碳纤维布加固混凝土梁抗弯强度计算及施工规程建议
碳纤维布加固混凝土梁抗弯强度计算及施工
规程建议
碳纤维布加固钢筋混凝土短柱的抗震性能试验研究
同济大学土木工程学院
屈文俊张誉
摘要：碳纤维加固混凝土梁的计算理论和施工操作规范，是碳纤维加固混凝土梁走向规范化和科学化的基础。本文依据三根粘贴碳纤维布混凝土梁的抗弯试验，建议了碳纤维加固混凝土梁的抗弯强度计算方法，依实际施工经验，提出了碳纤维布加固混凝土梁的施工规程建议。
关键词：碳纤维布加固梁，抗弯强度，施工规程
前言：
混凝土结构工程新千年所面临的主要问题之一是：既有混凝土结构的加固和修复。
粘贴碳纤维布加固技术，是近十年在日本首先应用和发展的，已有一千多个工程实例。该方法的主要优点表现在： 1、性能稳定，一般无腐蚀问题。 2、重量轻，不增加结构静载。 3、强度高。4、容易手工操作，不需专门机械设备。 5、施工无灰尘和噪声污染，并可不间断生产运营。目前，在我国已有不少单位在研究碳纤维粘贴布的计算方法，已有不少工程实例。同济大学在接收生产任务的同时，针对性地做了一系列试验，如环向粘贴碳纤维布间接提高柱的抗压承载能力试验，加固混凝土梁的抗弯试验和抗剪试验，为工程应用起到指导作用。本文的主要目的是探讨粘贴碳纤维布混凝土梁的抗弯计算方法以及总结粘贴碳纤维布的施工操作方法。
试验研究：
在同济大学建工系结构试验室进行了三根梁的试验，其中二根梁贴碳纤维布加固，为对比试验，一根梁没有粘贴碳纤维布。三根试验梁（L-1，L-2a，L-2b）的截面特性见表1，试验梁浇筑日期：99年10月21-22日，水泥：砂：石子=26：48：97；贴碳纤维布日期：99年11月16日；
碳纤维布为上海同砼碳纤维布有限公司生产的“同砼”牌无纺单向碳纤维布，试验梁的加固工作在试验室内进行，为了与实际加固施工现场操作相一致，操作人员上仰操作，加固操作程序为：打底胶、批胶泥、上胶、贴碳纤维布、罩面胶。
静载试验日期：99年11月18-11月21日
（一）、加荷装置示意
（二）、材料性能
混凝土、钢筋的材料性能见表1。碳纤维布的规格：0.1×45mm,极限抗拉强度：3600Mpa,弹性模量
235Gpa。
（三）、试验结果
１、破坏特性：
二根（L-2a，L-2b）贴碳纤维布梁的破坏为：受拉钢筋首先屈服，而后加固梁表现出较大的塑性，最后碳纤维布拉断；一根（L- 1）没有采用加固措施试验梁的破坏为：受拉钢筋屈服破坏。
２、加固效果对比
计算结果见表1。
图2.荷载-跨中挠度曲线
表1.试验梁截面特性及试验结果
试验梁编号
截面
b×h(mm×mm)
立方
体强
度
MPa
A s
(As’=0)
mm×mm
a
s
钢筋
屈服
强度f
y
(Mpa)
钢筋
极限
强度f
y
(Mpa)
梁截面极
限弯矩
Mu(KN-m)
未加固截
面计算极
限弯矩
Mj1(KN-m)
粘贴
层数
×条
数
加固后截
面计算极
限弯矩
Mj2(KN-m)
截面
极限
强度
提高
率%
Mu/Mj2 破
坏
特
性
L-1 150×25033.7 226 21 285 410 14.7 14.26 无－0 钢
筋
屈
服L-2a 150×25033.2 226 21 285 410 22.05 14.25 单层21.92 54.7 1.015 碳
纤
维
拉
断L-2b 150×25035.0 226 21 285 410 20.3 14.28 单层21.98 42.2 0.932 碳
纤
维
拉
断（四）结论
１、加固后的试验梁，皆由于碳纤维布的拉断而破坏，说明粘结性能良好，加固方法可靠，能够满足结构设
计要求。
２、加固后试验梁的截面破坏弯矩，比加固前试验梁的截面破坏计算弯矩提高42-54.7%，说明加固效果明显。
３、碳纤维的弹性模量与钢筋相近，但由于其强度高，充分发挥碳纤维的强度需要较大的应变。
１、碳纤维布加固梁抗弯强度计算
依据加固试验梁的破坏特性，在极限状态下，受拉钢筋屈服，破坏由碳纤维拉断诱发，参照现行混凝土结构设计规范抗弯设计计算的基本原理，假定:
１、混凝土梁受弯后，变形规律符合平截面；
２、钢筋为理想弹塑性材料;
３、混凝土的应力-应变关系采用《混凝土结构设计规范》所建议的关系式；在极限状态下，受压区混凝土
应力等效为矩形应力块，应力强度为混凝土的弯曲抗压强度;
４、忽略混凝土的抗拉强度;
５、在极限状态下，碳纤维的应力达抗拉设计强度。
在极限状态下,加固梁的截面应力图由图3所示。
图中，Mu—截面极限弯矩;As,As’—受拉受压钢筋面积，fY,fY’—钢筋抗拉、抗压设计强度：ACF—碳纤维截面面积；fCF—碳纤维的抗拉设计强度，建议取极限抗拉强度的0.8倍。
图3所示截面的平衡方程为：
ΣFx=0
Asfy+AcFfcf-A’sf’y-bxfcm=0 (1)
ΣMAS(F)=0
M=bxfcm(ho-x/2)+A’sf’y(ho-a’s)+AcFfcFas (2)
将试验梁材料的实际强度代入（1）和（2），可计算出梁的极限破坏弯矩，见表1。
实际梁截面破坏弯矩Mu与加固后截面计算极限弯矩比值的平均数为0.9735，说明计算方法可靠。
四、碳纤维布加固修补结构施工及验收建议
总则
第1.0.1条碳纤维布加固修补结构技术是一种新型的加固技术，主要用于混凝土结构的加固与修补工程。为
确保该项技术应用的工程质量，提高施工管理水平，特制订本规范。
第1.0.2条本规范适用于因设计或施工不当、材料质量不符合要求、使用功能改变、遭受灾害以及耐久性原
因而需对钢筋混凝土、预应力混凝土及素混凝土结构进行加固修补的施工及验收。
第1.0.3条加固修补所使用的碳纤维布和胶粘剂，应按设计要求选用，并应符合现行材料标准的规定。对材
料质量发生怀疑时，应进行抽样检查，合格后方可使用。
第1.0.4条碳纤维布加固修补施工的环境温度，应按胶粘剂产品说明要求。
第1.0.5条碳纤维布加固修补施工安全技术、劳动保护、防火、防毒等的要求，应按国家现行的有关规范执
行。其材料堆放应注意安全防火。
胶粘剂的配置
第2.0.1条将原材料按不同配合比称量准确，分别配置底涂胶料、整平胶料及粘结胶料。先将稀释剂加入聚合物主料内搅拌均匀，再将填料加入继续搅拌至均匀，最后加入固化剂，充分搅拌后即可使用。
第2.0.2条配置胶料时应注意以下事项：底涂胶料每次配置量以1－2公斤为宜；整平胶料每次配置量以0.5－1公斤为宜；粘结胶料每次配置量以1－2公斤为宜。
第2.0.3条所有胶料要求于1小时内施工完毕。
施工要求
第一节施工操作顺序
基底处理
1、混凝土表面如出现剥落、蜂窝、腐蚀等劣化现象的部位应予剔除，对较大面积的劣质层，在剔除后应用聚合物水泥砂浆进行修复。
2、裂缝部位，如有必要应先进行封闭处理。
