碳纤维布加固常见问题11则

1.碳纤维布导电吗？碳纤维布导电，且柔软、轻质，剪裁过程也可能产生少量碎屑，使用过程中应注意避开电源。

2.碳纤维丝和碳纤维布是如何分类的吗？正如钢筋可按强度分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ级一样，碳纤维丝按照强度和弹性模量可以分为很多型号。建筑加固用的碳纤维丝要求抗拉强度大于3400Mpa，目前除台湾台塑批量生产外，大陆很少生产，其余主要为日本、德国产品。

碳纤维布是将碳丝采用经编方式制成单向布，一般按设计厚度（0.111mm、0.167mm)或按单位面积的重量分类(200g/m2、300g/m2)。

3.碳纤维加固与粘钢加固能否互换？如何互换？粘碳纤维和粘钢粘贴形式、加固机理均较类似，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。如果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厚碳纤维布相当于1mm厚钢板的原则代换。但应注意以下几点:

A、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明显，所以当构件承载力相差较多时，应优先选用粘钢加固；

B、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刚度的幅度要超过碳纤维加固。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；

C、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；

D、碳纤维布轻、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%。

E、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；

F、碳纤维具有柔韧性，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100%, 粘贴钢板是很难达到100%有效的粘贴面，相应的验收标准仅仅是达到70%。

4.碳纤维加固能无限的提高构件承载力吗？任何一种加固方法都不是万能的。碳纤维加固是在原构件基础上进行的，原结构的截面尺寸、配筋、混凝土强度等级限制了发挥作用的程度。

以简支梁抗弯加固为例：

一bxh矩形截面梁，配有受拉钢筋As，受压钢筋As’，请问用碳纤维加固，较多能增加多少抗弯能力？

答：按照《混凝土结构设计规范 GB50010-2002》，在截面和受压钢筋一定的情况下，随着增加受拉钢筋，构件受压区高度不断增加，但较大不允许超过ξbh0（ξb：所相对界限受压区高度）；所以该构件能承受的较大计算弯矩是不大于Mb 的。[Mb=fcbξbh0（h0-0.5ξb）+fy'As’(h0-as')]

当然，如果与其他加固方法结合采用，如增大截面、受压区加固，还能在更大程度上提高承载力。

5.粘碳纤维施工中如何将构件转角处理成圆弧半径20mm的倒角？碳纤维粘贴时，遇构件转角，为减小应力集中，应将转角打磨（阳角）或修补（阴角）为圆弧半径不小于20mm的倒角。

在转角处以20mm为半径画一与两边相切圆，阴影表示需磨去或修补的部分。  

6.碳纤维布一般采用何种规格碳丝织成？不像一般的纺织，碳布纺织单元不是单丝，而是束丝。工业上目前规模化生产的束丝可包含1000（1K）、3000（3K）、6000（6K）、12000（12K）、24000（24K）、48000（48K）、540000（540K）根单丝。建筑加固用单向碳布从易于被胶粘剂浸透，又减低成本考虑一般采用12K丝束编织。

7.高强碳丝的生产原料有哪几种？类似与炼钢，工业化生产碳丝的过程可理解为“冶碳”。目前，比较成熟的技术线路采用原料有：聚丙烯腈纤维（PAN）、黏胶纤维、沥青纤维。碳纤维生产就是不断除去杂质元素（主要为H、N、O、K、Na），减少缺点，净化、重整碳链的过程。 

8.碳丝强度高的机理是什么？除金刚石外，以碳元素为主组成的物质在人们的印象中强度是较低的。但在理论上，不含其他杂质元素的有序碳链拉伸强度可达180000MPa，约是目前常用碳丝强度的60倍。高纯化、致密化、细晶化、均质化、细旦化的技术进步仍将不断提高碳丝强度。

9.粘碳纤维布施工为什么应保证用胶量？以12k的碳纤维布为例，碳布每束丝由12000根极细的单丝组成，像钢筋混凝土构件所配钢筋必须被混凝土有效包裹才能发挥作用一样，碳布单丝之间充满胶液才能保证应力的有效传递并分布均匀，较终让碳纤维高强特性得以发挥。显然一定的用胶量是胶液浸渗、充盈的基本要求。

200g/m2  碳布单层粘贴每平方米用胶量不宜小于0.9公斤，300g/m2碳布单层粘贴每平方米用胶量不宜小于1.3公斤，多层粘贴时从第二层起胶用量可适当减小（每平方米胶用量可酌情减少0.1~0.2公斤）。

10.粘碳纤维布施工可否不用底胶，只用浸渍胶胶？目前，市场上常见的胶种底胶和浸渍胶的差别一般仅在于黏度不同，底胶黏度相对更低。由于浸渍胶要保证对碳丝的浸渗，它的黏度实际上也是很低的，所以当原构件表面良好的情况下，是完全可以代替底胶使用。

11.粘贴碳纤维布浸渍胶用胶如何分配使用？假设每平方米碳布面用胶量为G，那么宜将70%左右的胶涂刷在混凝土和碳纤维布的粘接面，靠辊碾、刮压和自重实现基本浸润，剩下的30%胶量涂刷在碳布的外表面，靠辊碾、刮压实现双向浸渗。