碳纖維布輕質(zhì)高強(qiáng)、適用面廣、施工方便快捷等優(yōu)點(diǎn)不言而喻，因而碳纖維布加固法作為一種新型的、技術(shù)含量高的結(jié)構(gòu)加固技術(shù)，在加固領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用，具有很大的推廣價值和社會經(jīng)濟(jì)效益。本文將碳纖維布加固技術(shù)與傳統(tǒng)的幾種加固技術(shù)進(jìn)行了分析，并且全面闡述了碳纖維加固的優(yōu)點(diǎn)和在工程應(yīng)用中需注意的幾點(diǎn)不足。另外，本文還將碳纖維布加固與粘鋼加固進(jìn)行對比換算，并提出在不同條件下選用不同加固方案。
目前，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)己成為現(xiàn)代建筑、構(gòu)筑物常用的結(jié)構(gòu)形式，成為我國乃至世界各國占主導(dǎo)地位的建筑結(jié)構(gòu)，在我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)中發(fā)揮著不可代替的作用。因此，確保鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的安全使用具有重大的現(xiàn)實(shí)意義。但是由于自然災(zāi)害、年久失修以及人為因素、荷載等級提高和設(shè)計(jì)規(guī)范修訂等原因?qū)е陆ㄖY(jié)構(gòu)承載力不足，影響正常使用和安全運(yùn)行，須對其進(jìn)行加固處理；加之一些結(jié)構(gòu)工程中混凝土的質(zhì)量不盡理想，致使加固維修問題更為突出，己成為經(jīng)濟(jì)建設(shè)的沉重負(fù)擔(dān)并制約了進(jìn)一步的發(fā)展。
加固改造具有三個突出的優(yōu)點(diǎn)：投資少、工期短、省空間，這些都會帶來顯著的經(jīng)濟(jì)效益，特別是時間和空間的節(jié)省，對工業(yè)生產(chǎn)和商業(yè)活動來講，在效益方面往往起著決定性的作用。對承載力不足的工程結(jié)構(gòu)進(jìn)行修復(fù)加固，不僅可以使的生命及財(cái)產(chǎn)得到保障，還可以盡可能地發(fā)揮既有結(jié)構(gòu)的作用，緩解人力、物力、資金緊張的情況，使資金投到需要的地方。
碳纖維增強(qiáng)塑料（Carbon Fiber Reinforced Plastics，下稱CFRP,常以碳纖維布的形式出現(xiàn)），具有優(yōu)異的物理力學(xué)性能、耐久性及抗腐蝕性等特點(diǎn)。該材料是在日本發(fā)明的，早應(yīng)用于航空航天，國外早對纖維加固修復(fù)混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)進(jìn)行研究的是德國IBMB研究院和瑞士的EMPA實(shí)驗(yàn)室，日本、韓國和美國緊隨其后，碳纖維塑料對鋼筋混凝土進(jìn)行修復(fù)加固在發(fā)達(dá)國家已成為一項(xiàng)成熟技術(shù)②。
與傳統(tǒng)加固方法比較，碳纖維增強(qiáng)塑料具有明顯的技術(shù)優(yōu)勢，主要體現(xiàn)在③：
1）強(qiáng)度高、延性好
碳纖維布具有優(yōu)異的物理力學(xué)性質(zhì)，抗拉強(qiáng)度2500-4500MPa（是普通鋼材的10倍左右），彈性模量是普通鋼材的1-2倍。以其強(qiáng)度來提高承載力，以其高彈性模量來改善結(jié)構(gòu)的延展性，從而達(dá)到加固的目的。
2）耐久性和耐腐蝕性好
由于其固有的化學(xué)特性，致使碳纖維布能夠抵抗一般酸堿鹽的腐蝕，有良好的耐腐蝕性和耐久性，而且其本身還可以起到對內(nèi)部混凝土結(jié)構(gòu)的保護(hù)作用，間接增加了混凝土保護(hù)層，從而達(dá)到雙重效果。
3）不增加構(gòu)件的自重及體積