3、用混凝土角磨机、砂轮（砂纸）等工具，去除混凝土表面的浮浆、油污等杂质，构件基面的混凝土要打磨平整，尤其是表面的凸出部位要磨平，转角粘贴处要进行倒角处理并打磨成圆弧状（R3 20mm）。
4、用吹风机将混凝土表面清理干净并保持干燥。
涂底胶
1、按一定比例将主剂与固化剂先后置于容器中，用搅拌器搅拌均匀，根据现场实际气温决定用量，并严格控制使用时间。
2、用滚桶刷或毛刷将胶均匀涂抹于混凝土构件表面，厚度不超过0.4mm，并不得漏刷或有流淌、气泡，等胶固化后（固化时间视现场气温而定，以手指触感干燥为宜，一般不小于2小时），再进行下一道工序。用整平胶料找平
1、混凝土表面凹陷部位应用刮刀嵌刮整平胶料修补填平，模板接头等出现高度差的部位应用整平胶料填补，尽量减少高差。
2、转角的处理，应用整平胶料将其修补为光滑的圆弧，半径不小于10mm。
3、整平胶料须固化后（固化时间视现场气温而定，以手指触感干燥为宜，一般不小于2小时），方可再进行下一道工序。
粘贴碳纤维布
1、按设计要求的尺寸裁剪碳纤维布，除非特殊要求，碳纤维布长度应在3m以内。
2、配置、搅拌粘贴胶料，然后用滚筒刷均匀涂抹于所粘贴部位，在搭接、拐角部位适当多涂抹一些。
3、用特制光滑滚子在碳纤维布表面沿同一方向反复滚压至胶料渗出碳纤维布外表面，以去除气泡，使碳纤维布充分浸润胶料。多层粘贴应重复以上步骤，待纤维表面指触感干燥为宜，方可进行下一层碳纤维布
的粘贴。
4、在最外一层碳纤维布的外表面均匀涂抹一层粘贴胶料。
第二节施工构造要求
第3.2.1条基层混凝土强度不低于C15。
第3.2.2条碳纤维布沿纤维方向的搭接长度不得小于100mm。
第3.2.3条碳纤维布的端部在必要时应采取相应的附加措施，如采取钢板固定等。
第3.2.4条粘贴碳纤维布应尽量避开障碍物，如遇无法清除的障碍物而需截断时，在截断部位要予以适当处理，具体措施应视不同情况而定。
施工安全措施
第4.0.1条裁剪及使用碳纤维布时应尽量远离电源，尤其是高压电线及输电线路。
第4.0.2条碳纤维布的配套用胶要远离火源，避免阳光直接照射。第4.0.3条现场施工人员应穿工作服，同时还须佩戴口罩和手套，施工人员严禁在现场吸烟。
第4.0.4条配置及使用胶的场所必须保持良好的通风。
施工温度要求
施工现场的气温是影响施工的一个重要因素，根据工艺要求，现场气温应3 50C，如果气温低于50C，应使用适于低温的特殊胶种或采取其它加温处理措施，如气温长时间低于50C，应暂停施工。
工程验收
第6.0.1条工程验收时必须有碳纤维及其配套胶料厂家所提供的材料检验证明。
第6.0.2条每一道工序结束后均应按工艺要求进行检验，作好相关的验收记录，如出现质量问题，应立即返工。
第6.0.3条施工结束后的现场验收以评定碳纤维布与混凝土之间的粘结质量为主，用小锤等工具轻轻敲击碳纤维布表面，以回声来判断粘结效果，如出现空鼓等粘贴不密实现象，应采取针管注胶的方法进行补救。若粘结面积小于90％，则判定为粘结无效，需重新施工。
第6.0.4条对于碳纤维布粘贴面积在1000m2以上的工程，为检验其加固效果应与甲方协商进行荷载试验，其结构的变形等各项指标均应满足国家规范规定的设计及使用要求。
五、结语
碳纤维布加固混凝土结构技术，正在逐渐走向普及，目前单向无纺碳纤维布已在上海同砼碳纤维布有限公司试制成功，完全可以与粘钢技术的经济性相媲美，可以预言，由于其显著的优点，很快可以替代粘钢技术。
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平常心，是一种人生态度，也是一种生活智慧。
?【有哲理的话】绝大多数人都喜欢嘲笑别人，而不愿意被别人嘲笑。在别人处于尴尬境遇时，你如果能通过自己出丑来减少他的难堪，他一定对你非常感激。
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?深夜，老公未归。女儿心急给妈打电话：“妈！他还没回来，一定有别的女人了！”妈妈轻声安慰：“傻孩子，乖，别净往坏处想，兴许是出车祸了！”
?一男子在闹市骑摩托撞昏了一个陌生的老汉！男子惊吓得不知所措！围观群众越来越多！突然，该男抱住老汉，声泪俱下的喊道：“爹，你等着我，我这就去给你找医生！”说后，就跑掉了。老汉挣扎着愤怒的喊道：“给老子回来！”众人纷纷感慨：“这儿子当的真孝顺！”
碳纤维加固混凝土结构施工工艺 1. 1. 1.碳纤维片加固简介 （1）特点 ①高抗拉强度、高弹性模量。 ②施工方便，无需任何夹具、模板，能适应各种结构外形的补强而不改变构件外形尺寸，可多层粘贴，并能有效地封闭混凝土的裂缝； ③耐腐蚀及耐久性能好。 ④不增加结构自重。 （2）适用范围。适用于各种形式的钢筋混凝土结构或构件的加固补强。 （3）加固机理。利用专用环氧树脂将抗拉强度极高的碳纤维片粘贴于混凝土结构表面，并与之形成整体，共同工作。 2. 2. 2.施工工艺 在碳纤维加固施工前，应尽可能地卸去部分荷载，使碳纤维粘贴施工时结构或构件承受的荷载作用减小到最小程度。其加固施工工序为：混凝土基底处理→涂底层涂料→用环氧腻子进行残缺修补→贴碳纤维片→养护→涂装→完工验收。 3.1 混凝土基底处理 （1）裂缝处理。宽度小于0.2mm的裂缝，用环氧树脂进行表面涂抹封闭；大于0.2mm 的裂缝用环氧树脂灌缝。“革历博”抗震加固的大梁大部分都有宽度不一的裂缝，最大裂缝达到1mm以上，为此我们对所加固的主梁首先进行了压力灌胶处理。 （2）将混凝土构件表面的残缺、破损部分清除干净，达到结构密实部位，使其表面平整。 （3）检查外露钢筋是否锈蚀。如有锈蚀，需进行必要处理。 （4）对经剔凿、清除和露筋的构件残缺部分，用环氧砂浆进行修补、复原，达到表面平整。 （5）将构件表面凸出部分（混凝土构件交接部位、模板的段差等）打磨平整，修复后的段差要尽量平顺；棱角的部位，用磨光机磨成圆角，圆角半径须≥30mm。 （6）结构或构件表面打磨后，用吹风机将表面灰尘和杂物清理掉，或用水及酒精清洗，并使表面充分干燥。“革历博”工程施工中我们使用吹风机将灰尘清理后又用酒精进行清洗。 3.2 涂底层涂料 （1）把底层涂料的主剂和固化剂按规定比例称量准确后放入容器内，用搅拌器搅拌均匀；一次调和量应在可使用时间内用完。 （2）用滚筒刷均匀地将底层涂料涂刷于混凝土表面，指触干燥后（一般养护3~24小时）
