現場施工便捷，較高的防磁、防輻射性能。

　　1. 高強高效，碳纖維片的抗拉強度高于普通鋼10～15倍，彈性模量與鋼接近;

　　2. 具有良好的耐久性和耐酸堿鹽各類化學介質的腐蝕，不需定期維護;

　　3. 良好的耐熱和耐寒性長期在-54℃至83℃條件下使用，強度不發生變化;

　　4. 抗紫外線及核輻射，碳纖維片的強度和粘著性在50年時間內不發生劣化，在核輻射實驗室中可經受20年;

　　5. 施工簡便，不受形狀限制，易貼附，施工質量易保證;

　　6. 具有良好的耐水性，在70℃條件下，浸漬3天，抗拉強度不降低;

　　7. 符合環保要求;

　　8. 成為國際上建筑物結構補強加固新趨勢。

　　缺點：由于碳纖維片材受拉時呈線彈性性能直至破壞的性質，所以在粘貼碳纖維片材的結構設計中不能將碳纖維片材作為鋼筋的替代物。而且三種FRP中，CFRP是電導體。

　　原因：1.碳纖維片材不具備鋼筋的延性，加固后結構的延性將受到限制;2.由于碳纖維片材的延性缺乏，構件中的應力重分布將受到約束。因此在設計時，必須考慮碳纖維片材的脆性特點。

　　四：CFRP片材對于各種加固類型的適應性

　　1. 廣泛適用于梁、板、柱等構件及曲面、節點的結構補強及抗震加固;

　　2. 鋼筋混凝土構件的裂縫加固;

　　3. 滿足結構承受動靜載荷的需求，如橋梁橋墩、立交橫梁、橋板、橋面;

　　4. 構件的抗彎、抗剪、抗壓加固，結構體系的抗震及砌體結構的加固。

　　五：國內碳纖維布的力學性能指標及國家規范

　　性能項目I-300I-200II-300II-200

　　強度級別高強I級高強I級高強II級高強II級

　　克 重(g/m2)300200300200

　　理論厚度(mm)0.1670.1110.1670.111

　　抗拉強度(MPa)國標安全指標3400340030003000

　　測試數據3647369632023249

　　彈性模量(GPa)國標安全指標240240210210

　　測試數據241241213212

　　伸長率(%)國標安全指標1.701.701.501.50

　　測試數據1.701.701.511.51

　　碳纖維布碳纖維原料力學指標

　　纖維類別性能項目抗拉強度(Mpa)彈性模量(GPa)伸長率(%)

　　碳纖維絲高強度I級≥4900≥2.4X105≥2.0

　　高強度II級≥4100≥2.4X105≥1.8

　　六：碳纖維布加固施工工藝

　　1、施工流程

　　2、施工步驟

　　1、卸荷。卸荷加固前應對所加固的構件盡可能卸荷。

　　2、基底處理。混凝土表層出現剝落、空鼓、蜂窩、腐蝕等劣化現象的部位應予以鑿除，對于較大面積的劣質層，在鑿除后應用環氧砂漿進行修復。裂縫部位應首先進行封閉處理。用混凝土角機、砂紙等機具除去混凝土表面的浮漿、油污等雜質，構件基面的混凝土要打磨平整，尤其是表面的凸起部位要磨平，轉角粘貼處要進行倒角處理并打磨成圓弧狀(R≥30mm)。用吹風機將混凝土表面清理干凈，并保持干燥。

　　3、涂底膠。按主劑∶固化劑=2∶1(或其他比例)將主劑與固化劑先后置于容器中，用彈簧秤計量，電動攪拌器均勻攪拌，根據現場實際氣溫決定用量并嚴格控制使用時間。一般情況下1h內用完。用滾筒刷將底膠均勻涂刷于混凝土表面，待膠固化后(固化時間視現場氣溫而定，以指觸干燥為準)再進行下一工序施工。一般固化時間為2～3d。

