粘貼纖維復(fù)合材提高結(jié)構(gòu)承載力與耐久性，已成為結(jié)構(gòu)加固的常用方法之一。工程結(jié)構(gòu)加固用纖維復(fù)合材，包括碳纖維、玻璃纖維以及芳綸纖維。三種纖維中，碳纖維復(fù)合材具備較高的強(qiáng)度與成熟的生產(chǎn)工藝，在結(jié)構(gòu)加固中用途最廣泛。碳纖維復(fù)合材在加固時僅可承受拉應(yīng)力作用，因此可用于混凝土結(jié)構(gòu)的受彎、受壓、軸心受壓、大偏心受壓與受拉構(gòu)件的加固中。各種結(jié)構(gòu)加固后承載力的提升幅度，都與碳纖維復(fù)合材的用量有直接關(guān)聯(lián)。
碳纖維加固的計(jì)算
針對于不同的加固需求，存在不同的加固計(jì)算方式。例如受彎構(gòu)件正截面加固計(jì)算通過平衡公式，利用加固設(shè)計(jì)彎矩來推出所需碳纖維復(fù)合材的截面面積，類似于計(jì)算鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中的鋼筋截面面積。受壓構(gòu)件、受拉構(gòu)件都存在相應(yīng)的計(jì)算公式，可根據(jù)具體情況進(jìn)行采用。需要注意的是，在設(shè)計(jì)計(jì)算中碳纖維復(fù)合材的強(qiáng)度設(shè)計(jì)值是在碳纖維復(fù)合材強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值（例如I級碳纖維布為3400MPa）之上除以各項(xiàng)系數(shù)得出，而不是直接將標(biāo)準(zhǔn)值應(yīng)用于加固設(shè)計(jì)計(jì)算中。
碳纖維布的區(qū)別
規(guī)范中對碳纖維布按照性能高低分為三個等級，從抗拉強(qiáng)度來看，I級與II級碳纖維布抗拉強(qiáng)度用標(biāo)準(zhǔn)值來衡量，而III級碳纖維布整體強(qiáng)度相差較大，因此采用平均值的形式體現(xiàn)，不利于結(jié)構(gòu)加固。在實(shí)際應(yīng)用中，I、II級碳纖維布還存在不同克重與厚度之分，雖然在抗拉強(qiáng)度等性能方面數(shù)值相同，但實(shí)際加固效果是存在差距的。
上海施邦同等級的碳纖維布，克重為300g與200g的理論厚度分別為0.167mm與0.111mm，相當(dāng)于粘鋼加固中型號相同，厚度不同的兩塊鋼板。而結(jié)構(gòu)加固不僅與材料強(qiáng)度有關(guān)，還與材料的截面面積有直接關(guān)聯(lián)。對一般構(gòu)件來說，同為100mm寬的I級碳纖維布，在受彎構(gòu)件正截面計(jì)算中，能夠提供的力要相差（0.167-0.111）×100×2300=12880N，因此在實(shí)際選用時，需根據(jù)具體加固需求來選擇碳布克重。
多層碳布的運(yùn)用
由于單層碳纖維布厚度較低，有效截面較小，因此即便其強(qiáng)度高，也難免會出現(xiàn)承載力提升幅度不符合要求的情況。當(dāng)實(shí)際計(jì)算得出碳纖維截面面積大于單條碳纖維布能提供的截面面積時，可采取粘貼多層碳布的方式進(jìn)行加固，多層碳布粘貼時需要注意連續(xù)性，避免時間過長影響膠體的浸漬粘貼效果。
另一方面，碳纖維布強(qiáng)度發(fā)揮需要與混凝土結(jié)構(gòu)共同工作，而隨著碳纖維布層數(shù)的增多，錨固措施將變得難以保證，易發(fā)生剝離破壞，因此碳纖維布的粘貼層數(shù)不宜超過4層。當(dāng)設(shè)計(jì)計(jì)算求得截面面積高于4層碳布的截面面積時，可以考慮采用碳纖維板進(jìn)行加固，碳纖維板在加固中起到的作用相當(dāng)于4-8層碳布，能令受彎構(gòu)件承受更高的荷載。
綜上所述，碳纖維復(fù)合材的選擇，與結(jié)構(gòu)強(qiáng)度提升幅度有直接的關(guān)聯(lián)。在工程加固中，若不結(jié)合現(xiàn)場情況盲目選用低級碳布，易導(dǎo)致結(jié)構(gòu)加固效果不合使用要求，留下安全隱患甚至造成結(jié)構(gòu)破壞，因此，在結(jié)構(gòu)加固中，要重視原結(jié)構(gòu)的狀況與材料的選擇，杜絕事故的發(fā)生。