碳纤维布加固修补结构施工及验收规范 第一章总则 第1.0.1条碳纤维布加固修补结构技术是一种新型的加固技术，主要用于混凝土结构的加固与修补工程。为确保该项技术应用的工程质量，提高施工管理水平，特制订本规范。 第1.0.2条本规范适用于因设计或施工不当、材料质量不符合要求、使用功能改变、遭受灾害以及耐久性原因而需对钢筋混凝土、预应力混凝土及素混凝土结构进行加固修补的施工 及验收。 第1.0.3条加固修补所使用的碳纤维布和胶粘剂，应按设计要求选用，并应符合现行材料标准的规定。对材料质量发生怀疑时，应进行抽样检查，合格后方可使用。 第1.0.4条碳纤维布加固修补施工的环境温度，应按胶粘剂产品说明要求。 第1.0.5条碳纤维布加固修补施工安全技术、劳动保护、防火、防毒等的要求，应按国家现行的有关规范执行。其材料堆放应注意安全防火。 第二章胶粘剂的配置 第2.0.1条将原材料按不同配合比称量准确，分别配置底涂胶料、整平胶料及粘结胶料。先将稀释剂加入聚合物主料内搅拌均匀，再将填料加入继续搅拌至均匀，最后加入固化剂，充分搅拌后即可使用。 第2.0.2条配置胶料时应注意以下事项：底涂胶料每次配置量以1-2公斤为宜；整平胶料 每次配置量以0.5 —1公斤为宜；粘结胶料每次配置量以 1 —2公斤为宜。 第2.0.3条所有胶料要求于1小时内施工完毕。 第三章施工要求 第一节施工操作顺序基底处理 1、混凝土表面如出现剥落、蜂窝、腐蚀等劣化现象的部位应予剔除，对较大面积的劣质层， 在剔除后应用聚合物水泥砂浆进行修复。 2、裂缝部位，如有必要应先进行封闭处理。 3、用混凝土角磨机、砂轮（砂纸）等工具，去除混凝土表面的浮浆、油污等杂质，构件基 面的混凝土要打磨平整，尤其是表面的凸出部位要磨平，转角粘贴处要进行倒角处理并打磨 成圆弧状（R3 10mm ）。 4、用吹风机将混凝土表面清理干净并保持干燥。 涂底胶 1、按一定比例将主剂与固化剂先后置于容器中，用搅拌器搅拌均匀，根据现场实际气温决 定用量，并严格控制使用时间。 2、用滚桶刷或毛刷将胶均匀涂抹于混凝土构件表面，厚度不超过0.4mm，并不得漏刷或 有流淌、气泡，等胶固化后（固化时间视现场气温定，以手指触感干燥为宜，一般不小于 2 小时），再进行下一道工序。 用整平胶料找平 1、混凝土表面凹陷部位应用刮刀嵌刮整平胶料修补填平，模板接头等出现高度差的部位应用整平胶料填补，尽量减少高差。 2、转角的处理，应用整平胶料将其修补为光滑的圆弧，半径不小于10mm。 3、整平胶料须固化后（固化时间视现场气温而定，以手指触感干燥为宜，一般不小于2小时），方可再进行下一道工序。 粘贴碳纤维布 1、按设计要求的尺寸裁剪碳纤维布，除非特殊要求，碳纤维布长度应在3m以内。
碳纤维加固施工方案 一、工程概况 通辽市华申名都西区住宅楼1#、2#、3#、5#楼工程，剪力墙暗柱纵向钢筋采用HRB400E14、HRB400E16、HRB400E20、HRB400E22、HRB400E25规格钢筋，电渣压力焊接，在送检过程中发现18组焊接试件复检不合格的问题，经公司QC小组分析讨论，主要原因是电源电压，次要原因是天气和人员操作因素，焊接试件不合格涉及的部分暗柱主要分布于1#负一层，一层；2#二层，三层；3#负一层，二层，四层，五层；5#负一层，一层，二层，三层。对所涉及的少数钢筋混凝土构件采取碳纤维加固措施。 二、施工方法 1、主要材料：碳纤维片材采用：200g/㎡碳纤维布，配套用胶应满足 《碳纤维片材加固混凝土结构技术规程》（CESC146：2003）的物理 力学性能。 （1）、抗拉强度标准值≥3400MPa； （2）、受拉弹性模量≥2.4×105MPa； （3）、伸长率≥1.7％； （4）、弯曲强度≥700MPa； （5）、层间剪切强度≥45MPa； （6）、仰贴条件下纤维复合材与混凝土正拉粘结强度≥2.5MPa，且 为混凝土内聚破坏； （7）、单位面积质量≤300g/㎡。
2、封堵材料由专业厂家提供，并应满足各项物理力学性能。（1）、抗拉强度≥40MPa； （2）、受拉弹性模量≥2500MPa； （3）、伸长率≥1.5％； （4）、抗弯强度≥50MPa，且不得呈脆性（碎裂状）破坏；（5）、抗压强度≥70MPa； （6）、钢-钢拉伸抗剪强度标准值≥14MPa； （7）、钢-钢不均匀扯离强度≥20KN/m； (8)、与混凝土的正拉粘结强度≥2.5MPa，且为混凝土内聚破坏（9）、不挥发物含量（固体含量≥99％）。 2、工艺流程 （1）、表面处理
碳纤维梁加固计算书 一、基本资料 1．设计依据: 《碳纤维片材加固混凝土结构技术规程》（CECS 146:2003）（以下简称规程） 《混凝土结构设计规范》（GB50010—2002）（以下简称规范） 《混凝土结构加固技术规范》（GB 50367-2006）（以下简称加固规范） 图纸所提供的相关数据 2．问题类型: 因荷载增加原有混凝土梁承载力不足，需进行加固处理，加固方式采用碳纤维布。 3．梁底受拉碳纤维片材参数: 碳纤维布等级：Ⅰ级 弹性模量E cf = 2.30 × 105 MPa (见加固规范表9.1.6-1) 抗拉强度设计值f f = 2300.00 MPa (见加固规范表9.1.6-1) 单层厚度t cfv = 0.167 mm 重量：300g/m2 不考虑二次受力 二、计算结果 1. KL3梁荷载增加后缺筋面积为750mm2，采用等强代换原则换算碳纤维布 粘贴尺寸： HRB400钢筋抗拉强度设计值：360N/mm2 碳纤维布抗拉强度设计值：2300 N/mm2 缺筋面积*钢筋抗拉强度设计值≤碳纤维布厚度*宽度*碳纤维布抗拉强度设计值 750*360≤0.167*宽度*2300 宽度≥702.94 KL3梁截面尺寸为400*900，结构梁宽度为400不能满足碳纤维布粘贴宽度， 考虑粘贴双层碳纤维布，计算碳纤维布多层粘贴折减系数： （见加固规范9.2.4-2） 折减系数=1.16-(粘贴层数*弹性模量设计值*单层厚度)/308000≤0.9 =1.16-(2*230000*0.167)/308000 =0.91 折减系数=0.9 750*360≤0.167*宽度*2300*0.9 宽度≥781.05
梅县盈方创意园一期二标段总承包工程 3#楼碳纤维布加固 施 工 措 施 编制人: 审核人: 编制日期：2017年3月28日 编制单位：梅县盈方创意园一期一标段总承包工程项目部
目录 、工程概况 -------------------------------------- 3 二、需要进行加固处理的部位----------------------------- 3 三、施工时间-------------------------------------- 3 四、开裂现象及成因--------------------------------- 3 五、表面处理-------------------------------------- 4 六、涂刷底层树脂------------------------------------ 4 七、找平处理-------------------------------------- 5 八、粘贴碳纤维片材--------------------------------- 5 九、表面防护-------------------------------------- 6 十、检验与验收------------------------------------- 6 十^一、施工图例------------------------------------ 7