碳纖維布質(zhì)量輕，厚度薄，粘貼后基本不增加結(jié)構(gòu)自重和尺寸，不影響建筑物的有效使用空間和外觀。
4）適用面廣
碳纖維布是一種柔性材料，可以方便地裁剪，所以這種加固技術(shù)可以廣泛適用于各種結(jié)構(gòu)類型（如橋梁、隧道、涵洞、煙囪等）、各種結(jié)構(gòu)形狀（如矩形、圓形、曲面結(jié)構(gòu)等）、各種結(jié)構(gòu)部位（梁、板、柱、節(jié)點(diǎn)、拱、殼等），且不改變結(jié)構(gòu)形狀及不影響結(jié)構(gòu)外觀，這是傳統(tǒng)加固方法所不具有的。
5）施工便捷高效
碳纖維布加固，無大型機(jī)具，沒有濕作業(yè)，占用場地少。施工工效高，粘貼碳纖維法是粘貼鋼板施工工效的4-5倍。施工質(zhì)量易保證，碳纖維預(yù)浸料輕質(zhì)柔軟，易貼附，即使被加固的結(jié)構(gòu)表面不是非常平整，也可以保證很高的粘貼率。
碳纖維布的這些特點(diǎn)，為建筑結(jié)構(gòu)的加固提供了技術(shù)支持，決定了碳纖維加固技術(shù)具有很大的經(jīng)濟(jì)價值和社會效益。
現(xiàn)代建筑中，粘鋼加固和碳纖維加固應(yīng)用較多，此處將兩種加固方法進(jìn)行對比：
碳纖維布輕質(zhì)高強(qiáng)，厚度為0.111-0.167mm，抗拉強(qiáng)度高，為普通鋼材的8-10倍，但各向異性，即抗拉強(qiáng)度高但抗剪強(qiáng)度低；施工更為簡便，施工速度為粘鋼的2-3倍。
鋼板的物理力學(xué)性能為各項(xiàng)同性，受力性能好；施工時需夾具和施工機(jī)具， 施工工序和施工操作性較碳纖維布復(fù)雜。
下表中，我們對碳纖維布與鋼板進(jìn)行換算，通過分析得出：
對于普通小荷載結(jié)構(gòu)或構(gòu)件，其補(bǔ)強(qiáng)所需面積較小，粘貼碳纖維布1-2層即可滿足要求時，優(yōu)先選用粘貼碳纖維布加固，其經(jīng)濟(jì)性和施工操作性優(yōu)勢明顯：而當(dāng)結(jié)構(gòu)或構(gòu)件補(bǔ)強(qiáng)所需面積較大時，即粘貼碳纖維布超過2-3層時，優(yōu)先選用粘鋼加固方案，可大幅提高結(jié)構(gòu)的承載力或受力性能，并取得良好的經(jīng)濟(jì)性。
隨著我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)地迅猛發(fā)展，各類建筑結(jié)構(gòu)的適用性和安全性被廣泛關(guān)注，如何在確保安全的前提下，低投資帶來高回報(bào)，成為新時代的焦點(diǎn)。以醫(yī)院等公共建筑為例，新的醫(yī)療設(shè)備或者結(jié)構(gòu)功能調(diào)整，對原有結(jié)構(gòu)提出了需求，如何在短的時間內(nèi)達(dá)到要求，盡可能減少對社會的損失，都值得我們認(rèn)真思考。
碳纖維布具有強(qiáng)度高、延性好、耐腐蝕和耐久性好、適用面廣、施工便捷等優(yōu)點(diǎn)，在建筑加固中具有廣闊的前景。隨著科技的不斷進(jìn)步，新的加固材料、新的加固技術(shù)，必將為建設(shè)注入新的色彩。

碳纖維布及浸漬膠該如何選擇
對于從事結(jié)構(gòu)加固的施工人員，粘貼碳布其實(shí)并不陌生，但如何選擇好的碳布和浸漬膠是一件令人極其的事情。市面上眾多品牌的碳布浸漬膠魚龍混雜，令人頭暈?zāi)垦５耐瑫r看起來似乎都沒什么區(qū)別。然而不同的產(chǎn)品卻存在較大的價格差異，部分工程由于采用了價格低廉的劣質(zhì)產(chǎn)品導(dǎo)致加固失效也常有發(fā)生，那么，怎樣在眾多廠家中辨識出的碳布和浸漬膠呢。
1、首先確定碳布和配套浸漬膠的等級
