一、結(jié)合某煤廠主次梁有裂紋的加固工程實(shí)踐，介紹了碳纖維布在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)加固中的施工工藝及其技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益、社會效益和環(huán)境效益，為類似工程的加固提供了切實(shí)可行的施工方法。

二、碳纖維布復(fù)合材料具有抗拉強(qiáng)度高、密度小、耐腐蝕性和耐久性好等優(yōu)點(diǎn)。目前，在我國許多地區(qū)的橋梁和工民建工程加固中得到了廣泛的應(yīng)用。在某煤廠主廠房的加固中，通過多方面綜合比較后選擇了碳纖維粘貼加固的方式。現(xiàn)結(jié)合某煤廠主廠房具體工程實(shí)踐談?wù)勌祭w維布在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)加固中的應(yīng)用。

①碳纖維布加固特點(diǎn)及加固機(jī)理

(1)特點(diǎn)。高抗拉強(qiáng)度、高彈性模量；施工方便，無需任何夾具、模板，能適應(yīng)各種結(jié)構(gòu)外形的補(bǔ)強(qiáng)而不改變構(gòu)件外形尺寸，可多層粘貼，并能有效地封閉混凝土的裂縫；耐腐蝕及耐久性能好；不增加結(jié)構(gòu)自重。

(2)加固機(jī)理。利用專用碳纖維浸漬膠將抗拉強(qiáng)度極高的碳纖維布粘貼于混凝土結(jié)構(gòu)表面，并與之形成整體，共同工作。

②具體施工

2.1 施工準(zhǔn)備認(rèn)真閱讀設(shè)計(jì)施工圖，根據(jù)施工現(xiàn)場和被加固構(gòu)件混凝土的實(shí)際狀況，擬定施工方案和施工計(jì)劃。對所使用的碳纖維片材、配套樹脂、機(jī)具等作好施工前的準(zhǔn)備工作。

2.2 施工工藝流程混凝土基底處理→涂底膠→用修補(bǔ)膠進(jìn)行殘缺修補(bǔ)→貼碳纖維布→養(yǎng)護(hù)→涂裝→完工驗(yàn)收。

2.3 混凝土基底處理(1)裂縫處理。寬度小于0.1mm的裂縫，用碳纖維浸漬膠進(jìn)行表面涂抹封閉；大于0.1mm的裂縫用環(huán)氧樹脂裂縫壓注膠灌縫。某煤廠主廠房加固的主次梁大部分都有寬度不一的裂縫，為此對所加固的主次梁首先進(jìn)行了壓力灌膠處理。(2)將混凝土構(gòu)件表面的殘缺、破損部分清除干凈，至結(jié)構(gòu)密實(shí)部位，使其表面平整。(3)檢查外露鋼筋是否銹蝕。如有銹蝕，需進(jìn)行必要處理。(4)對經(jīng)剔鑿、清除和露筋的構(gòu)件殘缺部分，用混凝土修補(bǔ)膠進(jìn)行修補(bǔ)、復(fù)原，達(dá)到表面平整。(5)將構(gòu)件表面凸出部分(混凝土構(gòu)件交接部位、模板的接差等)打磨平整，修復(fù)后的接差要盡量平順；棱角的部位，用磨光機(jī)磨成圓角，圓角半徑須≥20mm。(6)結(jié)構(gòu)或構(gòu)件用角磨機(jī)打磨除去1～2mm厚表層后，用吹風(fēng)機(jī)將表面灰塵和雜物清理掉，用丙酮清洗，并使表面充分干燥。

2.4 涂底膠(1)把底膠的A和B按規(guī)定比例稱量準(zhǔn)確后放入容器內(nèi)，并用攪拌器攪拌，攪拌時(shí)最好沿同一方向攪拌，盡量避免混入空氣形成氣泡。每次配置量以小于3kg為宜，現(xiàn)配現(xiàn)用。(2)用專用滾筒刷均勻地將底膠涂刷于混凝土表面，不得漏刷或有流淌、氣泡，指觸干燥后，才能進(jìn)行下一道工序。(3)底膠指觸干燥或固化后，表面上的凸起部分要用砂布或角磨機(jī)磨平。

2.5 用修補(bǔ)膠進(jìn)行殘缺修補(bǔ)構(gòu)件表面凹陷部位應(yīng)用修補(bǔ)膠填平，并修復(fù)至表面平整、順滑；內(nèi)角(段差、起拱等)要用修補(bǔ)膠填補(bǔ)，使之平順，修補(bǔ)膠涂刮后，表面仍存在的凹凸糙紋，應(yīng)再用砂紙打磨平整。

