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科搜索結果里面是個垃圾！

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件的承重不足加以改善的材料，其材料特性為抗拉能力強，抗彎和抗剪能力弱，使用場景有限。

碳纖維加固設計的規(guī)范條文有哪些值得注意？

現(xiàn)行設計規(guī)范，均應遵守國家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50367-2013版，其中第10節(jié)為碳纖維布加固設計規(guī)范條文。

10.1.3條：外貼纖維復合材加固鋼筋混凝土結構件時，應將纖維受力方式設計成僅承受拉應力作用。

條文說明：本條強調了纖維復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計成僅承受拉應力作用。

10.1.6條：采用纖維復合材對鋼筋混凝土結構進行加固時，應采取措施卸除或大部分卸除作用在結構上的活荷載。

條文說明：采用纖維增強復合材料加固時，應采取措施盡可能地卸載。其目的是減少二次受力的影響，亦即降低纖維復合財?shù)闹髴?，使得加固后的結構能充分利用纖維材料的強度。

10.2.10條：鋼筋混凝土結構構件加固后，其正截面受彎承載力的提高幅度，不應超過40%，并應鹽酸其受剪承載力，避免因受彎承載力提高后而導致構件受剪破壞先于受彎破壞。

條文說明：本條規(guī)定鋼筋混凝土結構構件采用粘貼碳纖維復合材加固時，其正截面承載力的提高幅度不應超過40%。其目的是為了控制加固后構件的裂縫寬度和變形，也是為了強調“強剪弱彎”設計原則的重要性。

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，在混凝土結構的安全性里面，抗剪是最被優(yōu)先考慮的一個性能，抗剪能力直接導致承載的樓板、粱結構是否會產(chǎn)生裂縫。

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

上圖

圖中可以看到，承重過重的狀況下，如果承重荷載不達標，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，混凝土結構設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提高對應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，在大量的國內工程實踐中，正規(guī)設計院設計的圖紙，超過40%承重能力加固都不會采用碳纖維加固方法，轉而采用樓板混凝土結構板底板面植筋、增加板底板面厚度?；炷亮簶嫾捎谜迟N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不到要求的話還會對柱子進行加固。

所以，在甲方自身的機房建設規(guī)劃中，一定要嚴肅認真、科學的對待加固處理，要對加固處理的流程進行足夠了解，咨詢有經(jīng)驗的設計人員和專業(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，降低標準施工。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量。

第一階段：需求制定

在需求制定階段，需要把控的質量控制點就在需要加固的樓板鋼筋結構設計圖，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號、強度、配筋、設計載荷等重要數(shù)據(jù)。

接下來按照機房國家規(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，可查看國標機房建設規(guī)范。

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

第二階段：設計圖紙

在設計圖紙階段，需要把控的質量控制點就是，設計院必須具有足夠的加固設計經(jīng)驗和資質，能夠通過圖紙審定加蓋公章，最好找甲級結構設計院的總院，現(xiàn)在設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)濟利益忽視法律風險者皆有。作為甲方必須小心。

第三階段：委托造價

加固設計圖紙出來后，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)加固施工量進行造價，此階段為質量控制的重要階段。會有兩方面的風險：

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，預算存在爭議。

那既然存在這兩方面又應該如何避免呢？根據(jù)我們的經(jīng)驗，最好是請行內具有特種加固施工資質的公司做技術指導，充分了解圖紙設計需求后，請造價公司、設計人員、加固公司作為技術評審，在桌面上溝通詳細，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、制定技術規(guī)范和商務要求進行招投標

這里就簡單說一下，招投標要求限定，現(xiàn)場施工過程必須有進場材料報驗，所有類型進場材料都要隨機抽取樣品，保留兩份密封，甲方有權委托第三方材料檢測機構進行樣品檢測，如果樣品不達標，可能會造成合同違約風險，甲方有權拒付一切金額并進行法律訴訟。

另外，要求加固完成后，進行靜物堆放測試，對方測試時間不低于15天，此方法保證了施工完成后，按照加固需求進行每平方靜物對方，如果施工結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，對工程的加固質量已經(jīng)是具有相當保障了，避免了低價沖擊野蠻施工，造成多方傷害的案例。