很多業(yè)主咨詢關于房屋樓板裂縫、梁柱裂縫修復方法的時候，往往加固公司會建議他們做碳纖維加固。相信很多業(yè)主聽到這個碳纖維加固會感覺到不知道這是什么東西，大家都知道碳纖維是一種材料，但是竟然能夠用到建筑混凝土構件的加固上。下面施邦小編就跟大家說說碳纖維到底是什么?碳纖維加固是怎么回事?
碳纖維加固技術已成為當今主流趨勢，碳纖維加固的場所隨處可見，例如超市纖維加固、銀行柱子、橋梁裂縫修補等，甚至碳纖維也可以用到地暖上?
碳纖維是什么?
1. 碳纖維又稱為碳纖維原料(cf)，碳纖維加固包括：碳纖維布加固、碳纖維加固。是從有機纖維碳化、石墨化處理后得到的未經石墨材質(與亂層石墨近似)，一般碳纖維的密度為1750/m3，天然的碳纖維呈黑色。
2. 包含高于90%的無極高分子纖維。對酸、堿、耐腐蝕性能較強，不溶不脹、耐油、抗輻射、抗放射、吸收有毒氣體和減速中子等特性。
3. 碳纖維按原料可分：聚丙烯腈基碳纖維、瀝青基碳纖維等。性能可分：通用型、高強型、中模高強型、高模型、超高模型碳纖維。狀態(tài)可分：長絲、短纖維、短切纖維。
4. 碳纖維應用領域：土木建筑、航空航天、汽車材質、纖維加固、體育用品、壓力容器、碳纖維布等。
碳纖維的重量不及鋼的四分之一，而他的應用領域卻尤為廣泛，所以碳纖維究竟是什么?碳纖維就是我們生活中的一切。
碳纖維加固是什么?
碳纖維加固包括碳纖維布加固和碳纖維板加固兩種。碳纖維材料用于混凝土結構加固修補的研究始于80年代美、日等發(fā)達國家。
我國的這項技術起步很晚，但隨著我國經濟建設和交通事業(yè)的飛速發(fā)展，現有建筑中有相當一部分由于當時設計荷載標準低造成歷史遺留問題，一些建筑由于使用功能的改變，難以滿足當前規(guī)范使用的需求，亟需進行維修、加固。國內早通過的規(guī)范是2003年《碳纖維片材加固混凝土結構技術規(guī)程》，其編號為CECS146：2003,已經被的國家標準規(guī)范2006《混凝土結構加固設計規(guī)范》代替,其編號為GB 50367-2006.碳纖維加固近的國標是《結構加固修復用碳纖維片材》GB/T 21490-2008,08年10月1日起執(zhí)行。
碳纖維與傳統的加大混凝土截面或粘鋼混凝土補強相比，具有節(jié)省空間，施工簡便，不需要現場固定設施，施工質量易保證，基本不增加結構尺寸及自重，耐腐蝕、耐久性能好等特點。
另外，采用該工法，可大大提高建筑物的使用壽命，降低加固成本。因此，碳素纖維作為劃時代的補強材料，而備受青睞和關注。
碳纖維布在墻體加固的應用，首先可以從墻體受力的角度來分析。墻體在服役過程中，主要承受上部荷載傳遞的壓力。而碳纖維布雖說抗拉強度高，但其質軟且自身抗剪強度幾乎可以忽略，無法承受壓應力的作用，因此碳纖維布適用于受彎與受拉構件加固，不適用于墻體受壓加固。
另一方面，不同基材的墻體與碳纖維布的整體工作性能也大不相同。常用墻體包含砌體墻與混凝土墻，碳纖維布與混凝土基材能夠形成整體共同工作，但在砌體墻中由于砌體表面水泥砂漿整體性較差，導致碳纖維布在砌體墻加固中，易發(fā)生水泥砂漿剝離破壞，造成加固失效。
那么，碳纖維布到底能在墻體加固中起到怎樣的作用呢?大量實驗證明，在保證碳纖維布錨固的情況下，碳纖維布加固墻體能夠有效參與墻體受剪作用，改變破壞形式，提高墻體抗剪承載力與抗震性能。事實上，在墻體加固中，碳纖維布加固具有很高的局限性。當墻體承載力不滿足要求、或墻體配筋率不符合要求時，宜采用增大截面加固法或鋼筋混凝土面層法對墻體進行雙面或單面的加固。
利用這兩種方法能夠有效提高墻體抗壓承載力，但需注意植入鋼筋能否保障新舊結構共同工作，因此在增大截面或鋼筋混凝土面層法中，植筋膠將是影響質量的重要因素。