2.6 粘貼碳纖維布按設(shè)計(jì)要求的尺寸用鋒利刀具裁剪碳纖維布，應(yīng)整齊劃一，避免毛刺、缺角；碳纖維浸漬膠的A和B應(yīng)按規(guī)定的比例稱量準(zhǔn)確，裝入容器用攪拌器均勻攪拌，一次調(diào)和量應(yīng)在可使用時(shí)間內(nèi)用完；纖維順長方向片材的接頭必須搭接10cm以上，片材寬度方向不需要搭接；貼布前用專用滾筒刷均勻地涂抹粘貼用浸漬膠，使其均勻涂抹于混凝土粘貼部位和碳纖維布上，拐角部位適當(dāng)多涂抹一些，按設(shè)計(jì)要求的尺寸裁剪碳纖維布，拉緊對齊后粘貼，用刮板、滾筒沿同一方向反復(fù)滾壓，去除氣泡，直至膠料滲出，充分浸潤膠料碳纖維布；再用滾筒刷均勻涂抹浸漬膠于碳纖維外表面，如需多層粘貼則重復(fù)上述步驟，并保證底層粘貼的碳纖維布上涂已指觸干燥，才能粘貼下一層。

2.7養(yǎng)護(hù)碳纖維布施工后，應(yīng)進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)期一般在2~7天內(nèi)；對于有風(fēng)吹、雨淋或有可能人為擾動的地方應(yīng)進(jìn)行遮擋封閉養(yǎng)護(hù)。

2.8 表面涂裝對于有外觀裝飾要求的結(jié)構(gòu)或構(gòu)件，可在粘貼后的碳纖維布表面噴沙抹灰后涂刷常規(guī)涂料。

2.9 施工注意事項(xiàng)由于碳纖維布為電的良導(dǎo)體，應(yīng)使其遠(yuǎn)離電源；施工用各種結(jié)構(gòu)膠遠(yuǎn)離明火，并避免陽光直射；施工及檢查人員應(yīng)穿防護(hù)工作服，配戴口罩、手套、防護(hù)眼鏡等防護(hù)用品；施工現(xiàn)場通風(fēng)狀況良好；當(dāng)結(jié)構(gòu)膠粘附在皮膚上時(shí)，應(yīng)立即用肥皂水沖洗，濺入眼內(nèi)用清水清洗或及時(shí)就醫(yī)；經(jīng)常整理清掃作業(yè)現(xiàn)場，清潔作業(yè)環(huán)境。

2.10 驗(yàn)收在開始施工之前，應(yīng)確認(rèn)碳纖維布及配套碳纖維布實(shí)際粘貼面積應(yīng)不少于設(shè)計(jì)量，位置偏差應(yīng)不大于l0mm；碳纖維布與混凝土之間的粘結(jié)質(zhì)量可用小錘輕輕敲擊或手壓碳纖維布表面的方法來檢查，總有效粘結(jié)面積不應(yīng)低于95%，當(dāng)碳纖維布的空鼓面積小于10000mm2時(shí)，可采用針管注膠的方式進(jìn)行補(bǔ)救，空鼓面積大于10000mm2時(shí)，宜將空鼓處的碳纖維片材切除，重新搭接貼上等量的碳纖維布，搭接長度應(yīng)不小于20cm；必要時(shí)可對碳纖維片材和配套結(jié)構(gòu)膠進(jìn)行現(xiàn)場取樣檢驗(yàn)。

三、結(jié)論：用碳纖維布修復(fù)補(bǔ)強(qiáng)混凝土結(jié)構(gòu)與傳統(tǒng)的加固方法相比，具有巨大的優(yōu)越性，有良好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益、社會效益和環(huán)境效益。

(1)技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益。碳纖維布的重量輕、強(qiáng)度高，隨形性好，能適應(yīng)各種復(fù)雜結(jié)構(gòu)外形的修復(fù)補(bǔ)強(qiáng)，對結(jié)構(gòu)重量的影響甚微；碳纖維布修復(fù)補(bǔ)強(qiáng)工藝施工簡便迅速，無需任何夾具、模板和支撐，雖然碳纖維布本身的價(jià)格高于其他材料，但施工費(fèi)用大大降低。它免除了鋼板補(bǔ)強(qiáng)、混凝土補(bǔ)強(qiáng)等傳統(tǒng)方法所需的植筋錨固、裝拆夾具、立模、支撐、灌注混凝土、養(yǎng)護(hù)、拆模等繁雜的工序和輔助設(shè)施，而且占用空間小，即使在高空作業(yè)，也只需設(shè)置簡易工作平臺即可。另外，碳纖維布補(bǔ)強(qiáng)有非常良好的抗腐蝕性能和耐久性，不需作任何防腐處理，而粘鋼加固則需做定期防銹、防腐處理。因此，碳纖維布修復(fù)補(bǔ)強(qiáng)技術(shù)具有明顯的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益。

(2)社會效益。由于碳纖維布修復(fù)補(bǔ)強(qiáng)的施工簡便迅速、施工周期短、占用空間小，使施工對周圍的影響降低到最低限度。本工程施工完成后，無論是施工質(zhì)量，還是確保工期和后期服務(wù)工作，均受到業(yè)主、監(jiān)理單位、設(shè)計(jì)單位的好評，經(jīng)驗(yàn)收確認(rèn)效果良好，達(dá)到預(yù)期加固目的。