碳纖維絲導電性能類似石墨,由其紡成的碳纖維布導電,且柔軟、輕質,隨風而動,使用過程中應注意避開電源。
正如鋼筋可按強度分為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ級一樣,碳纖維絲按照強度和彈性模量可以分為很多型號,加固用的碳纖維絲要求抗拉強度大于3500Mpa,目前國內尚無生產,皆為進口產品。碳纖維布是將纖維絲采用經編方式制成單向布,一般按設計厚度(0.111mm、0.167mm)或單位面積的質量分類(200g/m2、300g/m2)。
粘碳纖維和粘鋼粘貼形式、加固機理均較類似,本質上相當于增加構件配筋,在抗剪、抗彎加固中一般可以互相替換。如果碳纖維布抗拉強度設計值取為2000Mpa,鋼材(Q235)抗拉強度設計值取為200Mpa,可按照0.1mm厚碳纖維布相當于1mm厚鋼板的原則代換。但應注意以下幾點:
A、由于碳纖維和鋼材彈性模量基本一致,達到同樣的抗拉強度,鋼材截面要大的多,所以粘鋼加固提高構件剛度的幅度要超過碳纖維加固。也就是說,若補充同樣的抗彎能力,構件粘鋼加固的撓度、裂縫寬度小于碳纖維加固的;
B、鋼板上由于可以焊接錨筋,后鉆孔影響也較小,所以錨固方式較粘碳纖維靈活;
C、碳纖維輕、薄,施工簡便,和粘鋼相比,不易發生剝離和疲勞破壞。
D、碳纖維和鋼材相比,屬惰性材料,不易被有害介質腐蝕。
任何一種加固方法都不是萬能的。碳纖維加固與粘鋼加固是在原構件基礎上進行的,原結構的截面尺寸、配筋、混凝土強度等級限制了發揮作用的程度。
碳纖維粘貼前,遇構件轉角,為減小應力集中,應將轉角打磨(陽角)或修補(陰角)為圓弧半徑不小于20mm的導角。如右圖,在轉角處以20mm為半徑畫圓,陰影表示需磨去或修補的部分。
施工單位總是希望碳纖維膠固化的盡可能快,以便盡快進行下一道工序。其實,碳纖維加固質量很大程度上取決于膠浸潤布的程度,盡管碳纖維膠黏度較低、纖維布也較薄,但纖維布由極細的纖維絲組成,保證一定持續浸潤、滲透的時間是必要的。25℃時,膠攤涂到布上后,最好初固化時間大于2小時。
高觸變性,夏季施工不易流淌,冬季施工易于攤涂。
通過螺栓的緊固與鎖鍵,大幅度提高鋼板的抗剝離能力和抗疲勞能力,可用于動荷為主的構件加固。
可在箍板端部焊接螺桿,用千斤頂張拉螺桿或扭矩扳手擰緊螺母建立預應力,以減少剪應力滯后。
裂縫處理前,應先進行觀察、分析,查明裂縫的性質和產生裂縫的原因。
a、對于在使用荷載下出現的受力裂縫,當超過規范規定的寬度、長度時,裂縫化學灌漿封閉后,對該構件還應進行加固。
b、對于在偶然超載出現的受力裂縫,可只對殘余裂縫進行灌漿封閉處理。
c、對于混凝土收縮、地基不均勻沉降等因素引起的間接裂縫,應待裂縫穩定后再灌漿封閉處理。
d、對于溫度引起的間接裂縫,應在完成相應的保溫、隔熱處理后再對裂縫灌漿封閉。
e、對于耐久性(鋼筋銹漲、混凝土老化等)引起的裂縫,應采取保證混凝土耐久性的措施后,再對裂縫灌漿封閉。