混凝土柱是主要承受豎向荷載和水平荷載的構件，地震荷載作用下柱容易遭到破壞，其典型破壞模式主要包括以下四類：剪切破壞、彎曲破壞、縱筋搭接破壞、彎剪破壞。
采用外貼碳纖維布加固方法可顯著改善柱的抗震性能，使柱子在發(fā)生上述破壞之前能夠具有較好的非彈性變形。
目前，常用的抗震加固方法是沿柱環(huán)向外貼碳纖維布，環(huán)向粘貼的碳纖維布可看作附加箍筋，約束混凝土的橫向變形，從而提高混凝土柱的延性。也可采用外貼縱向碳纖維布來改善柱的抗震性能。
采用碳纖維布加固柱可以顯著提高其抗震性能，加固方法主要有兩類：沿柱環(huán)向和縱向粘貼碳纖維布。
1.沿柱環(huán)向粘貼碳纖維布加固方法
采用環(huán)向粘貼碳纖維布構成環(huán)向圍束對混凝土柱抗震加固，其加固方法與柱的正截面加固方法相同。
碳纖維布主要起到與箍筋相似的作用，碳纖維布對核心混凝土形成有效約束，可抑制混凝土剝落和縱筋屈曲，使柱具有較好的非彈性彎曲變形能力，并且碳纖維布提供的約束力可阻止縱筋搭接接頭的黏結破壞和滑移，碳纖維布可提高柱的抗剪能力。
因此，沿柱圓周方向粘貼碳纖維布可防止柱的剪切破壞、彎曲塑性鉸破壞和縱筋搭接破壞，提高其抗震性能。
2.沿柱縱向粘貼碳纖維布加固方法
其主要是提高柱的抗彎能力，這種粘貼方式要求端部碳纖維布錨固可靠，通常情況下還需要沿柱環(huán)向粘貼碳纖維布。
但是，應該注意到，這種加固方式同時會使相鄰構件產生很大的附加力，因此，縱向粘貼碳纖維布加固柱時，還應關注加固柱抗彎能力的提高程度，過大增加柱抗彎能力并不可取。
當通過外貼碳纖維布加固柱的方法來提高其延性時，應滿足以下構造要求：
1.環(huán)向圍束的纖維片材層數，圓柱不少于2層；方形和矩形柱不少于3層。
2.環(huán)向圍束上下纖維片材層之間的搭接長度不應少于50 mm，環(huán)向截斷點的延伸長度不應小于200 mm，且各條帶搭接位置應相互錯開。
3.方形和矩形柱的棱角需要倒角處理，采用碳纖維和玻璃片材加固時倒角半徑不應小于25 mm。
4.加密區(qū)高度應取柱截面長邊尺寸、柱凈高的1/6和500mm三者的值。
5.宜沿柱的整個高度包裹。對于抗震等級為一、二級的角柱，應沿柱的整個高度包裹。

相對于當今常見的混凝土結構，鋼結構具備明顯的優(yōu)勢。鋼結構自重輕，抗震性能好，資源回收價值高，被稱為可重復利用型與環(huán)保型綠色建筑。如今，鋼結構的數量，更標志著一個國家或地區(qū)的經濟實力，自我國提出在建筑中“積極、合理的用鋼”后，我國鋼結構的數量也在逐年呈上升趨勢。
與混凝土結構類似，鋼結構在外界環(huán)境與荷載的長期作用下，同樣會不可避免的出現各種損傷與缺陷。鋼結構損傷的長期累積，會導致結構力學性能劣化，甚至導致結構失效，為保證結構安全與節(jié)約資源就必須對鋼結構進行加固處理。
鋼結構傳統加固方法
鋼結構加固中，傳統的方式要屬焊接加固。焊接加固即在結構受損部位焊接金屬蓋板或型鋼，對鋼結構起到加固補強的作用。焊接加固應用時間長，技術成熟度高，但存在焊接后材料性能變差、受操作人員影響程度高的風險。
既然鋼結構可以像混凝土結構一樣采用碳纖維布進行加固，是否意味著二者對于材料有著相同的需求呢？我們都知道，碳纖維布加固是通過配套浸漬膠，將碳纖維布與基材形成整體來共同受力，也就是說，碳纖維布與基材之間，能否形成整體將是影響加固效果的重要因素。而鋼結構與混凝土結構屬于不同種類基材，對材料的要求，自然會存在不同。
在GB 50728-2011安全性鑒定中，對鋼結構中用到的浸漬膠進行了特殊的要求。相對于混凝土結構，鋼結構對浸漬膠的各項指標要求有很大的提升。鋼結構對膠體的高要求，導致大量在混凝土結構加固中采用的浸漬膠，在鋼結構中變?yōu)椴缓细癞a品，在選擇碳纖維布對鋼結構進行加固時，應當尤為注意。
