建筑结构加固工程中碳纤维的应用

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摘要：通过分析碳纤维的特性，提出在建筑结构加固的工程领域运用碳纤维进行加固的优势，进而解决了目前关于建筑结构加固工程合理运用碳纤维加固技术的具体实践要点。

关键词：碳纤维；建筑结构加固工程；应用要点

1建筑结构加固工程运用碳纤维加固技术的优势

首先，较好的抗腐蚀性与防水性能。具体在处理表层的混凝土结构时，运用具备较好防水特性的环氧树脂胶可以避免渗水情况的产生，进而对于表层的建筑混凝土构造给予有效的保护［1］。同时，碳纤维材料可以维持长期的稳定材料性质，对于腐蚀性的外界因素能够予以抵抗，对于建筑整体结构的使用年限予以充分的延长。由此可见，具备良好抗腐蚀性能以及防水性能的碳纤维在客观上可以体现最佳的建筑加固效果。其次，可以随意进行碳纤维材料的裁剪操作。与其他的硬质加固材料相比，运用碳纤维作为施工材料具有更好的施工便捷性。这主要是因为，碳纤维材料本身具备较好的柔韧度，并且不会改变固有的建筑结构外部形态。在此基础上，经过自由的裁剪操作可以体现最佳的建筑结构适应性，节省了加固建筑本体构造投入的成本。第三，简化了建筑加固的施工操作流程。在目前看来，碳纤维材料已经能被广泛运用于很多的建筑加固领域，进而对于抗弯钢筋以及抗剪钢筋的传统加固材料进行了有效的替代。具有轻薄质地的碳纤维不必进行过多的前期施工处理，因而可以直接运用手工裁剪的方式对其进行处理，确保达到较高的加固施工效率与简便的加固操作流程。对于加固建筑结构如果能做到正确运用碳纤维材料，那么可以保留原有的结构外观形态，不会破坏固有的建筑形态。表1为碳纤维与普通的结构加固材料进行对比。

2运用碳纤维加固建筑结构的基本操作流程

对于加固建筑本体结构如果选择了碳纤维作为基本的加固施工材料，则在正式进入建筑本体加固的相关操作以前，应当简单处理原有的建筑结构表层，并且将底胶与粘合剂均匀涂抹于表层的建筑结构部位。经过以上的建筑表层处理以后，施工人员应当将保护层铺设于平滑的建筑结构外部。在多数情况下，对于外部构造的保护层材料主要可以选择纤维布的材质［2］。建筑结构表层如果出现结构残缺的状态，则不利于有效完成后续的结构加固处理。因此，对于修复残缺的表层结构部位应当给予必要的重视，其中关键在于彻底清除附着在建筑表层的松散结构物。并且，施工人员需要运用封闭处理的方式来填补建筑表层的裂隙，然后对于表面浮灰予以清理。经过全面的表层结构清理以后，确保能够完全暴露坚固的混凝土表面。具体在进行加固主体结构的基本操作时，应当确保运用正确方式来存储粘合剂，杜绝光线直射导致的粘合剂失效现象。对于粘合剂的各种成分在进行调制时，应当着眼于材料配比的科学设计。在此基础上，关于加固建筑结构的操作最好能够保证一次用尽全部的粘合剂以及其他施工材料。这是由于，剩余的粘合剂经过一定的时间段后，材料内部成分将会缓慢出现老化，进而改变了固有的粘合剂性质。对于粘合剂应当保存于背光并且阴凉的区域，进而达到延长粘合剂使用寿命的目标，确保粘合剂能够发挥其应有的性能。

3加固技术要点探析

与其他种类的建筑加固材料相比而言，碳纤维材料能够体现更好的建筑加固效率，并且不必借助庞大的施工设施予以加固处理。例如在加固预应力的建筑空心板时，如果选择了碳纤维来完成相应的加固操作，则可以达到控制加固施工噪声以及简化加固操作方式的目的，并且实现了加固处理成本的有效节约。具体在加固建筑结构的实践操作中，关于运用碳纤维材料主要体现为如下的技术要点：