（一）、工程概况 工程名称：梅县盈方碧桂园一期二标段总承包工程 工程地点：梅县区扶大高管会三丰村 建设单位：梅州盈方众创实业有限公司 设计单位：广东博意建筑设计院有限公司 监理单位：广东国晟建设监理有限公司 施工单位：湖南大中建筑工程有限公司 梅县盈方碧桂园一期二标段总承包工程位于梅县区扶大高管会三葵村。本工程包括3#楼、4#楼、5#楼、6#楼、8#楼、9#楼、16#楼、17#楼、地下车库。其中住宅楼均为地下1层、地上26~28层不等，剪力墙结构，建筑高度约85.1米; 地下车库为地下1层，框架结构，层高3.7米。抗震设防烈度均为7度。总建筑面积约为14万平方米。 本工程楼建筑设计土0.000标高相当于黄海标高94.40m。各幢高层采用剪力墙结构；基础采用管桩。 为便于统一指导现场碳纤维布加固施工；现以需要进行加固的3#楼六层、 七层为编制对象。 （二）、需要进行加固处理的部位 本次进行加固部位位于3#楼六层结构标高为18.560楼面，1--17轴交A--1/M轴，七层结构标高为21.660楼面，局部位置于5轴--7轴交F轴--J轴, 13轴--14轴交F轴--K 轴，16轴--17轴交G轴--K轴，15轴--17轴交A轴--C 轴。 根据施工现场和拟加固构件混凝土实际状况，拟定施工措施和施工计划。对所使用的碳纤维布、配套树脂、机具等做好施工前准备工作。 （三）、施工时间：前期施工准备工作就绪后30天内完成。 （四）、开裂现象及成因： 楼板开裂主要表现为表面龟裂，局部贯穿纹，此类裂缝主要表现在施工过程中产生的裂缝，因板面面积大，在晚上浇混凝土，第二天早上派人浇水，但前面浇，后面就干掉，至帅午时板面出现龟裂缝，用肉眼可辩识。二、混凝土楼板裂缝产生的原因1.混凝土组成材料的影响，水泥方面的影响：水泥的收缩值般取决于C3A S03石膏的含量及水泥细度等。即C3A含量大，细度较细的水泥收缩较大。石膏含量不足的水泥，具有较大的收缩，而SO的含量对混凝土收缩的影响显著。
目录 一、编制依据: (2) 二、加固范围： (2) 三、工程概况： (2) 四、施工准备 (2) （一）技术准备 (2) （二）资源准备 (3) （三）项目机构设置 (4) 五、施工工法和技术措施 (4) （一）、碳纤维粘贴 (4) （1）材料要求 (4) （2）碳纤维加固施工方法 (5) （3）碳纤维加固施工要点 (8) （4）碳纤维加固施工质量检查及验收 (8) 六、土建和其它工种注意事项 (9) 七、质量保证措施 (9) 八、安全文明施工措施 (10)
一、编制依据: 《建筑抗震加固技术规程》JGJ11--98 《混凝土结构加固设计规范》GB50367-2006 《碳纤维片材加固修复混凝土结构技术规程》CECS146-2003 《碳纤维增强复合材料加固混凝土结构技术规程》CECS146-2003 广州智海建筑工程技术有限公司设计的加固图纸 二、加固范围： 颍东区冉庙中心学校宿舍楼一层顶混凝土梁、板设计混凝土强度C30，经采用回弹法及钻芯法对梁、板混凝土抗压强度现场检测评定，一层梁、板现龄期混凝土批量强度推定值为20.3MPa，不满足设计要求，对梁进行结构构造加固。 颍东区冉庙中心学校食堂一层顶混凝土梁、板设计混凝土强度C30，经采用回弹法及钻芯法对梁、板混凝土抗压强度现场检测评定，一层梁、板现龄期混凝土批量强度推定值为20.1MPa，不满足设计要求，对梁进行结构构造加固。 具体加固位置详见加固图纸。 三、工程概况： 1、工程名称：阜阳市颍东区冉庙中心学校宿舍楼、食堂加固工程 2、建设单位：阜阳市颍东区教育局 3、设计单位：广州智海建筑工程技术有限公司 4、总包单位：安徽省阜阳市东盈建设发展有限公司 5、加固施工单位：安徽省阜阳市成天加固工程有限公司
加固混凝土梁截面刚度计算 碳纤维布加固混凝土梁在结构工程加固应用中已极为广泛，相应的试验研究成果也比较多，目前国内外对碳纤维布加固混凝土梁的承载力研究已比较成熟[1-5]，对裂缝、变形和 刚度等也有许多试验资料。试验结果表明，用碳纤维布加固梁的截面刚度比未加固梁的截面刚度有所提高，但对于加固梁刚度的计算目前尚没有成熟的研究成果。本文通过解析分析，建立了基于试验资料的碳纤维布加固钢筋混凝土梁截面刚度简化计算公式，试验资料验证结 果表明，该计算公式可以用于碳纤维布加固钢筋混凝土梁的截面刚度计算。 1加固梁截面刚度变化规律 试验现象 国内外大量的试验结果表明，碳纤维布加固混凝土梁的刚度变化与普通混凝土梁的刚度变化趋势是一致的，都与混凝土中裂缝的出现和发展有关，从整体上看，碳纤维布加固梁 的截面刚度比普通混凝土梁的截面刚度大，即挠度比相应的普通混凝土梁的挠度要小，其刚度变化过程也可以分为3个阶段，如图1所示。 图1碳纤维布加固梁典型弯矩一曲率曲线 第I阶段：混凝土开裂以前。 该阶段中弯矩很小，混凝土的应力与应变成正比，荷载-挠度曲线（或弯矩-曲率曲线） 为直线，即截面刚度保持不变，截面表现出较好的弹性性质，与普通混凝土梁的性质相同，而曲线斜率稍大，即刚度值较对比普通混凝土梁的刚度值略有提高。 第n阶段：混凝土开裂至纵向受力钢筋屈服。 受拉区混凝土开裂时，弯矩-曲率曲线上出现拐点，曲线斜率减小，但随后曲线斜率基本不变。这个阶段中加固梁截面刚度变化也与普通混凝土梁的表现相似，截面基本上仍表现 为弹性性质，但相应刚度值也较对比普通混凝土梁的刚度值大一些，即曲线斜率更大一些。 第川阶段：纵向受力钢筋屈服钢筋后至极限状态。 纵向受力钢筋屈服时弯矩-曲率曲线上又有一个明显的拐点，曲线斜率又一次减小（这时候碳纤维布的应变也有突然增大现象），即截面刚度进一步下降，挠度增加，直到极限状态。但从整体上看，本阶段加固梁刚度较对比普通混凝土梁的刚度有较大的提高。 沿梁的纵向，由于各个截面纵向钢筋的配筋量不同，各个截面中和轴高度的变化等造 成截面刚度也是变化的，且在不同的荷载水平下截面刚度的分布不尽相同。 加固梁刚度变化的分析 上述加固梁刚度变化过程中第I阶段加固梁的刚度与普通混凝土梁的刚度相差较小， 是由于本阶段中梁受力还比较小，混凝土、钢筋和碳纤维布都处于弹性阶段，截面整体表现 出较好的弹性性质，碳纤维布与钢筋的作用完全相同，只是碳纤维布的约束力使得截面的弹 性性质较对比梁更充分，从而表现出较高的刚度。第n阶段中加固梁的刚度较对比梁的刚度提高较大，这是因为加固用碳纤维布对混凝土受拉区的约束是双向的平面约束，虽然碳纤维 布不能阻止混凝土开裂但能使受拉区混凝土开裂后扩展的趋势受到抑制，试验中可以观察到 加固梁的裂缝形态与对比梁明显不同，裂缝宽度小、间距小、发展很慢，中和轴上升很慢，裂缝截面上的拉力由钢筋和碳纤维布共同承担，与对比梁相比，纵向加固碳纤维布相当于增
