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摘要：近年来我国建筑领域的发展极为迅速，这种发展不仅体现在新建工程中，在建筑物翻新和维护方面也有着直观体现，各类新型加固技术的大量涌现即可证明这一认知。基于此，本文将简单分析建筑结构加固工程中碳纤维的应用要点，并结合实例深入探讨碳纤维在建筑结构加固工程中的具体应用路径。
关键词：碳纤维；建筑结构加固工程；加固技术
前言：在建筑结构加固工程中，碳纤维增强材料的补强加固作用较为优秀，人造丝碳纤维、石油沥青基碳纤维、聚丙烯腈基碳纤维属于三类常见的碳纤维材料，分析这类碳纤维材料在建筑结构加固工程中的应用可以发现，碳纤维材料在加固抗弯构件、提高建筑材料延性、加固抗剪构件方面能够发挥较为积极作用，同时碳纤维材料还具备材料性能优异、施工操作简单、经济效益较好等优势。
1.建筑结构加固工程中碳纤维的应用要点
1.1碳纤维优势分析
通过将建筑材料与碳纤维材料结合，即可实现建筑材料抗剪、抗弯、承载能力的有效提升，在建筑材料与碳纤维形成的整体受力结构中，载荷的有效分布可顺利实现。相较于传统材料，在建筑结构加固工程中，碳纤维材料的材料性能优势明显，这种优势源于其轻质高强的特点，碳纤维材料拥有相较于钢材7～10倍的拉伸强度，以及钢材25%左右的密度。碳纤维材料同时拥有更为出色的抗疲劳强度和化学稳定性，这使得其在抵抗酸碱盐类介质腐蚀作用、外界环境变化方面的表现同样较为优秀。在应用碳纤维的建筑结构加固工程中中，由于质量较轻，碳纤维构件无需使用大型施工机构进行施工，施工工序简化、工程工期缩短可由此实现，经久耐用的碳纤维构件对维护的需要也较低。在建筑结构加固工程中，为达到与碳纤维材料加固相同的强度，传统材料往往需要付出更多的成本，而简单快捷的施工也使得应用碳纤维材料的建筑结构加固工程施工成本更低，由于构件的寿命可基于碳纤维材料优秀的物理化学性能延长，建筑结构加固工程后期的维护费用同样可随之降低，碳纤维所具备的成本优势可见一斑[1]。
1.2碳纤维应用要点
在建筑楼板加固中，碳纤维片材加固的应用较为广泛，基本加固流程可概括为：“楼板面层处理→涂刷底胶→找平处理→碳纤维片材粘贴”。在建筑结构加固工程的楼板面层处理环节，需对混凝土面层上的浮尘、泥浆进行清理，清理范围为碳纤维片材粘贴区域，原混凝土表面需在通风干燥后使用磨平机打磨处理，满足碳纤维片材加固应用的混凝土层结构新面可由此获得。对于需要加固的梁转角位置，需采用倒角处理方式，即通过打磨获得圆弧形状；在涂刷底胶环节，需要均匀涂抹底层树脂于混凝土新面层上，在进入下一环节施工前，树脂需进入干燥状态；在找平处理环节，需对修补底胶涂抹的情况进行检查，如发现存在混凝土表面凸凹不平、不均匀底胶涂抹等情况，需开展针对性的补胶找平处理；碳纤维片材粘贴属于碳纤维片材加固的关键，具体施工前需浸渍树脂以处理碳纤维片材，同时需要均匀涂抹于混凝土表面，碳纤维片材需轻手压贴在指定位置，为挤出气泡，需基于滚筒滚压处理碳纤维片材。在具体的粘贴施工中，基于干燥的浸渍树脂，需要对最外一层碳纤维片材表面进行浸渍树脂均匀涂抹并粘砂，同时还需要保证存在不小于100mm的碳纤维片材搭接长度，如采用多层碳纤维片材进行建筑结构加固，必须错开搭接位置，以此保证加固质量[2]。
在碳纤维片材加固实践中，还需要对埋藏钢筋的锈蚀情况进行检查，必要时需铲掉锈层，以此满足后续施工需要。
