建筑結(jié)構(gòu)加固改造工程中碳纖維的應(yīng)用

金澤安 安慶市盛大建設(shè)工程咨詢有限公司

目前建筑行業(yè)正在全面的發(fā)展，特別是在國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展當(dāng)中占據(jù)著比較重要的地位，除了一些新建工程外，已經(jīng)存在的建筑維修改造工程規(guī)模正在不斷地?cái)U(kuò)大，而帶來的改造難度和加固措施也變得復(fù)雜起來，一些普通的加固技術(shù)已經(jīng)無法滿足工程的高質(zhì)量要求。碳纖維加固技術(shù)與普通的技術(shù)相比較，碳纖維可以在常溫的情況下將一些環(huán)氧樹脂膠與建筑結(jié)構(gòu)緊密相連，加固效果非常明顯，可以廣泛應(yīng)用在建筑加固改造工程當(dāng)中。

一、碳纖維在建筑結(jié)構(gòu)加固改造工程中的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

分析目前碳纖維加固的主要技術(shù)應(yīng)用優(yōu)勢(shì)主要體現(xiàn)幾個(gè)基本方面，第一，應(yīng)用領(lǐng)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(yīng)用到民用工業(yè)住宅和其他民用建筑中的防震、防裂，還有的可以用于修補(bǔ)需要加強(qiáng)的和防腐蝕的結(jié)構(gòu)。第二，碳纖維擁有良好的整體防水保護(hù)效果，在進(jìn)行鋼筋碳纖維整體加固時(shí)，應(yīng)用的是環(huán)保碳氧聚酯樹脂防水膠對(duì)鋼筋混凝土的整體表面涂層進(jìn)行防水處理，而由于環(huán)保碳氧聚酯樹脂本身就擁有比較良好的防水保護(hù)性能，所以采用碳纖維加固防水技術(shù)有著比較強(qiáng)大的整體防水保護(hù)能力。第三，碳纖維加固的整體施工操作方式比較簡(jiǎn)便，因?yàn)檫@種碳纖維加固材料比較輕薄，同時(shí)還可以能夠在較短的施工時(shí)間之內(nèi)輕松完成整個(gè)工程。第四，碳纖維建筑加固工作方式比較便于隨意進(jìn)行剪裁，根據(jù)實(shí)際的建筑加固工作需求我們可以將整個(gè)建筑內(nèi)部結(jié)構(gòu)內(nèi)的任何碳纖維隨意進(jìn)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(huì)對(duì)整個(gè)建筑內(nèi)部結(jié)構(gòu)的外觀效果產(chǎn)生一定的不良影響。第五，應(yīng)用新型碳纖維結(jié)構(gòu)可以使其擁有較強(qiáng)的建筑抗腐蝕耐熱能力，因?yàn)閼?yīng)用碳纖維結(jié)構(gòu)材料本身可以具有很高的耐熱穩(wěn)定性，在實(shí)際應(yīng)用時(shí)不會(huì)直接受到來自外界的任何環(huán)境影響，可以有效延長(zhǎng)建筑物使用壽命。

二、碳纖維在建筑結(jié)構(gòu)加固改造工程中的實(shí)踐應(yīng)用

（一）碳纖維加固在多種混凝土受力構(gòu)件中的應(yīng)用

根據(jù)上面所描述的相關(guān)內(nèi)容，我們可以了解到碳纖維結(jié)構(gòu)加固施工方式的一些主要優(yōu)點(diǎn)，而合理的選擇材料就保證碳纖維和多種混凝土受力構(gòu)件得到充分發(fā)揮，碳纖維加固可以給建筑混凝土施工帶來巨大的經(jīng)濟(jì)幫助，可以有效滿足多種混凝土受力組合構(gòu)件在建筑加固和施工受力方面的高技術(shù)需求。

