【正文】 50 對結(jié)構(gòu)加固工程，除了檢查碳纖維片材粘貼的空鼓率外，還應(yīng)按附錄B的規(guī)定，檢驗碳纖維片材與混凝土基材的正拉粘結(jié)強度，才能對粘貼質(zhì)量做出更可靠的評估，以確保工程安全。前一工序檢查合格后方可進入下一道工序的施工，以避免覆蓋后難以檢驗施工質(zhì)量的問題發(fā)生。6 檢驗及驗收 施工前應(yīng)對材料安全性能進行檢驗，以保證工程質(zhì)量。 粘貼碳纖維片材 試驗研究和工程經(jīng)驗表明，只有結(jié)構(gòu)膠粘劑充分浸透在碳纖維布中才能保證其粘貼質(zhì)量，否則有很不利的影響。底膠的指觸干燥是指底膠剛達到凝膠的狀態(tài)，即在施工現(xiàn)場以手指觸摸膠層表面有凝膠的感覺，但卻不會粘附手指的狀態(tài)。修復(fù)材料宜采用水性環(huán)氧類聚合物砂漿，以保證其與原混凝土粘結(jié)良好。施工時應(yīng)根據(jù)施工進度和環(huán)境溫度控制每次的拌和量，以保證在粘結(jié)材料規(guī)定的使用時間內(nèi)有效地使用拌和好的粘結(jié)材料。若采用高潮濕面專用膠粘劑，可不受此限制。5 施工規(guī)定 一般規(guī)定 施工現(xiàn)場的環(huán)境溫度必須符合粘結(jié)材料的使用溫度以保證粘貼質(zhì)量，如果不能滿足，必須采取措施使其滿足要求后再進行粘貼。 柱的抗震加固必須采用環(huán)向圍束式粘貼并應(yīng)有可靠的連接。 柱的抗震加固 公式（）中的總折算體積配箍率，是根據(jù)我國試驗結(jié)果分析給出的。當采用U形箍粘貼時，宜按本條第4款的要求設(shè)置水平壓條，以增加粘貼面積，提高抗剝離能力。當采用斜向粘貼時，應(yīng)對受剪計算公式作相應(yīng)改變。對鋼筋混凝土柱，受剪加固應(yīng)采取環(huán)向圍束式（封閉式）粘貼，此時，取φ＝1；如不能封閉粘貼，不宜采用碳纖維片材加固。 受剪加固、 碳纖維片材的受剪承載力是根據(jù)加固后構(gòu)件達到最大受剪承載力時碳纖維片材的應(yīng)變發(fā)揮程度確定的。本條的規(guī)定僅適用于柱中部正截面承載力的加固。 在對負彎矩區(qū)進行加固時，由于靠近梁肋處粘貼的碳纖維片材可以較充分地發(fā)揮作用，而遠離梁肋的碳纖維片材作用較小，故限制了碳纖維片材的粘貼范圍。盡管如此，但從新技術(shù)推廣應(yīng)用的角度來考量，這一偏于保守的處理卻是必要的。在這種情況下，又建議設(shè)計時將碳纖維片材延伸至支座邊緣，更是增加了不少安全儲備。其中已經(jīng)考慮了施工現(xiàn)場和實驗室的施工質(zhì)量差別、粘結(jié)界面上拉應(yīng)力和剪應(yīng)力共同作用等因素的影響。 考慮到受彎加固可能引起構(gòu)件受力狀態(tài)改變從而引發(fā)破壞形態(tài)轉(zhuǎn)化所導(dǎo)致的安全問題，故本條作出了進行受彎加固設(shè)計時尚應(yīng)驗算構(gòu)件的受剪承載力的規(guī)定。 在梁側(cè)面受拉區(qū)粘貼碳纖維片材進行受彎加固時，仍可采用平截面假定來確定碳纖維片材的應(yīng)變分布。 ，是為了避免因加固量過大而導(dǎo)致超筋性質(zhì)的脆性破壞。 根據(jù)鋼筋混凝土受彎構(gòu)件在正常使用階段受壓區(qū)邊緣混凝土和受拉鋼筋的應(yīng)變計算公式，按平截面假定可確定加固前在初始彎矩作用下的混凝土拉應(yīng)變。但應(yīng)指出，由于碳纖維為線彈性材料，當按第二種破壞狀態(tài)進行設(shè)計計算時，應(yīng)要求所采用的碳纖維片材具有較大的伸長率，以提高被加固結(jié)構(gòu)構(gòu)件的安全可靠性。