　　4、基面找平。混凝土表面凹陷部位應用填平，模板接頭等出現高度差的部位應填補，盡量減小高度差。轉角處也應處理成光滑的圓弧，半徑不小于30mm。

　　5、粘貼碳纖維布。按設計要求的尺寸及層數裁剪碳纖維布，除非特殊要求，纖維布長度一般應在3m之內。調配、攪拌面膠(使用方法與底膠相同)，然后均勻涂抹于待粘貼的部位，在搭接、混凝土拐角等部位要多涂刷一些。粘貼碳纖維布，在確定所粘貼部位無誤后剝去離型紙，用特制滾子反復沿纖維方向滾壓，去除氣泡，并使膠充分浸透纖維布。多層粘貼應重復上述步驟，待纖維布表面指觸干燥方可進行下一層的粘貼。在最后一層碳纖維布的表面均勻涂抹面膠。纖維布沿纖維方向的搭接長度不得小于100mm，纖維布端部固定用橫向纖維布或粘鋼固定。

　　6、防護保護。加固后的纖維布表面應采取抹灰或噴防火涂料進行保護。

　　3、施工中應注意的事項

　　(1)施工宜在5℃以上環境溫度條件下進行，并應符合配套樹脂的施工使用溫度。當環境溫度低于5℃時，應使用適用于低溫的配套樹脂或采用升溫處理措施。

　　(2)在表面處理和粘貼碳纖維布前，應按加固設計部位放線定位。

　　(3)樹脂配制時應按產品使用說明規定的配比稱量置于容器中，用攪拌器均勻攪拌至色澤均勻。攪拌所用的容器內不得有油污及雜質。宜根據現場實際溫度決定樹脂的每次拌合量，并嚴格控制使用時間。

　　(4)粘貼前板底首先要打磨平整，除去表層浮漿、油污等雜質，直至完全露出結構新面，混凝土表面應清理干凈并保持干燥;鋼筋露出部位須做防銹處理，如損壞程度嚴重，須采取其它措施，以確保安全;轉角粘貼處要進行倒角處理打磨成圓弧狀，圓弧半徑不應小于20mm。

　　(5)按比例準確配制好底膠并攪拌均勻，注意一次調和量在可使用時間內用完，超過時間的絕對不能使用，以確保粘接質量;底膠硬化后，在表面有凸起部分時，要用磨光機或砂紙打光。

　　(6)粘貼碳纖維布時要從中間向兩側進行粘貼，可避免施工時產生氣泡影響加固效果。

　　(7)碳纖維布配套樹脂的原料應密封儲存，遠離火源，避免陽光直接照射。

　　(8)樹脂的配置和使用場所，應保持通風良好，現場施工人員應根據使用樹脂材料采取相應的勞動保護措施。

　　(9)涂刷碳纖維專用漆必須等樹脂初期硬化后再施做，如表面上仍有不平，用環氧樹脂砂漿作細部找平后再涂刷碳纖維專用漆。

　　(10)碳纖維布的施工應由具過硬施工工藝技術的專業施工隊伍完成，并應精心組織、精心施工.

　　七：碳纖維布加固施工案例

　　八：碳纖維加固價格

　　對于任何一位甲方，對于任何一種加固方案，價格無疑是最敏感的，甚至是決定選擇加固設計、施工單位的重要標準。碳纖維布加固價格各地有不同的定額標準，以上海2013年9月為例，混凝土梁300g碳纖維布加固價格定額為：588.73元/平米，每多加一層，價格為：503.16元/平米。

　　在實際施工過程中，取費標準并不僅限于材料費和人工費，取決于多種因素，同時包括施工難度、設備損耗、材料損耗、運輸費等等。如果項目方量足夠大，比如能達到3000平米，最后的取費價格可能會低于定額，而一些小項目，比如別墅加固項目，方量僅十幾平米，材料的損耗、人工的浪費、運輸費的效能比都會比大項目高得多，碳纖維加固價格可能會升到1000元以上，取費標準如果還按照定額計算的話，就沒有施工單位愿意參與了。

　　以材料成本來看，報價也會存在明顯差異，目前國內碳纖維加固采用的碳纖維布一般分為300g、200g兩種，而同樣的克數，材料廠家不同也會價格差異明顯，有國產絲-國內編織、進口絲-國內編織、純進口產品。

　　綜上所述，碳纖維加固的價格取決于多種因素，要按工程實際情況進行分析、洽談，不分項目類別就能給出碳纖維布加固價格的加固公司，請敬而遠之。