首先我們要知道碳纖維布有一級300g、一級200g、二級300g和二級200g四種規(guī)格，配套浸漬膠有A級和B級兩種等級。有些圖紙?jiān)O(shè)計(jì)說明直接就會給出碳布和膠的等級規(guī)格，例如設(shè)計(jì)說明中明確提出碳布采用一級300g，配套浸漬膠采用A級膠。那我們就可以直接跟材料廠家說明規(guī)格等級就可以了。如果設(shè)計(jì)說明沒有明確提出碳布和膠的等級規(guī)格，我們可以根據(jù)材料幾項(xiàng)關(guān)鍵性能參數(shù)進(jìn)行判斷材料規(guī)格等級。例如提到碳布抗拉強(qiáng)度≥3400MPa、彈性模量230GPa、伸長率1.6%，那我們就可以確定碳布等級為一級，抗拉強(qiáng)度≥3000MPa、彈性模量200GPa，伸長率1.5%，說明碳布等級為二級；可以根據(jù)碳布厚度確定碳布的克數(shù)，厚度為0.167mm，碳布為300g/㎡，厚度為0.111mm，碳布為200g/㎡；膠體抗拉強(qiáng)度≥38MPa，彈性模量≥2400MPa，伸長率為1.5%說明為A級膠；若膠體抗拉強(qiáng)度≥30MPa，彈性模量≥1500MPa，伸長率為1.5%說明為B級膠。
2、檢查檢測報(bào)告是否齊全
首先涉及到結(jié)構(gòu)安全的加固材料必須通過安全性鑒定，若圖紙要求設(shè)計(jì)年限是30年一定得檢查浸漬膠安全性鑒定報(bào)告中是否有耐濕熱老化這項(xiàng)檢測，若圖紙要求設(shè)計(jì)年限是50年，還需要檢查浸漬膠耐長期應(yīng)力的檢測；其次要檢查浸漬膠的無毒檢測報(bào)告。無毒檢測報(bào)告有一個是檢測苯、二等有毒物質(zhì)含量的檢測報(bào)告，如果產(chǎn)品有該報(bào)告則說明浸漬膠不會揮發(fā)出或者揮發(fā)出很少的有害氣體。另一個無毒是針對小白鼠和白兔的喂食和皮膚涂抹，如果該產(chǎn)品有該報(bào)告則說明浸漬膠對人體皮膚基本沒有性。卡本浸漬膠通過了全項(xiàng)的安全性鑒定報(bào)告的檢測，并且也通過了無毒檢測報(bào)告，是國內(nèi)檢測報(bào)告為齊全的生產(chǎn)廠家。
3、觀察產(chǎn)品外觀以及施工體驗(yàn)性
當(dāng)碳布和浸漬膠進(jìn)場時，檢查碳布外觀是否有明顯的不平整現(xiàn)象。在施工過程中感受膠體是否好用，膠體如果太稠則會導(dǎo)致施工人員施工體驗(yàn)性不好，并且膠體很難充分浸透碳布，達(dá)到的加固效果，若果膠體太稀，又會導(dǎo)致浸漬膠流淌，影響粘接效果。
了解廠家規(guī)模以及技術(shù)能力
如果廠家規(guī)模太小，生產(chǎn)能力就會有問題，會導(dǎo)致供貨不及時。卡本擁有4條碳布機(jī)，兩條結(jié)構(gòu)膠生產(chǎn)線，碳布年產(chǎn)量可達(dá)100萬平以上，結(jié)構(gòu)膠年產(chǎn)量可到萬噸以上。并且常規(guī)產(chǎn)品常年有存貨，定制產(chǎn)品也會及時生產(chǎn)，保證以快的速度來響應(yīng)客戶一切的合理要求。并且卡本擁有專門的研發(fā)部和技術(shù)部，擁有技術(shù)人員三十多人，占全體員工近三分之一，如果現(xiàn)場出現(xiàn)問題，技術(shù)人員會馬上進(jìn)行電話溝通，如果電話溝通解決不了問題，我們會派技術(shù)人員去現(xiàn)場進(jìn)行處理解決問題。
結(jié)構(gòu)安全無小事，在加固材料的選購上更是體現(xiàn)得淋漓盡致。加固材料是結(jié)構(gòu)加固中對安全影響的因素，因此在選購中，我們一定要仔細(xì)篩選、謹(jǐn)慎決定，防止一時疏忽，留下安全隱患。

現(xiàn)實(shí)生活中地震一直是自然災(zāi)害中對人類傷害的之一，在地震之后，建筑物結(jié)構(gòu)受損嚴(yán)重，出現(xiàn)裂縫，甚至倒塌等情況。因此，小悍覺得，現(xiàn)有建筑進(jìn)行抗震加固的目的就是為使既有建筑達(dá)到抗震加固的基本要求，即就是在發(fā)生地震的時候建筑結(jié)構(gòu)能夠不倒塌傷人。
地震之后，各項(xiàng)救災(zāi)工作有條不紊的開展，建筑物的修復(fù)和加固工作更是重中之重。那么，建筑物怎么進(jìn)行加固修復(fù)呢？
經(jīng)歷地震后，有關(guān)鑒定部門都會對建筑物進(jìn)行一個抗震鑒定，然后根據(jù)其結(jié)果對建筑物進(jìn)行抗震加固設(shè)計(jì)。眾所周知，傳統(tǒng)抗震加固方法有粘鋼加固、加大截面加固法、纏繞鋼絲加固法等。今天，小悍就給大家介紹一種既實(shí)惠又好用的加固材料---悍馬碳纖維布。