对于凿除的混凝土梁，可采用防腐砂浆进行补粉，如SJ-601。较大的凿除面积需进行针对性修复，可采用环氧砂浆，并在完成养护后进行3天的晾晒。修复层的粉尘可通过压缩空气清除，为更好开展碳纤维片材粘贴，也可以采用丙酮进行混凝土表面清理。碳纤维片材粘贴可采用3:1比重分配好的甲乙JGN胶，底胶调好后需要在40min内用完。在固定位置均粘贴碳纤维片材后，一般还需要涂刷JGN-C面胶，具体涂刷需要在全部干燥后进行，辅以专用的滚子，即可保证JGN-C面胶充分渗透，干燥后还需要在最外侧涂上防护层。建筑楼板加固中的碳纤维片材应用还需要关注三方面要点，包括碳纤维片材与混凝土界面的处理、碳纤维片材粘贴的具体操作、搭接粘贴控制。在碳纤维片材与混凝土界面的处理中，必须打磨平整建筑构件加固部分，变质的混凝土需严格清理，并通过修补胶填平凹陷部位；在碳纤维片材粘贴的具体操作中，可由一名施工人员负责面积小的粘贴，如存在范围较大的粘贴，需由两名施工人员配合，以此粘贴平整碳纤维片材。具体施工过程中，施工人员需使用刮板按住碳纤维片材，同时使用滚子滚压进行处理，以此保证粘合度；搭接粘贴控制需在施工前预留搭接长度并优选粘结剂，为确定粘结剂的强度，需要查看质量保证书户产品标识，以此保证碳纤维片材能够最大化发挥自身优势。施工过程中的面胶制配需严格基于产品配比说明，胶的均匀涂抹也需要在规定时间内完成，以此保证其使用效果，碳纤维片材可由此更好服务于建筑结构加固工程。
2.实例分析
2.1工程概况
为提升研究的实践价值，本文以某图书馆抗震加固工程作为研究对象，该工程于1985年竣工，曾在2005年进行过1次装修改建。图书馆原为钢筋混凝土框架结构的5层高建筑，2005年改建后新建了一层轻钢结构于原屋面上，用于满足办公需要。工程建筑面积为3200m2，底层层高、2～5层层高、6层层高分别为4.8m、3.6m、3.9m，拥有分为东西两部分的主体结构，设置防震缝分开上部结构，同时设置有不上人屋面，房屋基础包括柱下独立基础和条形基础，基础埋深为1.5m。基于结构鉴定检测报告，需要加固部分梁、柱以及楼板，框架柱加固采用灌浆料加大截面和柱包钢加固法，楼面梁以及楼板采用粘贴碳纤维片材进行加固。
2.2加固要点总结
在工程的框架梁和楼面梁加固中，由于存在抗剪不足的部分梁斜截面、抗弯不足的部分梁正截面，为满足净高要求，考虑到实配钢筋面积与计算钢筋面积存在30%以内的差值，因此工程采用粘贴通长碳纤维片材于梁底、粘贴碳纤维片材于梁顶的加固方法，为规避构件受剪破坏先于受弯破坏的问题出现，同时针对性开展了受弯承载力的验算。在对楼板的加固中，为节约造价，先对原楼板的裂缝进行处理，凿除裂缝表面的松渣，形成深15-20mm的V型缝，然后通过持续环氧压力灌浆对裂缝进行修补处理，完成该工序后再在楼板底部采用粘贴碳纤维片材的方式加固，解决原楼板承载力不足的问题，最终图书馆加固工程得以顺利竣工并通过验收，碳纤维在建筑结构加固工程中的应用价值得到证明。
结论：综上所述，碳纤维在建筑结构加固工程中的应用价值较高。在此基础上，本文涉及的碳纤维片材加固应用要点、图书馆抗震加固工程碳纤维应用实践等内容，则直观展示了建筑结构加固工程中碳纤维应用路径。为保证碳纤维更好服务于建筑结构加固，反拱法粘贴碳纤维等新型技术、碳纤维复合棒材等新型材料的积极应用必须得到重视。
参考文献：
[1]周宏.刍议碳纤维在建筑结构加固工程中的应用[J].工程建设与设计,2020(11):43-44+50.
[2]姚延鸿.建筑结构加固改造工程中碳纤维的应用[J].绿色环保建材,2020(06):198+201.