纤维类材料（碳纤维布、碳纤维板、芳伦纤维及玻璃纤维）加固修复混凝土结构技术是采用配套粘结树脂将碳纤维布粘贴于混凝土表面，起到结构补强和抗震加固的作用。广泛适用于建筑梁、板、柱、墙等的结构加固；铁路工程，港口工程和水利水电等工程中的砼结构加固和石切体结构搞震加固；特别适用于各类曲面结构，如桥梁、隧道、烟囱、筒仓等其它土木工程的加固补强， 这种加固技术不会对构件施加额外的荷载。对处于特殊环境（腐蚀、放射、高温等）下的砼结构加固时，尚应遵守国家现行有关标准的规定并彩取相应的防护措施。

　　钢筋砼结构的碳纤维加固设计。

　　一、 一般规定  

　　1.1采用粘贴碳纤维片材加固混凝土结构时，应通过配套粘结材料将碳纤维片材粘贴于构件表面，使碳纤维片材承受拉力，并与混凝土变形协调，共同受力。

　　1.2碳纤维片材可采用下列方式对混凝土结构构件进行加固:1）． 在梁、板构件的受拉区粘贴碳纤维片材进行受弯加固，纤维方向与加固处的受拉方向一致。2）．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，纤维方向宜与受拉方向一致。3）． 采用封闭式粘贴对柱进行抗震加固，纤细方向与柱轴向垂直。4）． 当有可靠依据时，碳纤维片材也可用于其它形式和其它受力状况的混凝土结构构件的加固。

　　1.3采用粘贴碳纤维片材加固混凝土结构时，应按国家现行有关标准采用以概率理论为基础的极限状态设计法进行承载能力极限状态验算。

　　钢筋和混凝土材料宜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。

　　碳纤维片材应根据构件达到极度限状态时的应变，按线弹性应力应变关系确定其相应的应力。

　　1.4碳纤维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搞拉强度标准值，碳纤维片材的极度限拉应变，应取其抗拉强度标准值，除以弹性模量。

　　1.5当采用粘贴碳纤维片材对结构或构件进行加固时，应考虑加固后对结构中其它构件或构件的其它性能可能产生的影响。

　　1.6采用粘贴碳纤维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。

　　1.7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C15。采用封闭粘贴碳纤维片材加固混凝土柱时，混凝土强度等级不应低于C10。

　　二、 一般构造要求

　　2.1当碳纤维布沿其纤维方向需绕构件转角粘贴时，构件转角处外表面的曲率半径不应小于20mm。

　　2.2碳纤维布沿纤维受力方向的搭接长度不应小于100mm。当采用多条或多层碳纤维布加固时，各条或各层碳纤维布的搭接位置宜相互错开。

　　2.3为保证碳纤维片材可靠地与混凝土共同工作，必要时应采取附加锚固措施。

　　三、 受弯加固

　　其详细计算请参见《碳纤维片材加固混凝土结构技术规程》 CECS146:2003；

　　3.1 计算正截面受弯承载力时，尚应满足下列要求:

　　1）. 受压区高度x不宜大于0。8ξbh0，其中界限相对受压区高度ξb按现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB50010的规定确定；

　　2）. 加固后的受弯承载力的提高幅度不宜超过40%；

　　3）. 加固后在荷载效应标准组合下受拉钢筋的拉应力不宜超过钢筋抗拉强度标准值。当有工程经验和依据时，上述规定可适当放宽。

　　3.2当碳纤维征材粘贴于梁侧面的受拉区进行受弯加固时，粘贴区域宜在距受拉区边缘1/4梁高范围内。在进行正截面受弯承载力计算时，应将规范公式中的h改用碳纤维片材的截面面积乘以折减系数（1-0.5hcf/h），其中hcf为侧面碳纤维片材的粘贴高度。

　　3.3对受弯加固的构件尚应验算构件的受剪承载力，避免受剪破坏先于受弯破坏发生。

　　3.4对梁、板正弯矩区进行受弯加固时，碳纤维片材宜延伸至支座边缘。在集中荷载的作用点两侧宜设置构造的碳纤维片材U型箍或横向压条。

　　碳纤维片材的切断位置距其充分利用截面的距离不应小于按下式计算得出的粘贴延伸长度ld ,并应延伸至不需要碳纤维片材的截面之个不小于200mm。

　　3.5 当碳纤维片材延伸至支座边缘仍不满足规程规定时，应采取下列锚固措施。

　　1）． 对于梁，在碳纤维片材延伸长度范围内应设置碳纤维片材U型箍锚固。U型箍宜在延伸长度范围内均匀布置，且在延伸长度端部必须设置一道。U型箍的粘贴高度宜伸至板底面。每道U型箍的宽度不宜小于受弯加固碳纤维布宽度的1/2，U型箍的厚度不宜小于受弯加固碳纤维布厚度的1/2。

