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【摘 要】纺织厂房长期处于湿热工作环境中，钢筋保护层混凝土开裂、剥落，钢筋锈蚀，影响建筑物的承载力和耐久性，需对其进行加固。实践证明，碳纤维布及粘结剂由于自身的物理化学性质，具有高度高、自重轻、耐腐蚀、施工方便、快捷等优良性能，还能补强，故碳纤维加固技术更适合于钢筋混凝土结构纺织厂房的加固。
【关键词】钢筋混凝土；纺织厂房；加固措施；碳纤维加固技术
1. 前言
（1）早期的纺织厂房大多是钢筋混凝土排架结构，特殊的生产工艺，要求车间温湿度较大，而由于当时设计标准、规范和施工技术水平的限制，对高湿度环境下的的混凝土构件的防潮防腐，除自身的物理力学性能外，几乎没有其它防范措施，厂房的主要受力构件如屋面大梁，柱长期处于室温和高湿度的环境中，受力钢筋渐渐锈蚀、膨胀，导致混凝土保护层开裂、剥落，钢筋外露，继续锈蚀，如此循环破坏，使梁柱的承载能力降低，对厂房造成安全隐患，缩短厂房的使用寿命，急需加固。
（2）一般来说，钢筋混凝土结构常用的有加大截面法、外包钢加固法、粘钢加固法、高压灌注法和改变受力体系（如增加支点）、粘碳法（分为碳纤维布加固和碳纤维板加固两种）等。我公司北布厂房从90年代初期开始进行结构加固，由最初外包钢法到现在的碳纤维布加固法，笔者曾多次参与加固施工技术管理，实践证明碳纤维布加固法最适用于钢筋混凝土结构的纺织厂房加固。
2. 碳纤维布加固技术的原理
（1）碳纤维布是以常温固化树脂为粘结材料，通过一定成型方法将碳纤维单向排列的复合材料，碳纤维布的弹性模量为2.35x105MPa，抗拉强度模量为3，50MPa；以二级钢筋为例，它的弹性模量为2.0x105MPa，抗拉强度模量为350MPa，两者的弹性模量基本相等，而前者的抗拉强度是后者的近乎10倍，所以碳纤维布是一种理想的加固材料。
（2）虽然碳纤维和钢筋的物理力学性质相似，但碳纤维耐腐蚀性很高，在潮湿的环境中不像钢筋那样很容易生锈腐蚀，所以更适合于纺织厂房的加固。
3. 碳纤维布加固的构造层次及施工工艺
（1）碳纤维布用专用树脂为粘结材料沿受力方向或垂直于裂缝方向黏贴在需要加固的构件上，这种粘结剂的力学性能指标必须满足有关技术规范规定的要求，以保证碳纤维布和加固的构件共同受力，牢固结合成新的复合体，提高结构构件的（抗弯、抗剪）承载能力，达到对结构构件进行加固、补强的目的。
（2）一般工艺流程为： 放线定位 → 混凝土表面处理 → 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。
4. 碳纤维布加固的施工过程
4.1 把需加固的构件被腐蚀部位的疏松混凝土凿掉，把锈蚀的钢筋用钢丝刷刷掉被锈蚀层。
4.2 补粉凿除的构件，用sj-601防腐砂浆补粉凿除的混凝土梁（对于较大面积的劣质层在凿除后应用环氧砂浆进行修复），并养护三天。砂浆凝固后，对构件表面仍存在的裂缝采用环氧树脂砂浆进行压力灌浆封闭处理，待灌浆材料达到一定强度后再进行下面的操作。
4.3 对被粘贴混凝土表面用砂轮或角磨机打磨，以除去表面疏松层及油污等杂质，直至完全露出新的混凝土界面，并用压缩空气将表面浮灰清除干净。柱的转角处要进行倒角处理并打磨成圆孤状（R=50mm）。对于施工环境湿度较大，或混凝土粘贴表面潮湿的情况，还应对粘贴面进行干燥处理。当混凝土表面凹凸不平时，应用找平材料将缺陷部位填补平整，待找平材料表面干燥后，再进行下一步施工。
4.4 基底树脂的作用是加强碳纤维布与混凝土表面的粘结力，这对于加固效果的充分发挥是非常重要的。按产品使用说明规定的比例将甲、乙两组份充份搅拌后，用滚筒刷均匀涂抹于混凝土表面。
4.5 将树脂腻子主剂与硬化剂按2：l配比，充分搅拌均匀，用抹刀将腻子填补于表面凹凸不平处，以手指接触不粘手后再进行下面的工作。