碳纖維布加固法是近年來新興的加固方法，針對結(jié)構(gòu)裂縫、承載力不足等都有其加固的優(yōu)勢，隨著國家加大對建筑的抗震加固力度，碳纖維布發(fā)揮其優(yōu)良性能，在抗震加固中卻大有作為。我們知道，在建筑物中，真正承重的是柱子，所以在加固的時候，為提高柱子延性，我們都會針對柱子做碳纖維布環(huán)束法加固，對混凝土柱施加一環(huán)向約束，提高混凝土軸心承載力以及混凝土柱的延性，達(dá)到抗震加固的目的。
在采用碳纖維布對建筑物抗震加固時，必須遵循以下幾點(diǎn)原則：
1.因?yàn)榻ㄖ锉旧硎軗p嚴(yán)重，所以在施工過程中一定要保證不要二次傷害建筑物的結(jié)構(gòu)。所以目前來說，碳纖維布加固是對建筑物損耗小的一種加固方法，推薦在災(zāi)區(qū)大量推廣；
2.在進(jìn)行建筑物抗震鑒定之后，確定適合建筑物的加固方法，切不可憑經(jīng)驗(yàn)直接施工，畢竟這是關(guān)乎人命的事情；
3.荷載傳遞的合理性，盡量保持原結(jié)構(gòu)的合理傳力途徑，消除或減少原結(jié)構(gòu)傳力途徑的缺陷。

建筑加固改造是隨著建筑業(yè)的發(fā)展而發(fā)展起來的，加固工程領(lǐng)域廣泛，涵蓋了房屋、橋梁、道路、隧道等各個不同的工程領(lǐng)域，是一個新型的朝陽行業(yè)。當(dāng)然，加固方法也是有很多種，碳纖維加固、粘鋼加固、植筋加固法等，其中，以碳纖維布加固居多。
碳纖維結(jié)構(gòu)加固技術(shù)是一種新型的加固技術(shù)，已經(jīng)得到較為廣泛的應(yīng)用，并已產(chǎn)生較大的經(jīng)濟(jì)效益;在混凝土結(jié)構(gòu)的加固中，碳纖維布主要是分擔(dān)鋼筋的受力，即碳纖維布的主要作用是提高結(jié)構(gòu)構(gòu)件的抗拉強(qiáng)度。
隨著建筑由于各種原因造成承載力降低、混凝土強(qiáng)度降低或需要提高抗震能力和修補(bǔ)建筑裂縫，碳纖維加固法加固效果好，高強(qiáng)高效，適用面廣，質(zhì)量易保證，耐腐蝕及耐久性能，且這項(xiàng)技術(shù)具有施工簡便快捷、安全可靠、耐久性好，能適應(yīng)各種復(fù)雜的結(jié)構(gòu)外形，不影響原結(jié)構(gòu)的外觀等諸多優(yōu)點(diǎn)，碳纖維布補(bǔ)強(qiáng)技術(shù)將有廣闊的應(yīng)用前景。
碳纖維加固修補(bǔ)技術(shù)具有如下的優(yōu)越性：
（1）優(yōu)異的力學(xué)性能，可有效地應(yīng)用于多種形式的結(jié)構(gòu)補(bǔ)強(qiáng)，包括抗彎、抗剪、抗壓、抗疲勞、抗震、抗風(fēng)、控制裂縫和撓度的擴(kuò)展、增加結(jié)構(gòu)的延性。
（2）優(yōu)異的化學(xué)穩(wěn)定性，使經(jīng)過補(bǔ)強(qiáng)和維修的結(jié)構(gòu)具有極強(qiáng)的抗酸、堿、鹽、紫外線侵蝕和防水能力；具有足夠的適應(yīng)氣溫變化的能力。易子外加防火涂層后有效地防火?？梢源蟠笤鰪?qiáng)結(jié)構(gòu)對惡劣外部環(huán)境的適應(yīng)能力，延長結(jié)構(gòu)壽命，這是包鋼方法不可比擬的。
（3）材料的輕質(zhì)高強(qiáng)，可以不增加結(jié)構(gòu)體積，所增加的結(jié)構(gòu)自重幾乎可以不計(jì)。這是傳統(tǒng)方法做不到的。
（4）施工工序簡單，可用小型電動工具操作，不像傳統(tǒng)補(bǔ)強(qiáng)方法需要眾多工種、大量勞動力、大型施工設(shè)備及吊裝機(jī)械。因而可以在傳統(tǒng)技術(shù)無法施工的有限作業(yè)空間內(nèi)實(shí)施。而且進(jìn)度快、工期短，更能在持續(xù)交通有振動的情況下操作。從而大大縮短工程停工、停止運(yùn)營或斷路施工的時間，極大地降低經(jīng)濟(jì)損失和社會影響。