　　2）． 对于板，在碳纤维片材延伸长度范围内应通长设置垂直于受力碳纤维方向的压条（图3.3.9b）。压条宜在延伸锚固长度范围内均匀布置。且在延伸长度端部必须设置一道。每道压条的宽度不宜小于受弯加固碳纤维布宽度的1/2，压条的厚度不宜小于受弯加固碳纤维布厚度的1/2。

　　3）． 当碳纤维布的延伸长度小于按公式（3.3.8）计算所得长度的1/2时，应采取可靠的附加机械锚固措施。

　　4）． 当采用碳纤维板时，应在其延长度端部采取可靠的机械锚固措施。

　　3.6对梁、板负弯矩区进行受弯矩加固时，碳纤维片材的截断位置距支座边缘的延伸长度应根据负弯矩分布按本规程第3.3.7条的原则确定，且对板不小于1/4跨度，对梁不小于1/3跨度。

　　3.7当采用碳纤维片材对框架梁负弯矩区进行受弯加固时，应采取可靠锚固措施与支座连接。当碳纤维片材需绕过柱时，宜在梁侧4h′f范围内粘贴（图3.3.10），当有可靠依据和经验时，此限制可适当放宽。

　　3.8板受弯加固时，碳纤维片材宜采用多条密布方案。

　　3.9当沿柱轴向粘贴碳纤维片材对柱的正截面承载力进行加固时，碳纤维片材应有可靠的锚固措施。

　　四、 受剪加固

　　4.1对钢筋混凝土梁进行受剪加固时，计算（略）。

　　4.2采用碳纤维片材对钢筋混凝土梁、柱构件进行受剪加固时，应符合下列规定:

　　1）. 碳纤维片材的纤维方向宜与构件轴向垂直；

　　2）. 应优先采用封闭粘贴开式，也可采用U形粘贴，侧面粘贴（图3.4.3a）。对碳纤维板，可采用双L形板形成U形粘贴；

　　3）. 当碳纤维片材采用条带布置时，其净间距scf不应大于现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB50010规定的箍筋间距的0.7倍；

　　4）. U形粘贴和侧面粘贴的粘贴高度hcf宜取构件截面高度。对于U形粘贴形式，宜在上端粘贴纵向碳纤维片材压条；对侧面粘贴形式上，宜在上、下端粘贴纵向碳纤维片材压条。

　　4.3构件的受剪截面尺寸应符合现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB50010的规定。五、五、柱的正截面承载力加固（大偏心受压）

　　对钢筋混凝土柱进行正截面承载力加固时，计算（略）在实际工程中设计中应避免碳纤维布先于混凝土破坏的情况出现。

　　六、 柱的抗震加固

　　6.1柱的抗震加固应采用封闭式粘贴碳纤维片材的方法。

　　6.2碳纤维片材在箍筋加密区宜连续布置。碳纤维片材两端应搭接或采取可靠连接措施形成封闭箍。碳纤维片材条带的搭接长度不应小于150mm，各条带搭接位置应相互错开。

　　七、施工工艺

　　表面处理→涂刷底胶→修补找平→胶料配制→粘贴碳纤维→表面防护→检验

　　八、施工方法

　　1.施工准备: 1)施工前应认真阅读设计施工图，按设计图纸，在加固部位放线定位。2)应根据施工现场和被加固构件混凝土的实际情况，拟订施工方案和施工计划。3)应对所使用的碳纤维片材、配套树脂、机具等做好施工前的准备工作。

　　2.混凝土表面处理: 1)应清除被加固构件表面的剥落、疏松、蜂窝、腐蚀等劣化混凝土，露出混凝土结构层。2)被加固构件表面打磨平整，除去表层浮浆、油污等杂质，直至完全露出混凝土结构新面。转角粘贴处应进行导角处理并打磨成圆弧状，圆弧半径不应小于20mm。并用修复材料将表面修复平整。3)应按设计要求对裂缝进行灌缝或封闭处理。4)表面打磨后，应用强力吹风器或吸尘器将表面粉尘彻底清除，并保持干燥。

　　3.配制并涂刷底层树脂:1)应按产品生产厂提供的工艺规定配制底层树脂。2)应采用滚筒刷将底层树脂均匀涂抹于混凝土表面。宜在底层树脂表面指触干燥后，尽快进行下一工序的施工。

