鹰潭混凝土裂缝加固

在之前的文章中，我们多次谈到粘钢加固与粘贴碳纤维布加固都可以提高原有建筑结构的承载力，但这两种方法对建筑承载力的提升效果如何，我们就不得而知。通过查阅整理相关的技术资料，将粘钢加固与碳纤维布加固与大家进行分享，希望对大家会有所帮助。
粘钢和粘贴碳纤维布加固法其加固原理基本相同，都是通过结构胶粘剂将薄钢板和碳纤维材料粘贴在原构件表面，使之成为一个整体共同受力提高原有构件的承载力。
从施工方面来说，粘钢或粘贴碳纤维布的厚度不宜太厚。对于粘钢来说，其粘贴钢板的加固量对受拉区和受压区，分别不应**过3层和4层，并且要保证钢板的总厚度不应**过10mm；粘贴碳纤维布的加固量对于预成型板来说，不应**过2层，对湿法铺层的织物不宜**过4层。**过4层时，则应考虑采用碳纤维板进行加固，并采取可靠的加强锚固措施，确保结构安全。
钢筋混凝土结构构件采用粘钢或粘贴碳纤维布加固时，其正截面的受弯承载能力提高幅度，不应**过40%，并应验算其受剪承载力，避免因受弯承载力提高后而导致构件受剪破坏先于受弯破坏；其目的是为了控制加固后构件的裂缝宽度和变形，也是为了强调“强剪弱弯”设计原则的重要性。
由此看来，粘钢和粘碳纤维布加固方法并不能无限提高建筑物的承载力，在对建筑物进行加固处理时，我们必须按照混凝土结构加固原则对建筑物进行结构并依据结果选择合理的加固方案，确保结构安全。

粘钢加固和碳纤维布加固能不能互换？
在加固工程之中，粘贴碳布与粘钢加固，是我们常见的加固方法，那么究竟碳布与粘钢加固有哪些相同与不同之处呢？今天我们就来深入了解一下吧!
加固机理相似
粘贴碳纤维布加固和粘钢加固的形式和加固机理比较类似，本质上相当于增加构件配筋，在抗剪、抗弯加固中一般可以互相替换。
粘钢加固工法的优势
碳纤维和钢材弹性模量基本一致，但碳纤维的抗拉强度是钢材的10倍左右，所以要充分发挥加固材料的强度，粘贴碳纤维需要加固构件产生更大的形变。也就是说，在小变形情况下，粘贴碳纤维加固应力滞后显著，所以当构件承载力相差较多时，应**选用粘钢加固；
碳纤维和钢材弹性模量基本一致，达到同样的力值，钢材截面要大的多，所以粘钢加固提高构件钢度的幅度要**过碳纤维加固。也就是说，若补充同样的抗弯能力，构件粘钢加固的挠度、裂缝宽度小于粘碳纤维加固的；
钢板上可以焊接锚筋，也可钻孔设植筋锚固，所以粘钢加固的锚固方式较粘碳纤维灵活；
碳布加固工法的优势
如果将碳纤维布抗拉强度设计值取为2000MPa，钢材(Q235)抗拉强度设计值取为200MPa，可按照0.1mm厚碳纤维布则可相当于1mm厚钢板。
此外，碳纤维轻、薄，不需要大型施工机械，运输储存、施工简便，同样工程量，粘贴碳纤维施工工期约是粘钢的40%。碳纤维和钢材相比，属惰性材料，不锈蚀，也不易被有害介质腐蚀，在恶劣环境下耐久性好。
碳纤维还具有柔韧性，能够包裹复杂外形的构件，并非很光滑的结构建筑的钢筋表面基本有效粘贴率也可以达到，粘贴钢板是很难达到有效的粘贴面，相应的验收标准仅仅是达到70%。
在加固工程之中，单采用一种加固工法就将问题完全解决，少之又少，换言之，任何加固工法都会有自己的使用局限，我们就需要掌握每种加固工法的优势，将每种加固工法的优势充分发挥出来，为结构安全**。

