1. 粘碳纤维布加固原理
- 碳纤维布具有高强度、高弹性模量、重量轻及耐腐蚀性好等优点。将碳纤维布用专用胶粘剂粘贴在混凝土、钢材等结构构件表面，当构件受力时，碳纤维布与构件共同工作，利用碳纤维布的高强度特性，分担构件所受的拉力，从而达到提高构件承载能力、抗弯能力、抗剪能力和抗震性能等目的。例如，在混凝土梁的受拉区粘贴碳纤维布，可有效限制梁在受弯时裂缝的开展，提高梁的承载能力。
2. 适用范围
- 混凝土结构加固：适用于各种混凝土梁、柱、板等构件的加固。如工业厂房中因增加设备导致楼面梁承载能力不足，可通过在梁底面和侧面粘贴碳纤维布来加固；对于因地震或其他灾害受损的混凝土柱，在其箍筋加密区等关键部位粘贴碳纤维布可提高其抗震性能。
- 钢结构加固：对于钢结构构件，如钢梁、钢柱，当出现局部强度不足或疲劳损伤时，也可以采用粘碳纤维布加固，提高其承载能力和疲劳寿命。
3. 施工步骤
- 施工准备：
- 材料准备：
- 碳纤维布：根据设计要求选择合适的碳纤维布，其抗拉强度、弹性模量等性能指标应符合相关标准。碳纤维布表面应平整、无褶皱、无破损，碳纤维丝束排列均匀。同时要检查碳纤维布的规格和尺寸是否符合加固要求。
- 胶粘剂：选用与碳纤维布配套的胶粘剂，包括底胶、浸渍胶等。胶粘剂的粘结强度、耐老化性能等必须满足设计和规范要求。检查胶粘剂的质量证明文件，查看生产日期和保质期，按规定抽样复验。准备适量的丙酮用于清洁构件表面。
- 设备准备：
- 打磨设备：准备角磨机、砂纸等打磨工具。角磨机应能正常运转，砂纸的粗细要符合打磨要求，用于构件表面的打磨处理。
- 涂刷工具：配备毛刷、滚筒等用于涂刷胶粘剂的工具。工具要干净、无杂物，以免污染胶粘剂。
- 裁剪工具：准备剪刀或切割机用于裁剪碳纤维布。工具应锋利，确保裁剪的碳纤维布边缘整齐、无毛刺。
- 检测设备：如靠尺、塞尺等，用于检查构件表面平整度和碳纤维布粘贴质量。
- 现场准备：清理施工现场，清除杂物和灰尘。设置施工围挡和警示标志，防止无关人员进入。对需要粘贴碳纤维布的结构构件进行检查，标记出有裂缝、孔洞等需要特殊处理的部位。
- 构件表面处理：
- 清理：使用吹风机、毛刷等工具清除构件表面的灰尘、油污、疏松层等杂质。对于油污严重的部位，可用丙酮擦拭清洗，确保构件表面干净、干燥。
- 打磨：用角磨机对构件表面进行打磨，使表面粗糙，增加与胶粘剂的粘结力。打磨深度一般控制在1 - 2mm，打磨范围应超出碳纤维布粘贴区域一定距离（通常为5 - 10cm）。打磨后的表面用靠尺检查，平整度偏差不超过3mm。
- 修复与找平：对构件表面的裂缝、孔洞等缺陷进行修复。较小的裂缝可以用环氧腻子填充，较大的孔洞先用水泥砂浆修补至基本与构件表面平齐，然后再用环氧腻子找平。修复后的表面应光滑、平整，满足粘贴要求。
- 胶粘剂配制与涂刷：
- 底胶配制与涂刷：
- 配制：按照底胶的产品说明书，准确称量A、B两组分，在清洁的容器中用搅拌器以低速（200 - 300r/min）搅拌均匀，搅拌时间一般为3 - 5min。配制好的底胶应色泽均匀，无结块、无沉淀。
- 涂刷：使用毛刷或滚筒在处理好的构件表面均匀涂刷底胶，涂刷方向应保持一致（一般为顺着构件长度方向）。底胶涂刷厚度约为0.2 - 0.3mm，避免漏刷、流坠现象。涂刷后在规定的温度（通常为5 - 35℃）和湿度（一般不超过70%）条件下静置固化，固化时间根据胶粘剂性能而定，一般为2 - 3小时。
- 浸渍胶配制与涂刷：
- 配制：同底胶配制方法，准确称量浸渍胶的A、B两组分，搅拌均匀，确保浸渍胶性能良好。
- 涂刷：在底胶固化后的构件表面涂刷浸渍胶，涂刷量根据碳纤维布的用量和设计要求确定，以保证碳纤维布能充分浸渍胶粘剂。浸渍胶涂刷应均匀，无气泡、无漏刷，涂刷后立即进行碳纤维布粘贴。
- 碳纤维布粘贴：
- 裁剪：根据构件的尺寸和设计要求裁剪碳纤维布。使用锋利的工具裁剪，保证碳纤维布边缘整齐、无毛刺。碳纤维布的尺寸应比粘贴区域略大（每边大10 - 20cm），以满足粘贴和锚固要求。
- 粘贴：将裁剪好的碳纤维布轻轻覆盖在涂刷有浸渍胶的构件表面，用滚筒或刮板沿碳纤维布的纤维方向从一端向另一端缓慢滚动或刮压，排出空气，使碳纤维布与构件表面紧密贴合。在粘贴过程中，要注意碳纤维布的方向与设计要求一致，对于多层粘贴的情况，相邻两层碳纤维布的纤维方向应相互垂直。粘贴完成后，碳纤维布表面应平整、无褶皱、无空鼓，空鼓面积不超过总面积的5%。
- 质量检查与验收：
- 外观检查：
- 检查碳纤维布的粘贴质量，包括表面平整度、有无褶皱、空鼓等。对于有空鼓的部位，若空鼓面积较小且不影响整体加固效果，可采用针管注胶的方法进行修补；若空鼓面积较大或数量较多，应将空鼓部分的碳纤维布割除，重新粘贴。
- 检查胶粘剂的涂刷质量，看有无漏刷、流坠现象，胶粘剂固化后的色泽应均匀，无开裂。
- 粘结强度检测：
- 按照相关规范和标准，采用拉拔试验等方法检测碳纤维布与构件之间的粘结强度。抽样数量和检测位置应符合规定，粘结强度应不低于设计值。若检测结果不合格，应分析原因，采取相应的补救措施，如重新粘贴碳纤维布或改进胶粘剂的涂刷工艺。
- 后期维护与注意事项：
- 后期维护：碳纤维布粘贴完成后，应避免对加固部位进行撞击、刮擦等破坏行为。定期对加固结构进行检查，查看碳纤维布有无异常情况，如发现问题及时处理。
- 注意事项：
- 施工过程中，操作人员应佩戴好防护用品，如口罩、手套等，避免胶粘剂接触皮肤和呼吸道。
- 严格控制施工环境温度和湿度，如温度过低或过高、湿度过大，应采取相应的措施（如加热、除湿等）或暂停施工，确保施工质量。
- 胶粘剂应现配现用，配制好的胶粘剂在规定时间内未用完应废弃，避免影响粘结效果。