混凝土楼板碳纤维加固施工方案 一、工程概况 工程名称：春风与湖三期工程 建设单位：重庆海外集团有限公司 施工总承包：五洋建设集团股份有限公司 项目地址：重庆市九龙坡区陈家坪朝阳村1号 本工程为商住楼工程，混凝土工程为商品混凝土。由于混凝土收缩和承受不均匀荷载等造成局部板底裂纹，现对开裂楼板采用碳纤维加固。 根据碳纤维加固要求：对开裂楼板采用碳纤维布进行加固处理；但在碳纤维布加固施工前，需要对开裂楼板进行以下方法进行处理： 一、先对吊顶进行照相留底，确保修补后恢复装修。 二、对整改区域进行农膜覆盖，避免污染 三、剔除板裂纹周边的水泥砂浆找平层或涂料层。 四、对加固部位的混凝土基层按规范和施工工艺进行打磨和清理。 五、混凝土表面如出现剥落、蜂窝、腐蚀等劣化现象的部位应予剔除，对于较大面积的劣质层，在剔除后应用聚合物水泥砂浆进行修复。 五、裂缝部位，如有必要应先进行封闭处理。 六、用混凝土角磨机、砂轮（砂纸）等工具，去除混凝土表面的浮浆、油污等杂质，构件基面的混凝土要打磨平整，尤其是表面的凸出部位要磨平，转角粘贴处要进行倒角处理并打磨成圆弧状（R3 10mm）。 七、用吹风机将混凝土表面清理干净并保持干燥。使用中国建科院研制生产EC高强度聚合物砂浆修补表面凹陷底部分。 对经过剔凿、清理部分混凝土结构，用高于原结构混凝土强度一个等
级的环氧砂浆进行修补、复原，达到表面坚实和平整，具体按以下方案对楼板和梁进行碳纤维加固。 二、编制依据 1、《混凝土结构加固设计规范》（GB50367-2013） 2、《混凝土结构工程施工质量验收规范》(GB50204-2015) 3、《混凝土结构后锚固技术规程》（JGJ145-2013） 4、竣工验收前的类似问题检测报告。 5、施工现场实际情况 三、施工要求 1、一般要求 粘贴碳纤维片材加固修复结构应由熟悉该技术施工工艺的专业施工队伍完成，并应有加固修复方案和施工技术措施。 2、材料要求 1）采用高性能、粘结强度高的A级环氧性面料纤维粘浸胶。 2）碳纤维布300克/平米，抗拉强度大于等于3500MPa。 3）粘贴碳纤维织物加固混凝土结构板时，应使用与基材及碳纤维有良好适配性的粘结剂。使用前确定碳纤维布及粘接剂性能检测合格。 3、施工工艺流程： 施工准备→脚手架搭设→表面处理→配制并涂刷底层树脂→配制找平材料并对不平整处修复处理→配制并涂刷浸渍树→脂或粘贴树脂→粘贴碳纤维片材→表面防护→回复涂料、吊顶→脚手架拆除→清洁打扫 四、施工工序 1、施工准备
碳纤维布施工技术指南 一、总则 1、碳纤维布简介 碳纤维增强塑性是碳纤维材料通过一定的制作工艺与特定的树脂复合而成，其力学特点是应力应变量完全线性弹性，不存在屈服点和塑性区。碳纤维材料具有优异的物理力学性能，加固混凝土构件所用的碳纤维布是有碳纤维长丝组成的柔软片材，具有强度高，自身轻，施工方便、快捷、应用范围广等，用于建筑结构加固的碳纤维具有优良的力学能力，其抗拉力度一般为建筑钢材的几十倍，但是，碳纤维材料织成碳纤维布后，其中的各碳纤维丝很难完全工程工作，在承受较低的荷载时，一部分应力水平较高的碳纤维丝首先达到其抗拉强度并退出工作状态，以此类推，各碳纤维丝逐渐断裂，直至整体破坏，而使用粘结剂后，各碳纤维丝能很好的共同工作，大大提高碳纤维抗拉强度，故碳纤维加固首先必须使用碳纤维布中的碳纤维丝能共同工作，因此胶黏剂对碳纤维布起到的加固作用是比较关键的，它既能确保各碳纤维丝共同工作，又能同时确保碳纤维布与结构共同工作，从而达到加固目的。因此在桥梁工程有广泛发展的前景。 2、碳纤维布加固的作用 作用是纤维材料在加固结构中承担拉应力，改善构件的受力状态，限制裂缝的产生和发展。 3、碳纤维布的应用范围和时机 当混凝土构造因为抗弯承载力不行，选用碳纤维布进行加固时，加固构造的损坏形状一方面取决于原构造的配筋状况，另一方面取决于碳纤维的用量。现假定原构造为适筋构件，则加固构造的损坏形状可分为如下三种状况。 ⑴碳纤维用量较少。损坏时受压区边际混凝土压碎，受拉钢筋屈从，碳纤维能够到达较高的拉应变。 ⑵碳纤维用量适中。损坏时受压区边际混凝土压碎，受拉钢筋屈从，碳纤维可到达某一中等拉应变。 ⑶碳纤维用量较多。损坏时受压区边际混凝土压碎，受拉钢筋屈从，碳纤维应变很低。
实用文档 自贡市江姐中学教学楼框架柱 碳纤维加固 专 项 方 案 编制人： 审核人： 审批人： 编制单位：自贡市宏发建筑安装有限公司
JL —A002 施工组织设计（方案）报审表 注：本表由施工单位填写，一式三份，连同施工组织设计一并送项目监理机构审查。建设、监理、施工单位各一份。 四川省建设厅制
一、编制依据 1、结构施工图 2、《碳纤维片材加固混凝土技术规程》（CECS146：2003） 3、《混凝土结构加固技术规范》（CECS：90） 二、工程概况 1、工程名称：自贡市江姐中学教学楼扩建工程 2、建设单位：自贡市江姐中学 3、施工单位：自贡市鸿发建筑安装有限公司 4、工程情况说明：四层8根框架柱进行加固恢复到设计强度，根据设计图纸对加层柱采用碳纤维加固的施工工艺加固。 本工程厂家生产的200g碳纤维布，将抗拉强度极高的碳纤维布，用环氧树脂预浸成为复合增加片材（单向连接纤维片）用环氧树脂粘结剂粘贴在要补强的结构上，形成一个新的复合体，使增强贴片与原有混凝土共同受力，增大结构的抗拉力和抗剪力，提高强度刚度，抗裂和延性。 三、施工内容要求 本次加固区域及内容为自贡市江姐中学教学楼加层框架柱、加固方法为框架柱碳纤维加固。 柱碳纤维加固方法为：在柱与板面交结处粘贴宽200mm，长度柱周身长尺过而定，然后间隔300mm再粘贴
同样的碳纤维布，依次类推直到柱与隔楼板顶部交结处。 1、施工要求： 1）、阴角要求：砼转角部位楼板、柱及墙面抹灰全部剔除，混凝土表面打磨平，用环氧腻子和结构胶掺水泯抹成圆弧，圆弧半径不小于20mm。 2）、阳角要求：用金刚石角磨机打磨成圆弧，圆弧半径不小于20mm。 3）、砼表面处理要求：将混凝土表面的疏松、软质、脆裂、松脱等缺陷清除达到表面坚实，如结构存在裂缝，及时向业主及监理汇报，及时采取措施。 4）、碳纤维片材选用：CF200g碳纤维布，采用Ⅰ类碳纤维布，弹性模量不小于240GPa,极限强度不小于3499MPa,伸长率不小于1.7%。 5）、结构胶选用：配套A类结构胶。 6）、施工环境要求：现场施工温度及湿度的现场实际勘测，达到施工要求时方可施工，本工程按要求，室内温度高于5℃，湿度低于85%，否则停止施工。 四、施工部署 1）、施工部位相对独立，条件具备即可施工，不存在过多的交叉流水施工。 2）、施工准备 施工劳力和施工工具，以工程大小适当增加、减少。