4.6 将搅拌好的浸润树脂，均匀饱满涂抹于构件所要粘贴的部位，厚度为1.5mm左右，不宜过薄。
4.7 涂抹浸润树脂后，应保证在规定的使用时间内，将已按设计的尺寸裁剪好的碳纤维布迅速粘贴到位。粘贴过程要求平整、顺直，不得有波纹、皱折或位置偏差。碳纤维布粘贴后，用特制的滚筒沿碳纤维布纤维方向（即在使用阶段碳纤维布受力方向）多次滚压挤出气泡，确保不浮空，以使碳纤维布与混凝土表面紧密粘结；同时，使粘结剂充分渗入纤维之间的缝隙内。当粘贴第2层碳纤维布时，先在第l层碳纤维布的表面涂刷浸润树脂，然后按前述方法粘贴第2层碳纤维布。最后，在碳纤维布表面再涂抹l层粘结剂，上覆塑料薄膜，并用木模板压紧碳纤维布养护。
4.8 饰面处理至少8h以后，去除塑料薄膜，在碳纤维布表面涂抹l层基底树脂。待基底树脂用手指接触不沾手后，外抹水泥砂浆做面层；最后根据原厂房使用环境的要求，对其表面涂刷耐火涂料。
5. 碳纤维加固设计和施工要点
5.1 采用粘贴碳纤维布片材加固混凝土结构时，应按国家现行有关标准对拟加固的构件进行承载能力极限状态计算和正常使用极限状态验算；根据检测得到的实际强度，按国家现行有关标准确定其相应的材料强度设计指标；碳纤维布片材应根据构件达到极限状态时的应变，按线弹性应力应变关系确定其相应的应力；碳纤维布片材应取生产厂提供的不小于95%保证率的极限抗拉强度作为抗拉强度标准值。在受弯加固和受剪加固时，被加固混凝土结构和构件的实际混凝土强度等级不应低于Cl5。采用封闭粘贴碳纤维布片材加固混凝土柱时，混凝土强度等级不应低于C10等方式。
5.2 采用粘贴碳纤维布片材进行结构加固时，宜卸除作用在结构上的活荷载。如不能在完全卸载条件下进行加固，应考虑二次受力的影响。
5.3 在梁、板构件的受拉区粘贴碳纤维布片材进行受弯加固，纤维方向与加固处的受拉方向一致；采用封闭式粘贴、U形粘贴或侧面粘贴对梁、柱构件进行受剪加固，纤维方向宜与构件轴向垂直；采用封闭式粘贴对柱进行抗震加固，纤维方向与柱轴向垂。
以上是我在十几年的工作实践中的一点收获，于大家共享。
参考文献
[1] 《结构加固修复用碳纤维片材》GB/T 20490-2008.
[2] 《混凝土结构加固设计规范》（GB50367-2006）.
【关键词】钢筋混凝土；纺织厂房；加固措施；碳纤维加固技术
1. 前言
（1）早期的纺织厂房大多是钢筋混凝土排架结构，特殊的生产工艺，要求车间温湿度较大，而由于当时设计标准、规范和施工技术水平的限制，对高湿度环境下的的混凝土构件的防潮防腐，除自身的物理力学性能外，几乎没有其它防范措施，厂房的主要受力构件如屋面大梁，柱长期处于室温和高湿度的环境中，受力钢筋渐渐锈蚀、膨胀，导致混凝土保护层开裂、剥落，钢筋外露，继续锈蚀，如此循环破坏，使梁柱的承载能力降低，对厂房造成安全隐患，缩短厂房的使用寿命，急需加固。
（2）一般来说，钢筋混凝土结构常用的有加大截面法、外包钢加固法、粘钢加固法、高压灌注法和改变受力体系（如增加支点）、粘碳法（分为碳纤维布加固和碳纤维板加固两种）等。我公司北布厂房从90年代初期开始进行结构加固，由最初外包钢法到现在的碳纤维布加固法，笔者曾多次参与加固施工技术管理，实践证明碳纤维布加固法最适用于钢筋混凝土结构的纺织厂房加固。
2. 碳纤维布加固技术的原理
（1）碳纤维布是以常温固化树脂为粘结材料，通过一定成型方法将碳纤维单向排列的复合材料，碳纤维布的弹性模量为2.35x105MPa，抗拉强度模量为3，50MPa；以二级钢筋为例，它的弹性模量为2.0x105MPa，抗拉强度模量为350MPa，两者的弹性模量基本相等，而前者的抗拉强度是后者的近乎10倍，所以碳纤维布是一种理想的加固材料。
（2）虽然碳纤维和钢筋的物理力学性质相似，但碳纤维耐腐蚀性很高，在潮湿的环境中不像钢筋那样很容易生锈腐蚀，所以更适合于纺织厂房的加固。
3. 碳纤维布加固的构造层次及施工工艺