首先是碳纖維構(gòu)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(duì)這種加固方式進(jìn)行測(cè)試，發(fā)現(xiàn)碳纖維復(fù)合材料構(gòu)件進(jìn)行加固之后的混凝土部分構(gòu)件承載強(qiáng)度明顯提升，構(gòu)件的承載能力也大大提高，當(dāng)構(gòu)件內(nèi)部出現(xiàn)裂縫時(shí)，發(fā)現(xiàn)裂縫的寬度明顯變小，碳纖維材料加固的部分構(gòu)件承載力強(qiáng)度達(dá)到一定值時(shí)，混凝土的正截面構(gòu)件上所發(fā)生的裂縫數(shù)量明顯縮小，而且在構(gòu)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(nèi)部受壓時(shí)的構(gòu)件。將各種碳纖維復(fù)合材料均勻的在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)方柱上進(jìn)行纏繞，在其中包裹時(shí)，要注意各種碳纖維復(fù)合材料的均勻性，這樣不僅可以有效提高建筑方柱的強(qiáng)度，也可以在很大程度上提高混凝土方柱結(jié)構(gòu)的穩(wěn)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(yùn)用在建筑混凝土的圓柱上，可以有效提高整個(gè)圓柱的承載能力。在一定的荷載壓力作用下，運(yùn)用這種加固方式時(shí)，就會(huì)對(duì)混凝土構(gòu)件受力之后產(chǎn)生一定的側(cè)向變形，而碳纖維的加固方式存在一定的側(cè)向約束效果，可以有效提供一定的側(cè)向承載約束力，以此方式來有效提高受壓構(gòu)件的側(cè)向承載性能。

最后在一些老式建筑當(dāng)中，運(yùn)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(gòu)件的防水抗剪腐蝕能力。施工人員還需要根據(jù)實(shí)際的建筑工程設(shè)計(jì)需求，合理科學(xué)的選擇加固的方式，適當(dāng)設(shè)置固定點(diǎn)數(shù)量，可以大大提高鋼筋混凝土構(gòu)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(huì)選擇使用結(jié)構(gòu)纏繞或膠粘黏的加固方式將碳纖維復(fù)合材料的加固優(yōu)勢(shì)發(fā)揮出來，使其能夠達(dá)到一定的加固施工效果和結(jié)構(gòu)強(qiáng)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(shù)弊端，這種加固方式比較復(fù)雜，短時(shí)間內(nèi)根本無法完成，所以我們建議在加固施工時(shí)可以使用一種u 型復(fù)合碳纖維材料進(jìn)行粘粘，這樣可以達(dá)到良好的結(jié)構(gòu)加固施工效果。

（二）碳纖維加固的步驟與工藝流程

開始進(jìn)行碳纖維基層加固結(jié)構(gòu)施工之前，首先要對(duì)整棟建筑物的主體結(jié)構(gòu)及其表面部分進(jìn)行底膠基層加固處理，之后按照實(shí)際的施工要求對(duì)底膠粘結(jié)劑部分進(jìn)行合理的攪拌調(diào)配加固作業(yè)，同時(shí)在需要加固的部分涂上底層粘膠，待表面完全恢復(fù)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(shè)上碳纖維塑料布和底膠保護(hù)纖維層。為了保證能夠真正達(dá)到使用碳纖維復(fù)合材料的墻體加固質(zhì)量，保證效果，施工人員一定要在進(jìn)行加固之前做好結(jié)構(gòu)基層的墻體清洗處理工作，將基層表面上的化學(xué)雜質(zhì)全部清理干凈，只露出鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)表面的穩(wěn)固部分，如果還殘留一定的化學(xué)雜質(zhì)，要及時(shí)地對(duì)其進(jìn)行墻體清洗，保證建筑結(jié)構(gòu)表面平整，及時(shí)發(fā)現(xiàn)結(jié)構(gòu)存在一些裂縫，建議專業(yè)施工人員結(jié)合判斷裂縫的寬度大小等來進(jìn)行裂縫填補(bǔ)并及時(shí)地對(duì)其進(jìn)行封閉處理。在建筑施工設(shè)計(jì)過程當(dāng)中，粘合劑的廣泛應(yīng)用不一定涉及其他的結(jié)構(gòu)，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(huì)容易發(fā)生一定的結(jié)構(gòu)質(zhì)變，無法完全達(dá)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(duì)本次加固的施工效果進(jìn)行檢查，如果及時(shí)發(fā)現(xiàn)空鼓或存在翹邊的現(xiàn)象，要及時(shí)對(duì)其作出修補(bǔ)處理。

三、結(jié)語

總的來說，碳纖維建筑材料加固存在著較多的專業(yè)技術(shù)應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，在大型建筑行業(yè)當(dāng)中它屬于新型建筑加固補(bǔ)強(qiáng)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(shù)操作要求比較低，無須使用一些大型施工設(shè)備，直接可以人工操作，而且施工步驟比較簡(jiǎn)便，施工流程明確，在施工時(shí)不會(huì)對(duì)建筑結(jié)構(gòu)本身產(chǎn)生影響，同時(shí)可以提高建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性能和安全性能，保證一定的承載能力。