施工组织设计（专项施工方案）报审表 工程名称：大目湾新城规划4路道路工程I标段编号：A2 致：宁波至高建设监理有限公司（监理单位） 我方已根据施工合同的有关规定完成了象山大目湾新城规划4路道路工程I标段1号桥预制板梁砼表面防水剂处理工程专项施工方案的编制,并经我单位上级技术负责人审查批准，请予以审查。 附件：1号桥防水剂专项施工方案 承包单位（章）: _______________ 项目经理：_________________ 日期：___________________ 监理单位审查意见： 项目监理机构（章）： 专业/总监理工程师： 日期：________________ 建设单位审核意见： 建设单位（章）： 业主代表：_____________ 日期： 本表一式三份，经项目监理机构审核后，建设单位、监理单位、承包单位各存一
份。 大目湾新城规划4路道路工程I标段1号桥 预制板梁 防 水 剂 专 项 施 工 方 案 编制人_______________ 职务（称）____________________________ 审核人_______________ 职务（称）____________________________ 批准人_______________ 职务（称）____________________________ 批准部门（章）浙江建安实业集团股份有限公司 ____________ 编制日期_______________ 二0—四年四月二十五日_______________ 规划4路H标段1号桥为三跨3X 10m预应力砼简支梁桥，中心桩号 DK1+296正交。桥台采用重力式U形桥台，基础为双排①80cm的钻孔灌注桩接承台结构。桥墩为桩接盖梁式，采用单排①100cm的钻孔灌注桩基础+①80cm 立柱。桥梁上部结构采用10m的预应力砼空心板梁，板梁高度60cm。板梁采用C50砼，台帽、桥墩盖梁、
设 计 _________________校 对 审核 _____________ 受压筋抗拉强度设计值 f 'y = 210.00 N/mm f c = 7.2 N/mm 2 f t = 0.91 N/mm 2 f tk = 1.27 N/mm 2 M i = 20.00 kN m ? 碳纤维梁加固计算书 项目名称 ________________ 构件编号 ________________ 日期 ________________ 一、基本资料 1．设计依据 : 《碳纤维片材加固混凝土结构技术规程》 (CECS 146:2003 )(以下简称规程) 《混凝土结构设计规范》 (GB50010 — 2002)(以下简称规范) 2．问题类型 : 根据碳纤维片材求承载力 3．截面参数 : 截面宽度 : b = 300.00 mm 截面高度 : h = 500.00 mm 受拉钢筋面积 A s = 1017.88 mm 2 受拉钢筋合力点至截面近边缘的距离 a = 25.00 mm 受拉筋 : HPB235(Q235), 受拉筋抗拉强度设计值 f y = 210.00 N/mm 2 受压钢筋面积 A's = 0.00 mm 2 受压钢筋合力点至截面近边缘的距离 a'= 20.00 mm 受压筋 : HPB235(Q235), 混凝土 : C15 轴心抗压强度设计值 轴心抗拉强度设计值 轴心抗拉强度标准值 4．梁底受拉碳纤维片材参数 弹性模量 E cf = 1.40 1区5MPa 抗拉强度标准值 f c f k = 2000.00 MPa 粘贴层数 n cf = 1 单层厚度 t cf = 0.111 mm 梁底碳纤维片材的宽度 = 300.00 mm 梁底碳纤维片材的截面面积 A cf = 33.30 mm 2 考虑二次受力 , 加固前计算截面上实际作用的初始弯矩 5．梁侧受剪碳纤维片材参数 : 粘贴层数 n cfv = 1 单层厚度 t cfv = 0.111 mm 弹性模量 E cfv = 105 条带宽度 w cf 100.00 mm 条带净间距 s cf = 100.00 mm 侧面粘贴高度 h cf = 100.00 mm
混凝土结构碳纤维加固技术及其适用性 刘航 李晨光 利用高强非金属纤维类材料，如碳纤维、玻璃纤维等对结构进行加固的方法，具有耐久性好，施工简便，不加大截面，不增加荷载，外形美观等优点，已成功用于多种结构的抗震、抗弯和抗剪加固。但是，碳纤维加固方法也有其适用范围，本文通过几个工程实例，分析用碳纤维加固钢筋混凝土结构的特点及其适用性。 1、碳纤维用于抗震加固 试验研究表明，用碳纤维材料包裹钢筋混凝土柱，使纤维方向与柱轴线相垂直，可以 有效提高柱的延性和承载力，增加其抗震耗能能力[1]。另外，剪力墙作为主要抗侧力构件， 其破坏形态不外乎受弯延性破坏（中高剪力墙）或受剪脆性破坏（低剪力墙）。将碳纤维用于加固剪力墙，只要方法适当，也可显著提高其延性和承载力。因此，钢筋混凝土结构的抗震加固是碳纤维材料应用的一个有效领域。但应指出，用碳纤维对柱或剪力墙进行加固时，由于碳纤维本身属预柔性材料，通过结构胶与被加固结构粘结，这就要求被加固结构混凝土须满足一定的强度要求，才有可能发挥碳纤维的加固效果。以下以实际工程为例说明碳纤维加固钢筋混凝土柱并改善抗震性能的方法。 1.1工程概况和加固方案 某多层钢筋混凝土框架结构，施工验收时发现有9根框架柱混凝土强度不能满足设计要求，致使轴压比过大，无法满足轴压比限值所需的延性要求，对此确定采用碳纤维布对柱进行包裹的加固方案。其理由一方面是碳纤维的包裹对柱混凝土产生环箍作用，可在一定程度上提高混凝土的轴心抗压强度；另一方面，碳纤维对柱的横向约束作用还可显著提高柱在水平荷载下的延性，满足轴压比的延性要求。 加固材料采用美国赫氏单向碳纤维布环氧复合材料。通过对承载力和延性的计算，对强度较低的3根柱采用沿整个柱高范围包裹3层碳纤维布的方案，对其他6根柱采用沿整个柱高度范围内包裹2层碳纤维布的方案。加固方案如图1所示。 1.2加固承载力和延性分析 经碳纤维加固后，可以显著提高框架柱的抗剪承载力和延性。 原结构为800㎜×800㎜框架柱，层高3.6m 。根据有关研究结果，碳纤维加固后抗剪承载力的提高可按下式计算[2]： V CFS =νρCFS f CFS bh o 对本工程的全包裹加固方案，该公式可改写为： V CFS =2νtf CFS h o 式中，t 为包裹的碳纤维厚度，f CFS 为碳纤维的极限抗拉强度，h o 为混凝土截面有效高度，ν为碳纤维布受剪系数，按下式计算： 2.1) 15.06.04.0(6.1+++-=CFS sv n λλλν