3.1关于建筑受压构件的加固

对于混凝土的方柱结构如果需要予以加固处理，那么应当在方柱的部位缠绕均匀的碳纤维材料。通过运用以上的缠绕处理方式，对于方柱结构具备的坚固性以及承载能力都会达到明显增强的目标。并且，经过处理后的混凝土圆柱不会轻易出现断裂的情形，有助于结构本体的承载性能优化。具体对于建筑物本体的受压构件予以加固操作时，混凝土材料将会受到侧向的约束力，此种约束力主要来自于碳纤维。因此，侧向约束力将会阻止建筑本体结构出现持续性的形状改变，有助于保持坚固与稳定的混凝土整体结构特征。例如对于空心板的重要建筑部位在进行必要的加固处理时，通常都会借助于碳纤维来实现加固的目的。在加固各种类型的民用建筑物时，运用碳纤维可以体现良好的建筑抗裂性、防震性能以及防腐性能。此外，对于补强特殊的建筑结构部位也可选择以上的碳纤维材料。例如对于洗手间等易于出现渗漏的建筑墙体部位，通常可以借助于碳纤维来进行加固操作。

3.2关于建筑受弯构件的加固

混凝土建筑物的受弯构件一般来讲布置在建筑正截面的部位，因此在加固具有受弯性能的混凝土构件时，关键在于维持建筑物正截面的稳定性，避免由于受到外力的压迫，进而导致正截面出现扭曲等现象。经过加固施工以后，对于正截面的混凝土构造可以借助于强度测试的方式来进行检验。相比于其他材料的加固效果来讲，运用碳纤维在客观上能够体现更好的正截面稳定性与截面支撑强度，并且还能达到提升受弯部位荷载力的明显效果。与此同时，经过加固处理以后的建筑受弯构件不会轻易出现裂痕，并且对于构件内部固有的裂痕宽度也能达到有效缩短的效果。因此能够证实，对于受弯性的正截面混凝土构件适合运用碳纤维加固，此种加固方式有助于保持均匀程度较好的建筑裂缝分布状态，同时还能达到显著缩小原有裂缝宽度以及裂缝数目的效果。具体在加固受弯的混凝土构件过程中，施工人员主要应当确保粘接材料的正确组合，进而体现最佳的建筑物补强施工效果，对于轻薄材质的碳纤维应当予以优先使用。

3.3关于建筑剪力构件的加固

在混凝土构成的建筑物结构中，剪力构件通常存在于倾斜的建筑结构部位。具体对于此种类型的混凝土构件而言，每隔一定时间就要对其予以必要的补强处理，避免混凝土构件失去较好的材料抗剪性能。具体在加固剪力构件的过程中，目前对于碳纤维材料已经能够有效加以利用，确保限定于最佳的材料加固用量，并且遵循因地制宜的施工思路来进行锚固方式的合理选择。在此过程中，碳纤维将会体现其特有的柔韧度优势，避免抗剪结构件出现变形或者弯曲。例如对于混凝土的剪力结构件而言，目前可以借助于粘贴U字形碳纤维材料的方式予以必要的补强操作。除此以外，关于加固倾斜的建筑物截面还可运用碳纤维缠绕的施工方式。但是不应当忽视，运用碳纤维缠绕的做法可能会消耗较长的施工处理时间，并且涉及相对复杂的加固施工工序。相比来讲，运用粘贴碳纤维的做法更加能够体现良好的碳纤维加固效果。因此，经过分析可见，加固多种类型的混凝土构件都可选择运用碳纤维。具体在进行全方位的加固施工操作时，基本前提在于结合建筑物本身的特性，确保运用科学方式来选择多种类型的建筑加固材料。在碳纤维作为施工材料的前提下，施工人员需要做到彻底清理表层的建筑结构附着物，以免影响碳纤维的加固操作效果。

4结束语

建筑结构经过较长时间的外界侵蚀以及老化后，其中的建筑构件就会缓慢呈现腐蚀的倾向，进而影响到总体的建筑构造安全。具体在加固建筑结构的实践领域内，运用碳纤维作为全新的建筑加固材料能够体现更好的建筑加固效果，节省建筑加固的总体施工成本，并且实现了建筑结构寿命延长以及建筑稳定性增强的目标。目前在建筑结构加固领域的实践中，关于应用碳纤维作为加固结构材料的技术要点应当不断致力于总结归纳，从而保证了良好的建筑结构加固效果。

参考文献

［1］赵伟.碳纤维在建筑结构加固改造工程中的应用［J］.安徽建筑，2019，26（09）：76-77.

［2］李岩.房屋建筑工程中结构加固改造措施分析［J］.价值工程，2019，38（09）：84-87.

作者：刘智民 单位：漯河市住房和城乡建设局