1. 基本原理
- 粘碳纤维布加固是利用碳纤维布优异的抗拉强度，通过专用的粘结剂将碳纤维布粘贴在混凝土、钢材等结构构件表面。当结构受拉时，碳纤维布能够与原结构共同受力，分担拉力，从而提高结构的承载能力、刚度和抗裂性能。碳纤维布与粘结剂协同工作，能有效约束结构的变形，增强结构的整体性。
2. 适用范围
- 混凝土结构加固：
- 梁加固：在梁的受拉区粘贴碳纤维布可提高梁的抗弯能力。例如，当建筑增加楼层或改变使用功能导致梁承受的荷载增大时，碳纤维布可以有效分担拉力，防止梁出现过大的变形和裂缝。在梁的箍筋加密区粘贴碳纤维布U形箍，能够增强梁的抗剪性能。
- 柱加固：在柱的纵筋方向粘贴碳纤维布，可增强柱的抗弯能力，尤其适用于提高柱在地震作用下的延性。在柱的箍筋加密区粘贴碳纤维布环形箍，能够增强柱的抗剪能力和约束混凝土，对柱的抗震加固效果显著。
- 板加固：对于因长期承受过重荷载导致混凝土板出现裂缝或变形过大的情况，在板的底面粘贴碳纤维布，可以增强板的抗弯能力，减小板的变形。对于开洞楼板，在洞口周边粘贴碳纤维布，能增强洞口周边混凝土的抗剪和抗拉能力。
- 钢结构加固：
- 钢梁加固：当钢梁由于疲劳荷载、超载或局部损伤导致强度不足时，在钢梁的受拉翼缘粘贴碳纤维布，可提高钢梁的抗弯强度。对于钢梁稳定性不足（如侧向失稳）的情况，在钢梁的侧面粘贴碳纤维布，能提高钢梁的抗扭和侧向约束能力。
- 钢柱加固：钢柱在受压时可能出现局部屈曲，在钢柱的表面粘贴碳纤维布，能够有效提高钢柱的局部稳定性，防止屈曲现象的发生。对于承受较大水平荷载（如风力、地震力）的钢柱，通过粘贴碳纤维布可以增强钢柱的抗剪和抗弯能力。
3. 施工流程
- 施工准备：
- 材料准备：
- 碳纤维布：选择质量合格、性能符合要求的碳纤维布。碳纤维布的单位面积重量、抗拉强度、弹性模量等参数应满足加固设计要求。同时，碳纤维布应无破损、无褶皱、纤维方向明确。
- 粘结剂（浸渍胶）：粘结剂是保证碳纤维布与结构构件有效粘结的关键材料。应选择粘结强度高、耐老化性能好、施工性能良好的浸渍胶。检查粘结剂的产品合格证、使用说明书和检验报告等质量证明文件。
- 工具设备准备：
- 打磨工具：如角磨机，用于对结构构件表面进行打磨，去除浮浆、油污、疏松层等杂质，使表面粗糙，增加粘结力。
- 称量工具和搅拌设备：用于准确称量粘结剂的各组分，并将其搅拌均匀。搅拌设备应能保证粘结剂搅拌充分，避免产生气泡。
- 涂刷工具：如毛刷、滚筒，用于将粘结剂涂抹在结构构件表面和碳纤维布上。
- 裁剪工具：剪刀或刀具，用于将碳纤维布裁剪成合适的尺寸和形状。
- 现场准备：
- 清理施工现场，设置施工围挡和警示标志，防止无关人员进入。对原结构构件进行标记，确定需要粘贴碳纤维布的位置和范围。
- 混凝土（或钢结构）表面处理：
- 混凝土表面处理：用打磨工具将混凝土表面的浮浆、油污、疏松层等去除，使混凝土表面露出坚实的骨料。然后用压缩空气或吸尘器清理表面灰尘，最后用丙酮等有机溶剂擦拭表面，确保表面清洁、干燥。
- 钢结构表面处理：对于钢结构，要进行除锈处理，可采用喷砂、手工打磨等方法，使钢结构表面呈现金属光泽。然后用丙酮清洗表面，去除油污和杂质。
- 粘结剂（底胶）施工：
- 将粘结剂（底胶）的主剂和固化剂按照产品说明书规定的比例在清洁的容器中混合，用搅拌设备搅拌均匀。用毛刷或滚筒将底胶均匀地涂抹在处理好的结构构件表面，涂抹厚度要适中，避免过厚或过薄。底胶固化后，若表面有凸起或不平整处，要用砂纸打磨平整。
- 碳纤维布裁剪与铺贴：
- 裁剪：根据加固构件的尺寸和形状，对碳纤维布进行裁剪。裁剪时要注意碳纤维布的纤维方向，应使其与构件的受力方向一致。对于形状不规则的构件，碳纤维布可适当裁剪成小块，拼接时要保证纤维方向的连续性。
- 铺贴：将裁剪好的碳纤维布轻轻覆盖在涂有底胶的结构构件表面，从一端开始逐渐向另一端粘贴，同时用软毛刷或专用的滚筒沿碳纤维布的纤维方向轻轻滚压，排出空气，使碳纤维布与底胶充分贴合。若碳纤维布有多层粘贴，应在第一层固化后（固化时间根据粘结剂的产品说明书确定），再进行下一层的粘贴，且每层碳纤维布的纤维方向要一致。
- 浸渍胶施工：
- 在碳纤维布铺贴完成后，按照产品说明书要求，将浸渍胶的主剂和固化剂混合并搅拌均匀。用毛刷将浸渍胶均匀地涂抹在碳纤维布表面，涂抹量要足够，保证碳纤维布能充分浸渍。胶层厚度一般为1 - 2mm，中间部分可稍厚，边缘部分稍薄。
- 固化及质量检查：
- 固化：碳纤维布粘贴后，根据粘结剂的产品说明书要求，在合适的温度和湿度条件下进行固化。固化期间要避免构件受到振动、冲击和水浸，保持环境温度在适宜的范围内（一般5 - 35℃）。
- 质量检查：
- 外观检查：检查碳纤维布与结构构件的粘贴部位，应无空鼓、翘曲、裂缝等现象，碳纤维布边缘的胶液挤出应均匀。
- 粘结强度检测：可采用拉拔试验等方法检测碳纤维布与结构构件之间的粘结强度，粘结强度应满足设计要求。如果检测结果不达标，需要分析原因并采取补救措施，如重新粘贴碳纤维布。