第2款中，偏于安全地對受壓區(qū)邊緣混凝土達到極限壓應(yīng)變且碳纖維片材同時達到允許拉應(yīng)變的界限狀態(tài)時的受壓區(qū)合力作用點取矩，并取碳纖維片材的應(yīng)變?yōu)樵试S拉應(yīng)變，即得公式（–4）。公式（–1）從對受拉鋼筋截面形心取矩的力矩平衡方程得到，公式（–2）為力平衡方程，公式（–3）是按平截面假定得到。因為它是實現(xiàn)本條基本假定和要求的保證。此時碳纖維片材中的應(yīng)力狀態(tài)很復(fù)雜，極易引起剝離，必須避免。即可控制不發(fā)生第3種破壞形態(tài)。 對受彎加固，宜按第一種破壞形態(tài)進行設(shè)計計算；也可按第二種破壞形態(tài)進行設(shè)計計算。 碳纖維片材從開始承受荷載至拉斷，均表現(xiàn)為線彈性。 受彎加固 國內(nèi)外的試驗研究表明，在受彎構(gòu)件的受拉面粘貼碳纖維片材進行受彎加固時，截面應(yīng)變分布仍可采用平截面假定。鋼板壓條厚度不應(yīng)小于3mm；錨栓規(guī)格應(yīng)按計算確定，但不應(yīng)小于M8。但有資料表明，倘若粘貼施工質(zhì)量不良，碳纖維布的斷裂或破壞仍然會發(fā)生在搭接處，因此，應(yīng)采取措施保證粘貼施工質(zhì)量，才能使本條的構(gòu)造措施發(fā)揮其應(yīng)有的作用。對彈性模量較高的碳纖維片材，若要使其強度不受影響，則轉(zhuǎn)角處的曲率半徑應(yīng)該更大，但因缺少試驗資料，本規(guī)程未作明確規(guī)定。 構(gòu)造要求 碳纖維片材沿其纖維方向彎折時會導(dǎo)致應(yīng)力集中和纖維絲折斷，影響強度發(fā)揮。為此，國外有關(guān)碳纖維片材加固混凝土結(jié)構(gòu)的設(shè)計指南，或是要求對原結(jié)構(gòu)、構(gòu)件提供附加的安全保護，或是要求原結(jié)構(gòu)、構(gòu)件，必須能承擔(dān)其恒荷載的標準值及少量的使用荷載。因此本條以現(xiàn)行國家標準《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》GB 50010對混凝土強度和耐久性的要求為依據(jù)，規(guī)定了被加固結(jié)構(gòu)混凝土強度的最低等級。 在實際工程中，某些結(jié)構(gòu)的混凝土強度可能低于現(xiàn)行國家標準要求的最低強度等級。例如，在受彎加固后應(yīng)避免剪切破壞先于受彎破壞發(fā)生等。 一般情況下，對結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的加固是局部的。因此，必須得到嚴格的執(zhí)行。 本規(guī)程規(guī)定的碳纖維片材抗拉強度標準值的確定方法，是以現(xiàn)行國家標準GB 4885為依據(jù)制定的。采用這種加固方法，構(gòu)件達到承載能力極限狀態(tài)時，碳纖維片材的抗拉強度往往不能完全發(fā)揮，此時應(yīng)以達到極限狀態(tài)時碳纖維片材所達到的應(yīng)變值來確定其承載力。同時，在驗算中還應(yīng)考慮二次受力問題。至于受彎加固，雖可采用對碳纖維片材施加預(yù)應(yīng)力的方法，以提高其加固效果，但由于相應(yīng)的計算方法和施工方法的研究尚不成熟，故暫未列入本規(guī)程。在受彎加固時，應(yīng)使碳纖維片材的纖維方向與構(gòu)件受拉區(qū)的拉應(yīng)力方向一致；在受剪加固時，原應(yīng)使碳纖維片材的纖維方向與混凝土中主拉應(yīng)力方向一致，但為了施工方便，建議采用纖維方向與構(gòu)件縱軸垂直；抗震加固時，應(yīng)使碳纖維布以環(huán)向圍束方式纏繞在柱上，以較好地提高抗震性能。 