截止目前，碳纖維布在鋼結構中的應用，還達不到混凝土結構加固那樣成熟。由于兩種基材的差異性，導致碳纖維布加固鋼結構的難度要遠高于混凝土結構。卡本將繼續(xù)帶來更多碳纖維布加固鋼結構的相關討論，與加固同仁共同進步。
碳纖維材料是目前常用的一種加固材料，和其他的加固材料相比，碳纖維材料有多種優(yōu)勢，而且性價比較高，目前被廣泛的應用于建筑工程以及其他領域中。碳纖維加固也是一種新型的加固方式，實際施工時，將碳纖維布用結構膠粘貼在混凝土接觸層表面，提高建筑物的承重能力，從而起到加固維護的效果，碳纖維材料既然這么好，那么碳纖維加固材料的使用壽命有多長呢？下面的時間施邦小編就來給大家詳細的介紹下。
和其他的加固材料比較后會發(fā)現，碳纖維材料的耐久性非常強，國家規(guī)范中對碳纖維材料的使用年限設定的是50年，不過在實際施工的過程中會發(fā)現，碳纖維材料的使用壽命不止50年，即使在惡劣的環(huán)境中施工，碳纖維材料的使用性能也不會受到干擾，不過這里所說的是優(yōu)質的碳纖維材料，有些劣質的碳纖維材料，雖然市場售價較低，但是存在的質量瑕疵問題嚴重，使用這類劣質的碳纖維材料進行加固維修，不僅達不到預期的加固效果，反而會降低建筑物的使用壽命，另外，還會帶來嚴重的安全隱患。
碳纖維加固方法雖然是目前常用的加固方法，不過碳纖維加固方法也存在一些弊端，對于碳纖維加固技術的局限性方面，并不是所有的加固工程都適合采用該種加固方法的，對此我們要明確，另外，隨著建筑行業(yè)的發(fā)展，碳纖維加固技術在我國已經趨于成熟，碳纖維加固過程中存在的諸多難點都已經被攻克，而且碳纖維材料也在不斷更新換代，現在市場上銷售的碳纖維材料，更適合在加固工程中使用。

近年來，碳纖維布以其出色的機械性能、優(yōu)良的耐久性和良好的工藝性能，在工程加固領域對混凝土、砌體、鋼等構件的加固修復得到了廣泛的應用。由于基材的不同，碳纖維布施工方法也有差異，今日，小悍以砌體結構和混凝土結構為例，淺析碳纖維布在兩種結構使用上的不同。
砌體結構粘貼碳纖維布的時候，基材為磚塊和砂漿兩種材料組成，因為砌體建筑是單塊磚和砂漿人工砌筑，砂漿的飽和度不能得到有效的控制，整體性和質均性較差。
混凝土結構粘貼碳纖維布時，基材為混凝土，混凝土是由膠凝材料將骨料膠結成整體的工程復合材料，且混凝土可以視為均勻、連續(xù)材料，具有較好的整體性。
砌體結構由大量的磚塊和砂漿堆砌而成，其結構存在大量的灰縫，灰縫間砂漿的飽滿程度不一致，且不同砌塊的強度也大不相同，無法統一評定其表面強度，只能分別確定砌塊和砂漿的表面強度。一般情況下，砌體結構的表面強度均不如混凝土結構的表面強度。
混凝土結構表面強度較高，根據GB50367-2013《混凝土結構加固設計規(guī)范》中規(guī)定當混凝土構件粘貼碳纖維布加固的時候混凝土表面強度等級不得小于C15，且混凝土表面正拉粘結強度不應小于1.5MPa。
由于砌體結構和混凝土結構材質的差異，為保證粘貼效果，對二者采取針對性的粘貼工藝：
當砌體結構采用粘貼碳纖維加固的時候，需要將砌體結構表面缺陷進行修補，然后在其墻、柱表面需先做一層水泥沙漿抹平層，層厚不應小于15mm且平整，水泥砂漿強度不應小于M10，待抹平層彎曲固化后，按照混凝土結構粘貼碳纖維布的方法來進行施工。
混凝土結構粘貼碳纖維布的時候，需要將所加固構件進行打磨露出新混凝土，將松動混凝土剔除，表面清潔并對混凝土構件陽角進行圓化處理，將有缺陷地方進行修補，然后再進行粘貼碳纖維布施工。
了解混凝土結構與砌體結構的差異，是有效保證加固粘貼效果的關鍵，具體問題具體對待，才能不做無用功。