碳纖維加固是什么？

本來還打算引自百度百科，算了，百度百科有誤。

這里吐槽一下百度在學(xué)科搜索結(jié)果里面是個垃圾！

碳纖維分為碳纖維布和碳纖維板，是一種對建筑物混凝土構(gòu)件的承重不足加以改善的材料，其材料特性為抗拉能力強(qiáng)，抗彎和抗剪能力弱，使用場景有限。

碳纖維加固設(shè)計的規(guī)范條文有哪些值得注意？

現(xiàn)行設(shè)計規(guī)范，均應(yīng)遵守國家2013年11月1日發(fā)布，2014年6月1日正式開始實施的規(guī)范文件，國標(biāo)50367-2013版，其中第10節(jié)為碳纖維布加固設(shè)計規(guī)范條文。

10.1.3條：外貼纖維復(fù)合材加固鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)件時，應(yīng)將纖維受力方式設(shè)計成僅承受拉應(yīng)力作用。

條文說明：本條強(qiáng)調(diào)了纖維復(fù)合材料不能承受壓力，只能考慮其抗拉作用，因而要求將纖維受力方式設(shè)計成僅承受拉應(yīng)力作用。

10.1.6條：采用纖維復(fù)合材對鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)進(jìn)行加固時，應(yīng)采取措施卸除或大部分卸除作用在結(jié)構(gòu)上的活荷載。

條文說明：采用纖維增強(qiáng)復(fù)合材料加固時，應(yīng)采取措施盡可能地卸載。其目的是減少二次受力的影響，亦即降低纖維復(fù)合財?shù)闹髴?yīng)變，使得加固后的結(jié)構(gòu)能充分利用纖維材料的強(qiáng)度。

10.2.10條：鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件加固后，其正截面受彎承載力的提高幅度，不應(yīng)超過40%，并應(yīng)鹽酸其受剪承載力，避免因受彎承載力提高后而導(dǎo)致構(gòu)件受剪破壞先于受彎破壞。

條文說明：本條規(guī)定鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件采用粘貼碳纖維復(fù)合材加固時，其正截面承載力的提高幅度不應(yīng)超過40%。其目的是為了控制加固后構(gòu)件的裂縫寬度和變形，也是為了強(qiáng)調(diào)“強(qiáng)剪弱彎”設(shè)計原則的重要性。

規(guī)范條文中為什么要制定這些要求？

取決于碳纖維復(fù)合材料的物理特性

碳纖維材料是抗彎不抗剪的，在混凝土結(jié)構(gòu)的安全性里面，抗剪是最被優(yōu)先考慮的一個性能，抗剪能力直接導(dǎo)致承載的樓板、粱結(jié)構(gòu)是否會產(chǎn)生裂縫。

而為什么一旦建筑物混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫就會出現(xiàn)具有抗彎抗拉作用的碳纖維復(fù)合材失效呢？

上圖

圖中可以看到，承重過重的狀況下，如果承重荷載不達(dá)標(biāo)，偷工減料，會先產(chǎn)生粱、板由產(chǎn)生裂縫、脆性斷裂、鋼筋屈服的過程。

規(guī)范條文里的10.2.10條解釋，混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計需要考慮先剪后彎，意思就是，如果一旦樓板承重不夠，被剪切力破壞的話，混凝土構(gòu)件會在受拉之前受到大于自身極限的剪切力，一旦出現(xiàn)這樣的鋼筋屈服，則整層樓板都作廢，需要重新將混凝土層全部清除，根據(jù)要求重新用鋼筋混凝土重新澆灌。

而樓板和梁柱混凝土中受剪切力作用的又是粱和樓板，在提高承重能力時必須相應(yīng)提高對應(yīng)性能的抗剪和抗彎能力，這兩方面的能力上碳纖維布的作用是非常有限的，在大量的國內(nèi)工程實踐中，正規(guī)設(shè)計院設(shè)計的圖紙，超過40%承重能力加固都不會采用碳纖維加固方法，轉(zhuǎn)而采用樓板混凝土結(jié)構(gòu)板底板面植筋、增加板底板面厚度?；炷亮簶?gòu)件采用粘貼鋼板增大截面法等。如果承重能力增加過多，原來的柱子鋼筋配筋和正截面達(dá)不到要求的話還會對柱子進(jìn)行加固。