碳纤维矩形受弯构件正截面加固计算 一、工程信息 工程名称: 浙江长征化工有限公司构件编号: 2/B-D,3/B-D梁 设计人: 上海杰固建筑科技有限公司校对人: 审定人: 负责人: 日期: 2011年11月9日 加固原因: 梁混凝土严重碳化腐蚀，梁钢筋锈蚀严重，需恢复原结构承载力，消除结构病害。 二、依据规范 《混凝土结构设计规范》(GB50010－2002)① 《混凝土结构加固设计规范》(GB50367－2006)② 三、示意图 四、计算信息 1. 原构件信息 截面宽度: b＝300mm 截面高度: h＝900mm 混凝土等级: C20 受拉钢筋等级: HPB235 受压钢筋等级: HPB235 受拉钢筋面积: A so＝2946mm2 受压钢筋面积: A so'＝226mm2 受拉钢筋合力点到边缘距离a＝35mm 受压钢筋合力点到边缘距离a'＝35mm 受拉钢筋排数1排 2. 加固信息 纤维名称: 织物二级 结构等级: 重要构件 纤维厚度: t f＝0.167mm 纤维层数: n f＝3层
板材类型: 现场粘贴板 梁两侧粘贴纤维高度: h c ＝900 3. 荷载信息 是否考虑二次受力: 计算 初始弯矩: M ok ＝50kN.m 设计弯矩值: M ＝500kN.m 五、计算系数 1. 受拉钢筋抗拉强度 f yo ＝210N/mm 2 受压钢筋抗拉强度 f yo '＝210N/mm 2 受拉钢筋弹性模量 E s ＝210000N/mm 2 2. 混凝土抗压强度 f co ＝9.60N/mm 2 混凝土计算系数 α1＝1.0 3. 碳纤维复合材设计计算指标 纤维抗拉强度设计值 f f ＝1600M pa 纤维弹性模量 E f ＝230000M pa 纤维抗拉应变设计值 εf ＝0.007M pa 4. 混凝土净高 h o ＝865mm 六、计算 1. 原受弯构件加固前相对受压区高度 ξb ＝β11＋f yo E s εcu ＝0.614 2. 原混凝土受压区高度 【7.2.1－2】① x ＝A so f yo －A so ' f yo 'α1 f co b ＝2946×210－226×2101.00×9.6×300＝198.33mm 3. 判断原结构是否需要加固 【7.2.1－1】① M 1＝α1 f co b x (h o －x 2)＋f yo ' A so ' (h －a ') ＝1.0×9.6×300×198.33×(865－198.332)＋210×226×(900－35) ＝478.50kN.m ＜M ＝500.00kN.m 需要加固 4. 混凝土受拉截面面积 【8.1.2－1】① A te ＝0.5 b h ＝0.5×300×900＝135000mm 2 5. 综合考虑受弯构件裂缝截面内力臂变化、钢筋拉应变不均匀以及钢筋排列影响等的计算系数 ρte ＝A so A te ＝2946.00135000.00＝0.022 σ0＝M ok 0.87×A so ×h o ＝0.00 αf ＝1.04 查表【9.2.8】② 6. 判断是否计算二次应力和计算εfo 取值
碳纤维布加固施工的步骤： 1、剔除构件需加固部位的装饰层，并清理干净； 2、涂刷底胶； 3、用胶泥将加固构件表面的孔洞修补平整； 4、涂刷面胶； 5、粘贴碳纤维布； 6、涂刷面胶，如需粘贴多层碳布重复4-6步骤； 7、表面装修或防火处理。 碳纤维布加固修复混凝土结构技术是采用配套粘结树脂将碳纤维布粘贴于混凝土表面，起到结构补强和抗震加固的作用。广泛适用于建筑梁、板、柱、墙等的加固，以及桥梁、隧道、烟囱、筒仓等其它土木工程的加固补强。 碳纤维布加固梁试验报告： 受上海同砼碳纤维布有限公司的委托，对用其生产的“同砼”牌碳纤维布加固
的四根钢筋混凝土梁，进行静载试验，试验梁的加固工作在试验室内进行，为了与实际加固施工现场加固操作相一致，操作人员上仰操作，加固操作程序为：打底胶、批胶泥、上胶、贴碳纤维布、罩面胶。四根试验梁（L-1,L-2a,L-2b,L-3）的截面特性见表1，试验梁浇筑日期：99年10月21－22日，水泥：砂：石子＝26：48：97；贴碳纤维布日期：99年11月16日；静载破坏试验日期：99年11月18日－11月21日。 一、加荷装置示意 二、材料性能 混凝土、钢筋的材料性能见表1。碳纤维布的规格：0.1mm×45mm,极限抗拉强度：3600Mpa。 三、试验结果 １、破坏特性： 三根（L－2a，L－2b ,L－3）贴碳纤维布梁的破坏为：碳纤维布的拉断； 一根（L－1）没有采用加固措施试验梁的破坏为：受拉钢筋屈服破坏。２、加固效果对比 计算结果见表1
四、结论 １、加固后的试验梁，皆由于碳纤维布的拉断而破坏，说明粘结性能良好，加固方法可靠，能 够满足结构设计要求。 ２、加固后试验梁的截面破坏弯矩，比加固前试验梁的截面破坏计算弯矩提高42-61 ％，说明加固效果明显。 表1.试验梁截面特性及试验结果 试验梁编号截面 b×h (mm×mm) 立方体 强度 MPa A s (A s’=0) mm×mm a s钢筋屈 服强度 f y (Mpa) 钢筋极 限强度 f y (Mpa) 梁截面极 限弯矩 M u(KN-m) 未加固截 面计算极 限弯矩 M j(KN-m) 粘贴 层数 × 条数 加固后截 面计算极 限弯矩 M j(KN-m) 截面极 限强度 提高 率% 破坏 特性 L-1 150×250 33.7 226 21 285 410 14.7 14.26 无－0 钢筋屈服
碳纤维加固施工方案 本工程大范围使用碳纤维材料加固梁、柱，其主要施工工艺如下所述。 一、材料要求 1、混凝土承重结构加固使用的碳纤维复合材料，本工程建议采用：碳纤维布采用日本进口东丽品牌，采用规格300g/m2碳纤维布(或同等性能的进口品牌，使用前经设计单位认可）。其基本性能应符合下表的要求。 碳纤维复合材料安全性及适配性检验合格指标 2、粘贴碳纤维织物加固混凝土结构时，应使用与基材及碳纤维有良好适配性的粘结剂，本工程建议采用:新加坡进口美瑞品牌(或同等性能的进口品牌，使用前经设计单位认可），粘结剂（胶）的基本性能符合下表的要求。
粘贴碳纤维底胶的主要性能指标 粘贴碳纤维修补胶的主要性能指标 碳纤维复合材料浸渍/粘结用胶安全性检验合格标准 二、施工要求 1、一般要求