（1）碳纤维布用专用树脂为粘结材料沿受力方向或垂直于裂缝方向黏贴在需要加固的构件上，这种粘结剂的力学性能指标必须满足有关技术规范规定的要求，以保证碳纤维布和加固的构件共同受力，牢固结合成新的复合体，提高结构构件的（抗弯、抗剪）承载能力，达到对结构构件进行加固、补强的目的。
（2）一般工艺流程为： 放线定位 → 混凝土表面处理 → 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。
4. 碳纤维布加固的施工过程
4.1 把需加固的构件被腐蚀部位的疏松混凝土凿掉，把锈蚀的钢筋用钢丝刷刷掉被锈蚀层。
4.2 补粉凿除的构件，用sj-601防腐砂浆补粉凿除的混凝土梁（对于较大面积的劣质层在凿除后应用环氧砂浆进行修复），并养护三天。砂浆凝固后，对构件表面仍存在的裂缝采用环氧树脂砂浆进行压力灌浆封闭处理，待灌浆材料达到一定强度后再进行下面的操作。
4.3 对被粘贴混凝土表面用砂轮或角磨机打磨，以除去表面疏松层及油污等杂质，直至完全露出新的混凝土界面，并用压缩空气将表面浮灰清除干净。柱的转角处要进行倒角处理并打磨成圆孤状（R=50mm）。对于施工环境湿度较大，或混凝土粘贴表面潮湿的情况，还应对粘贴面进行干燥处理。当混凝土表面凹凸不平时，应用找平材料将缺陷部位填补平整，待找平材料表面干燥后，再进行下一步施工。
4.4 基底树脂的作用是加强碳纤维布与混凝土表面的粘结力，这对于加固效果的充分发挥是非常重要的。按产品使用说明规定的比例将甲、乙两组份充份搅拌后，用滚筒刷均匀涂抹于混凝土表面。
4.5 将树脂腻子主剂与硬化剂按2：l配比，充分搅拌均匀，用抹刀将腻子填补于表面凹凸不平处，以手指接触不粘手后再进行下面的工作。
4.6 将搅拌好的浸润树脂，均匀饱满涂抹于构件所要粘贴的部位，厚度为1.5mm左右，不宜过薄。
4.7 涂抹浸润树脂后，应保证在规定的使用时间内，将已按设计的尺寸裁剪好的碳纤维布迅速粘贴到位。粘贴过程要求平整、顺直，不得有波纹、皱折或位置偏差。碳纤维布粘贴后，用特制的滚筒沿碳纤维布纤维方向（即在使用阶段碳纤维布受力方向）多次滚压挤出气泡，确保不浮空，以使碳纤维布与混凝土表面紧密粘结；同时，使粘结剂充分渗入纤维之间的缝隙内。当粘贴第2层碳纤维布时，先在第l层碳纤维布的表面涂刷浸润树脂，然后按前述方法粘贴第2层碳纤维布。最后，在碳纤维布表面再涂抹l层粘结剂，上覆塑料薄膜，并用木模板压紧碳纤维布养护。
4.8 饰面处理至少8h以后，去除塑料薄膜，在碳纤维布表面涂抹l层基底树脂。待基底树脂用手指接触不沾手后，外抹水泥砂浆做面层；最后根据原厂房使用环境的要求，对其表面涂刷耐火涂料。
5. 碳纤维加固设计和施工要点
5.1 采用粘贴碳纤维布片材加固混凝土结构时，应按国家现行有关标准对拟加固的构件进行承载能力极限状态计算和正常使用极限状态验算；根据检测得到的实际强度，按国家现行有关标准确定其相应的材料强度设计指标；碳纤维布片材应根据构件达到极限状态时的应变，按线弹性应力应变关系确定其相应的应力；碳纤维布片材应取生产厂提供的不小于95%保证率的极限抗拉强度作为抗拉强度标准值。在受弯加固和受剪加固时，被加固混凝土结构和构件的实际混凝土强度等级不应低于Cl5。采用封闭粘贴碳纤维布片材加固混凝土柱时，混凝土强度等级不应低于C10等方式。
5.2 采用粘贴碳纤维布片材进行结构加固时，宜卸除作用在结构上的活荷载。如不能在完全卸载条件下进行加固，应考虑二次受力的影响。
5.3 在梁、板构件的受拉区粘贴碳纤维布片材进行受弯加固，纤维方向与加固处的受拉方向一致；采用封闭式粘贴、U形粘贴或侧面粘贴对梁、柱构件进行受剪加固，纤维方向宜与构件轴向垂直；采用封闭式粘贴对柱进行抗震加固，纤维方向与柱轴向垂。
以上是我在十几年的工作实践中的一点收获，于大家共享。
参考文献
[1] 《结构加固修复用碳纤维片材》GB/T 20490-2008.
[2] 《混凝土结构加固设计规范》（GB50367-2006）.