在认识碳纤维增强塑料复合材料制品时，很多人看到具有碳纤维纹路的制品感觉就是酷，具有时尚科技感。今天我们就来探讨不同碳纤维纹路来做碳纤维复合材料制品有什么不一样。
碳纤维在复合材料中起到承载载荷的作用，外界作用于CFRP复合材料上的力都会经塑料传递给碳纤维，所以对CFRP复合材料的破坏首先要破坏碳纤维。
那么对碳纤维的破坏基本可分两种，一种是平行于碳纤维方向的拉伸力，这个力会将碳纤维拉断，所以要求碳纤维具备较高的拉伸强度；另一种是剪切力，这个力垂直于碳纤维方向，要求碳纤维具备较高的抗剪切强度。可惜在所有碳纤维供应商产品性能参数一栏里都没有出现碳纤维剪切强度的表述。这是因为首先碳纤维剪切强度很小，另一方面碳纤维本身属于一维材料，在直径尺度很小，对碳纤维制品的任何剪切力都可以分解成不同方向碳纤维的拉伸力。
有了这个概念，那么进行复合材料制品设计过程中，尽可能了解制品的受力情况，然后对制品的纤维排布方向进行针对性的优化，尽可能的使作用于碳纤维复合材料外力分解成不同方向上碳纤维的拉伸力，因为拉伸强度高是碳纤维的优势，以己之长攻彼之短嘛。二维的编织布是制造碳纤维复合材料制品和预浸料的原料，也是进行纤维排布方向优化的基础。那么对不同碳纤维布编制方向的了解将会有助于碳纤维复合材料制品的设计。
平纹编织的特点是经纱和纬纱以一上一下的规律交织。也就是经纬纱每隔一根纱就交错一次（如图1、2），所以交织点多，使织物坚牢、耐磨、硬挺、平整，但弹性较小，光泽一般，平纹织物密度不可能太高，较为轻薄，耐磨性较好，透气性较好，布面均匀且正相同。这种碳纤维布的纤维束由于一直处于上下起伏的状态，纤维弯曲点比较多，在受拉伸过程中伸长率较高。同时由于相邻两根经纱和相邻两根纬纱交织点位置由于纤维束的滑动出现眼孔。平纹编织的变种形式也很多，比如12K经纱与1K纬纱混合编织。由于经线和纬线方向上纤维束的反射光不同，因此平纹编织纤维布可观察到格子状的外观，类似于国际象棋的棋盘。
斜纹编织纤维布具有与纤维束排布方向有一定夹角的斜向纹路（如图3、4），这个纹路方向上并不存在纤维束，而是由于纤维束经纬向编织过程，经向或纬向纤维束跳过两束纬向或经向纤维进行编织。也就是纤维束一上一下的编织频率减小，纤维束浮长，同时相邻两个纤维束错开一个编织位。这样就造成了斜纹编织布的斜向纹路特点。这种斜纹外观具有很强的立体感，用来做汽车改装制品，比如面板、引擎盖、排气筒等。
缎纹编织具备单独的、互不连续的经交织点（或纬交织点）在组织循环中有规律的均匀分布如图（5、6），这样的编织形式称为缎纹。它的特点是经线（或纬线）浮线较长，交织点较少，它们虽形成斜线，但不是连续的，相互间隔距离有规律而均匀，此纤维布结构形式称为缎纹组织。缎纹纤维布经纱和纬纱至少隔三根才交织一次，因此这种编织结构使织物密度更高，因而纤维布更加厚实。这种缎纹纤维布表面平滑匀整，质地柔软，富有光泽或稍呈纹路。这类纤维布强度低于平纹和斜纹。
这三种编织形态由于碳纤维束受到弯曲和其他纤维束的影响造成碳纤维布的强度有差异，而且表征碳纤维编织布强度会有拉伸力、撕扯力、**破力、弯曲力等，这些也是随着编织方式的不同各有差异。总体来说在碳纤维束排布方向上的拉伸强度与纤维强度和纤维摩擦力相关。而与纤维束不同的方向上的拉伸力则与纤维的编织形态关系较大了，一方面这一拉伸力可分为纤维平行方向和垂直方向上的力，平行方向的力要求纤维强度高，垂直方向上的力则与编织形态对纤维束的阻力有关了。