所以，在甲方自身的機(jī)房建設(shè)規(guī)劃中，一定要嚴(yán)肅認(rèn)真、科學(xué)的對待加固處理，要對加固處理的流程進(jìn)行足夠了解，咨詢有經(jīng)驗的設(shè)計人員和專業(yè)的施工人員，在加固施工上不良的施工企業(yè)偷工減料，偷換概念，降低標(biāo)準(zhǔn)施工。太多了！接下來簡單介紹一下甲方單位如何有效控制加固的整體工程質(zhì)量。

第一階段：需求制定

在需求制定階段，需要把控的質(zhì)量控制點就在需要加固的樓板鋼筋結(jié)構(gòu)設(shè)計圖，新一點的樓一般都能夠找到圖紙，圖紙上說明了梁柱板混凝土的標(biāo)號、強(qiáng)度、配筋、設(shè)計載荷等重要數(shù)據(jù)。

接下來按照機(jī)房國家規(guī)范要求的功能分區(qū)承重能力，對照的提出區(qū)域承重要求，在此不贅述，可查看國標(biāo)機(jī)房建設(shè)規(guī)范。

如果因為建筑物太老，聯(lián)系不上設(shè)計院，那就直接采用抽芯檢測法，委托第三方本地住建局認(rèn)證過的監(jiān)測機(jī)柜在規(guī)劃的機(jī)房區(qū)域用設(shè)備采樣，檢測配筋、混凝土強(qiáng)度等，得到現(xiàn)在可靠的有效載荷能力。

第二階段：設(shè)計圖紙

在設(shè)計圖紙階段，需要把控的質(zhì)量控制點就是，設(shè)計院必須具有足夠的加固設(shè)計經(jīng)驗和資質(zhì)，能夠通過圖紙審定加蓋公章，最好找甲級結(jié)構(gòu)設(shè)計院的總院，現(xiàn)在設(shè)計院有很多掛牌的外地分院，也不具有專業(yè)能力，為了滿足經(jīng)濟(jì)利益忽視法律風(fēng)險者皆有。作為甲方必須小心。

第三階段：委托造價

加固設(shè)計圖紙出來后，得到有效蓋章，這時候就可以委托專業(yè)的造價公司根據(jù)加固施工量進(jìn)行造價，此階段為質(zhì)量控制的重要階段。會有兩方面的風(fēng)險：

1、能做造價的不懂施工，無法根據(jù)現(xiàn)場施工難度做出合理的造價。

2、能做施工的不能做專業(yè)造價，經(jīng)常不能夠通過施工量和清單量做出符合要求的造價書，預(yù)算存在爭議。

那既然存在這兩方面又應(yīng)該如何避免呢？根據(jù)我們的經(jīng)驗，最好是請行內(nèi)具有特種加固施工資質(zhì)的公司做技術(shù)指導(dǎo)，充分了解圖紙設(shè)計需求后，請造價公司、設(shè)計人員、加固公司作為技術(shù)評審，在桌面上溝通詳細(xì)，這并沒能讓人說得什么，畢竟專業(yè)的人做專業(yè)的事，最后的結(jié)果肯定是對甲方而言最好的。

為什么要這么安排？原因很簡單，如果光根據(jù)加固圖紙讓加固公司做預(yù)算，很多加固公司都是草臺班子，連圖紙都不一定看得懂，對規(guī)范了解也不深，隨便報個低價過來反正覺得怎么做你也不懂，純忽悠，甲方這時候如果單方面對比加固肯定對自身，和專業(yè)公司都是傷害。

4、制定技術(shù)規(guī)范和商務(wù)要求進(jìn)行招投標(biāo)

這里就簡單說一下，招投標(biāo)要求限定，現(xiàn)場施工過程必須有進(jìn)場材料報驗，所有類型進(jìn)場材料都要隨機(jī)抽取樣品，保留兩份密封，甲方有權(quán)委托第三方材料檢測機(jī)構(gòu)進(jìn)行樣品檢測，如果樣品不達(dá)標(biāo)，可能會造成合同違約風(fēng)險，甲方有權(quán)拒付一切金額并進(jìn)行法律訴訟。

另外，要求加固完成后，進(jìn)行靜物堆放測試，對方測試時間不低于15天，此方法保證了施工完成后，按照加固需求進(jìn)行每平方靜物對方，如果施工結(jié)果不能抵抗凈載荷剪切力而產(chǎn)生裂縫的話，乙方將面臨訴訟風(fēng)險。

其他的東西我就不展開來說了，基本上前面三步做完，對工程的加固質(zhì)量已經(jīng)是具有相當(dāng)保障了，避免了低價沖擊野蠻施工，造成多方傷害的案例。