到目前為止，碳纖維片材對鋼筋混凝土梁的受彎加固、受剪加固和柱的抗震加固研究和應(yīng)用最多，相應(yīng)的計算理論也較成熟，故本規(guī)程納入了這三種加固方法的設(shè)計計算方法和構(gòu)造規(guī)定。應(yīng)采取措施保證不發(fā)生因粘貼面過早剝離而導(dǎo)致加固效果顯著降低。4 設(shè)計規(guī)定 一般規(guī)定 碳纖維片材不能設(shè)計為承受壓力，但在反復(fù)荷載下碳纖維片材在經(jīng)受一定的壓力作用后，仍可承受拉力。 本條強調(diào)對于有防火要求的建筑物，必須按照要求選擇防火材料并進行防護處理，以保證加固后建筑物能夠達到防火規(guī)范規(guī)定的防火等級。當被加固混凝土結(jié)構(gòu)本身有防護要求時，采用碳纖維片材加固后還應(yīng)采取相應(yīng)的防護措施。表面防護材料的選擇，可按國家現(xiàn)行有關(guān)標準的規(guī)定執(zhí)行。當按GB 50367規(guī)定的環(huán)境條件進行90d老化試驗時，其鋼對鋼拉伸抗剪強度降低率不超過本規(guī)程規(guī)定值時，可認為其耐老化性能符合安全使用的要求。 膠粘劑與碳鋼粘結(jié)的拉伸抗剪強度不僅最能反映結(jié)構(gòu)膠粘劑的粘結(jié)特性，而且還是設(shè)計計算不可或缺的性能指標。因為膠粘劑的性能與粘結(jié)質(zhì)量和加固效果密切相關(guān)。本條強調(diào)必須使用與碳纖維片材相配套的膠粘劑。當混凝土表觀質(zhì)量和平整度較好時，宜盡量減少修補膠的用量。修補膠的作用是填充混凝土的表面缺陷，并進行找平修整，使加固表面平整度符合要求。研究表明，碳纖維板中碳纖維體積含量在60%～70%時性能最好，故本規(guī)程對II級碳纖維板的纖維體積含量作出了不宜低于60%，且不應(yīng)低于55%的規(guī)定。至于本規(guī)程所說的碳纖維單位面積質(zhì)量，是指現(xiàn)場復(fù)驗時，按現(xiàn)行國家標準GB/T 。當用于重要的建筑物的結(jié)構(gòu)加固時，建議對碳纖維片材伸長率的要求予以適當提高。本規(guī)程的規(guī)定均以高強度型碳纖維片材為對象。目前，在混凝土結(jié)構(gòu)加固中一般使用高強度型碳纖維片材，其抗拉強度是普通鋼筋的10倍左右，彈性模量略高于普通鋼筋的彈性模量。常用碳纖維布的單位面積碳纖維質(zhì)量、截面面積和計算厚度見表1。碳纖維板的截面面積指含膠板材的實測截面面積。 碳纖維片材 本規(guī)程僅針對碳纖維布和碳纖維板兩種制品形式，統(tǒng)稱為碳纖維片材。 目前在加固工程中大量使用的是單向碳纖維片材，故本規(guī)程僅列出單向碳纖維片材的性能指標。碳纖維片材和配套膠粘劑的性能必須符合本條的規(guī)定，才能作為混凝土結(jié)構(gòu)加固用材料。其試驗報告應(yīng)能證明該膠粘劑與配套碳纖維片材的粘結(jié)效果，以避免因膠粘劑與碳纖維片材不配套而造成加固效果降低或加固失效。3 材 料 一般要求 本條指出粘貼碳纖維片材加固方法所采用的材料種類，特別指出膠粘劑應(yīng)是與碳纖維片材相適配的產(chǎn)品。 由于采用碳纖維片材加固混凝土結(jié)構(gòu)是一項新技術(shù)，具有不同于其它加固方法的特殊性，故應(yīng)由熟悉碳纖維復(fù)合材料性質(zhì)及其加固方法的專業(yè)人員進行設(shè)計，并應(yīng)由熟悉該技術(shù)作業(yè)的施工隊伍進行施工，才能保證加固工程的安全和質(zhì)量。這些措施包括結(jié)構(gòu)加固完成后應(yīng)進行的防護處理。