东华大学纺织学院在研究编织结构对织物强度的影响则有平纹>斜纹>缎纹。而在撕扯强度方面则有缎纹>斜纹>平纹。不过单独研究编制结构对复合材料的影响有一些片面，需要综合基体材料及制品受力情况来考量。
本文说论述碳纤维布的概念属于狭义范畴，碳纤维布有编织类的，就像我们今天将的平纹、斜纹、缎纹编织；类的，像薄毡和无纺布；还有一种无纬布，就是整个纤维布的纤维排布在一个方向上，这在预浸料中很常见，靠网胎和树脂保持布状形态。碳纤维布是我们设计复合材料的基础，根据受力情况优化某一方向上纤维束的排布方向是关键，可设计性是复合材料得以存在的优势，国内复合材料制品企业在这一方面的研究应该更深。

怎样进行多层碳纤维布加固？
碳纤维布是一种的建筑加固材料，相对于常规加固方法，不仅强度高、质量轻、对原结构空间占用小，同时质软能像布料一样适用于复杂多变的建筑表面。碳纤维布加固技术经过多年的发展，如今已经名副其实的成为加固行业中，采用多的加固方法之一。
碳纤维布在混凝土结构中，主要对受弯构件起到加强承载力的作用，就好比钢筋混凝土结构中受拉区布置的钢筋一样。满足安全性的碳纤维布具有高达3400MPa的强度，然而在实际的设计施工中，考虑到二次受力等因素的影响，会出现仅采用一层碳纤维布无法达到强度要求的情况，这时就需要采取多层碳纤维布进行加固处理。
多层碳纤维布加固中应用广的是双层碳纤维布加固。相对于单层纤维布的粘贴，双层碳纤维布的施工工艺要复杂一些。双层碳纤维布粘贴时，应在层碳布浸渍胶达到指干状态前立即粘贴下一层，若延误时间**过1小时，则应等待12小时后重新在层碳布上涂抹胶体进行施工，同时在粘贴前需要注意将灰尘等对粘贴效果有影响的杂质进行清除。
双层碳纤维布不仅在施工上有严格的要求，在构造措施中同样也要格外的注意。首先，碳布端部的U型箍在双层碳纤维布中有很重要的作用，混凝土梁受弯产生变形，梁和纤维布要求变形协调，因而在混凝土梁底与胶、胶与碳纤维布间会产生拉应力，容易发生端部的剥离破坏，尤其是对于多层碳布来说。而端部采用U型箍，会对碳布起到约束作用，减少了剥离的可能性。
另外，为了保证双层碳布端部的锚固能力，对碳纤维布进行分层截断是更加合理的加固方法。在双层碳布的加固中，有两种分层截断的措施可选，分别是外短内长与内短外长，二者之间的效果好坏可从以下几方面判断：
传力路径
外短内长型中b端碳纤维受力需要通过*二层胶、层布以及层胶才能传递到混凝土结构中，传力路径较长，整体性稍差。
可靠程度
外短内长的形式b端碳纤维布与混凝土基材存在二次粘贴，锚固失效概率比较高，锚固效果可靠程度偏低。
剥离破坏
单独的对于b端锚固效果来说，内短外长的构造形式将b端头包裹在其中，对b端头起到了约束的作用，也就提高了b端头的抗剥离能力。
由此可见，两种构造中内短外长加U型箍的锚固、加固效果要明显优异于外短内长型。因此，在规范GB 50367-2013中，也明确的推荐内短外长型的构造措施。
还有一点，在双层碳纤维布中也起到了至关重要的作用。双层碳纤维布之间、碳纤维布与混凝土基材之间，都是靠胶体进行粘接传力，相对于单层碳纤维布，双层碳纤维布由于承受更高的拉应力，因此需要更高性能的胶体，来保证整体共同受力。卡本浸渍胶，通过安全性，无疑问是双层碳纤维布施工中的有力支持。