　　4.粘贴面找平处理:1)应按产品生产厂提供的工艺规定配制找平材料。2)混凝土表面修补应选用酒精将表面浮尘擦去，有凹陷处，应使用修补胶找平；有段差或转角部位，应抹成平滑曲面。3)转角处应采用找平材料修理成为光滑的圆弧，半径不应小于20mm。4)用刀头宽度≥100mm的刮刀对凹坑实施填塞修补、找平，找平程度按眼观目测无明显的刮板或刮刀痕迹纹路平滑为准。5)宜在找平材料表面指触干燥后，尽快进行下一工序的施工。

　　5.碳纤维布（板）剪裁 :1)按设计规定尺寸剪裁碳纤布，切记必须满足设计尺寸，严禁斜切碳纤布，并防出现拉丝现象。2)保证剪裁后的碳纤维加固向与粘贴部位的方向一致。3)剪裁成型的碳纤维注意保护洁净不受污染。

　　6.配制并涂刷浸渍树脂或粘贴树脂:1)配制粘结剂前应仔细阅读其使用说明书。2)按粘贴面积确定每次用量，以防失效浪费。3)严格按重量比计量使用配制。4)按厂家配合比和工艺要求进行配制，且应有专人负责。搅拌应顺时针一个方向搅拌，直至颜色均匀，无气泡产生，并应防止灰尘等杂质混入。5)调制好的粘结剂抓紧使用。

　　7.粘贴碳纤维材料

　　粘贴碳纤维布 1) 粘贴碳纤维前应对混凝土表面再次擦拭，确保粘贴面无粉尘。2)混凝土表面涂刷结构胶，必须做到涂刷稳、准、匀的要求，即:稳，刷涂用力适度，尽量不流不坠不掉；准，涂刷不出控制线；匀，涂刷范围内薄厚较一致。3)碳纤维布粘贴时，同样要稳、准、匀，核心要求做到放卷用力适度，使碳纤维布不皱、不折、展延平滑顺畅。4)滚压碳纤布必须从一端向另一端滚压，不宜在一个部位反复滚压揉搓，滚压中让胶渗透纤维布，做到浸润饱满。碳纤维布需要搭接时，必须满足规范要求≥100mm。5)多层粘贴时，应在碳纤维织物表面指触干燥后立即进行下一层的粘贴。如超过40分钟，则应等12小时后，再行涂刷粘结剂粘贴下一层。

　　粘贴碳纤维板 1)应按设计要求的尺寸裁剪碳纤维板，并按产品生产厂提供的工艺规定配制粘结树脂；2)应将碳纤维板表面擦拭干净至无粉尘。当需粘贴两层时，底层碳纤维板的两面均应擦拭干净；3)擦拭干净的碳纤维板应立即涂刷粘结树脂，树脂层应呈突起状，平均厚度不应小于2mm；4)应将涂有粘结树脂的碳纤维板用手轻压贴于需粘贴的位置。用橡皮滚筒顺纤维方向均匀平稳压实，使树脂从两边挤出，保证密实无空洞。当平行粘贴多条碳纤维板时，两条板带之间的空隙不应小于5mm；5)需粘贴两层碳纤维板时，应连续粘贴。当不能立即粘贴时，再开始粘贴前应对底层碳纤维板重新进行清理。

　　8.表面防护当需要做表面防护时，应按有关规范的规定处理，以保证防护材料与碳纤维之间粘结可靠。

　　九、检验和验收

　　1.施工开始前，应确认碳纤维材料和粘结剂、底层树脂、找平材料的产品合格证、质量检验报告。

　　2.施工质量检验及验收标准见下表:序号检验项目合格标准检验方法频数

　　1）碳纤维片粘贴位置与设计要求位置相比，中心线偏差≤10㎜钢尺测量全部

　　2）碳纤维片粘贴量≥设计数量根据测量计算全部

　　3）粘贴质量a.单个空鼓面积＜1000㎜2充胶修复；≥1000㎜2割除修补 ；b.空鼓面积之和与总粘贴面积之比小于5%锤击法全部或抽样

　　4）粘结剂厚度板:2㎜±1.0㎜；钢尺测量每构件3处 ；织物:＜2㎜

　　3. 粘接质量不符合要求需割除修补时，应沿空鼓边沿，将空鼓部分的碳纤维割除，以每边向外缘扩展100㎜大小之同样碳纤维材料，用同样粘结剂，补贴在原处。