當采用與碳纖維片材相配套的耐高溫膠粘劑，且有可靠依據(jù)時，可不受此規(guī)定限制。 在執(zhí)行本規(guī)程的同時，尚應(yīng)配合使用國家現(xiàn)行有關(guān)標準，如《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》GB 50010等。 本規(guī)程的適用范圍為房屋建筑和一般構(gòu)筑物混凝土結(jié)構(gòu)的加固設(shè)計、施工及驗收。目前國內(nèi)對碳纖維片材加固混凝土結(jié)構(gòu)的理論和試驗研究成果已較多，設(shè)計與施工水平正在逐步提高，加固工程量也迅速增加。中國工程建設(shè)標準化協(xié)會標準碳纖維片材加固混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程CECS 146 ：2007條 文 說 明目 次1 總則…………………………………………………………………………… 333 材料…………………………………………………………………………… 34 一般要求………………………………………………………………… 34 碳纖維片材……………………………………………………………… 34 配套膠粘劑……………………………………………………………… 35 表面防護材料…………………………………………………………… 364 設(shè)計規(guī)定……………………………………………………………………… 37 一般規(guī)定………………………………………………………………… 37 構(gòu)造要求………………………………………………………………… 38 受彎加固………………………………………………………………… 39 受剪加固………………………………………………………………… 41 柱的抗震加固…………………………………………………………… 425 施工規(guī)定……………………………………………………………………… 43 一般規(guī)定………………………………………………………………… 43 施工準備………………………………………………………………… 43 表面處理………………………………………………………………… 43 涂刷底膠………………………………………………………………… 43 找平處理………………………………………………………………… 43 粘貼碳纖維片材………………………………………………………… 446 檢驗及驗收…………………………………………………………………… 451 總 則 本條指出制訂本規(guī)程的目的和要求，并提出了碳纖維片材加固混凝土結(jié)構(gòu)必須遵循的原則。 二、條文中指定應(yīng)按其他有關(guān)標準的規(guī)定執(zhí)行時，寫法為：“應(yīng)符合……的規(guī)定”或“應(yīng)按……執(zhí)行”。 3 表示允許稍有選擇，在條件許可時首先應(yīng)這樣做的： 正面詞采用“宜”； 反面詞采用“不宜”。本規(guī)程用詞說明 一、為便于在執(zhí)行本規(guī)程條文時區(qū)別對待，對要求嚴格程度不同的用詞說明如下： 1 表示很嚴格，非這樣做不可的： 正面詞采用“必須”； 反面詞采用“嚴禁”。 注：ftk為原構(gòu)件混凝土實測的抗拉強度標準值。 碳纖維片材粘貼施工質(zhì)量的合格評定： 1 組檢驗結(jié)果的合格評定，應(yīng)符合下列規(guī)定： 1）當組內(nèi)每一試樣的正拉粘結(jié)強度均達到max{，ftk}的要求，且其破壞形式正常時，應(yīng)評定該組為檢驗合格組； 2）若組內(nèi)僅一個試樣達不到上述要求，允許以加倍試樣重新做一組檢驗，如檢驗結(jié)果全數(shù)達到要求