粘贴碳纤维片材加固修复结构应由熟悉该技术施工工艺的专业施工队伍完成，并应有加固修复方案和施工技术措施。 2、施工工序： （1）施工准备 （2）表面处理 （3）配制并涂刷底层树脂 （4）配制找平材料并对不平整处修复处理 （5）配制并涂刷浸渍树脂或粘贴树脂 （6）粘贴碳纤维片材 （7）表面防护 3、混凝土基底处理 将混凝土构件表面残缺、破损部分剔凿、清除干净并达到结构密实部位。检查外露钢筋是否锈蚀，如有锈蚀，需进行必要的除锈处理。 对经过剔凿、清理和露筋的构件残缺部分，用高于原构件混凝土强度的环氧砂浆进行修补、复原，达到表面平整。 将构件表面凸出部分（混凝土构件交接部位、模板的段差等）打磨平整。修整后的段差要平顺。 棱角的部位，用磨光机磨成圆角。圆角半径最小不得小于20mm。 清洗打磨过的构件表面，并使其充分干燥。 施工前应按设计图纸在需加固部位放线、定位。 4、涂底涂树脂 把底涂树脂的主剂和固化剂按规定比例称量准确后放入容器内，
碳纤维布加固混凝土梁抗弯强度计算及施工规程建议
碳纤维布加固混凝土梁抗弯强度计算及施工 规程建议 碳纤维布加固钢筋混凝土短柱的抗震性能试验研究 同济大学土木工程学院 屈文俊张誉 摘要：碳纤维加固混凝土梁的计算理论和施工操作规范，是碳纤维加固混凝土梁走向规范化和科学化的基础。本文依据三根粘贴碳纤维布混凝土梁的抗弯试验，建议了碳纤维加固混凝土梁的抗弯强度计算方法，依实际施工经验，提出了碳纤维布加固混凝土梁的施工规程建议。 关键词：碳纤维布加固梁，抗弯强度，施工规程 前言： 混凝土结构工程新千年所面临的主要问题之一是：既有混凝土结构的加固和修复。 粘贴碳纤维布加固技术，是近十年在日本首先应用和发展的，已有一千多个工程实例。该方法的主要优点表现在： 1、性能稳定，一般无腐蚀问题。 2、重量轻，不增加结构静载。 3、强度高。4、容易手工操作，不需专门机械设备。 5、施工无灰尘和噪声污染，并可不间断生产运营。目前，在我国已有不少单位在研究碳纤维粘贴布的计算方法，已有不少工程实例。同济大学在接收生产任务的同时，针对性地做了一系列试验，如环向粘贴碳纤维布间接提高柱的抗压承载能力试验，加固混凝土梁的抗弯试验和抗剪试验，为工程应用起到指导作用。本文的主要目的是探讨粘贴碳纤维布混凝土梁的抗弯计算方法以及总结粘贴碳纤维布的施工操作方法。 试验研究： 在同济大学建工系结构试验室进行了三根梁的试验，其中二根梁贴碳纤维布加固，为对比试验，一根梁没有粘贴碳纤维布。三根试验梁（L-1，L-2a，L-2b）的截面特性见表1，试验梁浇筑日期：99年10月21-22日，水泥：砂：石子=26：48：97；贴碳纤维布日期：99年11月16日； 碳纤维布为上海同砼碳纤维布有限公司生产的“同砼”牌无纺单向碳纤维布，试验梁的加固工作在试验室内进行，为了与实际加固施工现场操作相一致，操作人员上仰操作，加固操作程序为：打底胶、批胶泥、上胶、贴碳纤维布、罩面胶。 静载试验日期：99年11月18-11月21日
编号：SM-ZD-28434 粘贴碳纤维布加固施工方 案 Through the process agreement to achieve a unified action policy for different people, so as to coordinate action, reduce blindness, and make the work orderly. 编制：____________________ 审核：____________________ 批准：____________________ 本文档下载后可任意修改
粘贴碳纤维布加固施工方案 简介：该方案资料适用于公司或组织通过合理化地制定计划，达成上下级或不同的人员之间形成统一的行动方针，明确执行目标，工作内容，执行方式，执行进度，从而使整体计划目标统一，行动协调，过程有条不紊。文档可直接下载或修改，使用时请详细阅读内容。 施工部位：三支队八中队营房楼板加固 施工方法： 1、放线 在混凝土粘贴碳纤维的位置测放打磨控制线，打磨控制线比实际粘贴位置线每边宽5cm。待打磨工作完成后补加粘贴碳纤维的位置线。 2、混凝土面层的清理打磨 用角磨机和圆磨片、钢丝刷在砼面上需粘贴碳纤维的部位进行打磨，磨去砼表面浮层，直至打磨出坚实面，影响粘贴的钢筋头和砼凸起处要用砂轮切掉，混凝土表面层出现剥落、空鼓、蜂窝、腐蚀等劣化现象部位应予以剔除，用指定材料修补，裂缝部位应首先进行封闭处理。用强力吹风机将打磨过的砼面吹干净，做到砼表面清洁、干燥、甚至无粉尘。构件转角部位需打磨成圆角，其半斤不小于20mm。
3、找平 按照使用说明配置找平材料进行找平工作，用小铲刀将配置好的找平材料刮在砼表面凹陷部位，刮严刮实，对于局部较高的突起部分，应用砂轮或磨片磨平，构件表面的小孔、内角用找平材料刮后，表面仍存在的凹凸糙纹用砂纸打磨平整。找平树脂的配制要严格按照使用说明，混合后要充分搅拌均匀，ＴＥ环氧腻子的配制比例为，主剂：硬化剂＝２：１（重量比） ４、粘贴碳纤维 ４.１碳纤维的裁剪 根据设计尺寸将碳纤维布裁剪成行，碳纤维为单向受力材料，顺着纤维的方向为受力方向，裁剪时要特别注意方向，切忌将纤维斜切断。 ４.２配制粘贴树脂 按照使用说明配制粘贴树脂，混合后人工充分搅拌均匀。粘贴树脂应随用随配，每次配制量应在４０分钟内用完。 ４.３碳纤维的粘贴 用滚筒或刷子将配制好的粘贴树脂均匀涂刷到粘贴部
碳纤维片材加固修复混凝土结构技术规程 总则 1.0.1 为使采用碳纤维片材加固修复混凝土结构技术做到技术先进、安全适用、经济合理、确保质量，特制定本规程。1.0.2 本规程适用于房屋和一般构筑物的混凝土结构加固修复设计、施工和验收；铁路工程、公路工程、港口工程和水利水电等工程混凝土结构的加固修复及砌体结构、木结构加固修复中的共性技术问题，可参照本规程的有关规定执行。1.0.3 采用粘贴碳纤维片材加固修复混凝土结构的设计、施工及验收，除应符合本规程的规定外，尚应遵守国家现行有关标准和规范的规定。1.0.4 采用粘贴碳纤维片材加固修复的混凝土结构，长期使用环境温度不应高于60℃.对处于特殊环境(腐蚀、放射、高温等)下的混凝土结构采用碳纤维片材进行加固修复时，还应遵守相应的国家现行有关标准和规范的规定，并应采取相应的防护措施。1.0.5 采用碳纤维片材加固修复混凝土结构前，应按照国家现行有关标准和规范对原有结构进行检测鉴定或评估。1.0.6 采用粘贴碳纤维片材加固修复混凝土结构时，应由对该加固修复方法有经验的设计人员进行设计，并应由专业施工队伍进行施工。2.1术语2.1.1 碳纤维片材Carbon Fiber Reinforced Polymer Laminate 碳纤维布和碳纤维板的总称。2.1.2碳纤维布Carbon Fiber Sheet 碳纤维布为连续碳纤维单向或多向排列、未经树脂浸渍的布状碳纤维制品。2.1.3碳纤维板Carbon Fiber Plate 碳纤维板为连续碳纤维单向或多向排列、并经树脂浸溃固化的板状碳纤维制品。2.1.4 底层树脂Primer 用于