碳纤维加固与传统加固方式在实际应用中的对比分析

赵琦 叶智岭 高景然 武旭邦

中建二局第三建筑工程有限公司华东分公司 江苏南京 210019

摘要:当今社会，人们的生活水平得到了显著的提高，对建筑质量的要求也越来越严格，对现有建筑的加固维护改造也越来越受到业内人士的重视。随着社会经济的迅速发展、科学技术不断进步的背景下，建筑工程施工中应用了许多新技术、新设备，从而促进了建筑工程建设质量的提高，与此同时，房屋建筑结构的加固技术，成为增强工程质量的有效方式之一。发达国家建设总投资的40%以上用于建筑维修和加固，不足60%用于新建建筑的建设。据估计，今后10-30年，将是我国建筑工程加固、改造的高峰期。本文简要分析了建筑结构开展加固措施的原因：荷载发生变化、房屋建筑工程抗震设计不足、房屋结构耐久性不佳；并且提出了房屋建筑工程应用结构加固技术的具体形式，将碳纤维与增加横截面、型钢外包加固技术、植筋加固以及加强支节点进行对比分析，全面提升建筑的安全性、稳定性及实用功能，以期为人们提供安全稳定的居住空间。其中，碳纤维加固方式较其他加固方式有明显优点，有助于提升建筑物的整体性能，同时也推动着建筑行业的蓬勃发展。

【关键词】建筑工程；加固技术；碳纤维

一、关于建筑物结构开展加固措施的原因

1.1局部荷载发生变化

随着社会的不断发展，按照现有实际情况及需求对既有建筑物的改建、扩建，以旧翻新改变建筑物使用功能的重复利用越来越多，最直接的体现就是节约了建设投资。房屋建筑工程使用功能发生变化，导致房屋结构承受的荷载发生变化，为此，加强局部荷载变化的结构承载力，提高建筑物的质量以及保障人们的安全尤为重要。

1.2房屋建筑工程抗震设计不足

现阶段，多数地区频发地震问题，给人们生命安全带来了诸多困扰。地震事件的发生，与人们生产活动的频繁，两者之间存在关联，同时警示人们应加强抗震减灾问题的处理。地震灾害与现代文明发展存在着冲击，以地震带周边的城区为主，如若发生地震，引发建筑损坏，威胁人们生命安全。为此，加强建筑抗震防灾设计，以减少地震灾害给人们生命安全带来的危害，维护人们的健康生活。

1.3房屋结构耐久性不佳

在建筑工程长期运行期间，遭受自然条件的多种因素侵蚀作用，威胁其应用的耐久性。在自然条件中，地震、锈蚀、化学腐蚀等影响，让建筑工程的整体质量呈现下滑趋势。与此同时，房屋工程的建材，在承受长期自然气候侵蚀时，逐渐呈现出性能不佳问题，引发房屋工程发生老化与损坏问题，严重影响着建筑工程的有序应用。据有关数据研究可知，施工作业的规范性与材料性能，作为影响建筑物工程质量的因素之一，耐久性设计是影响房屋质量的关键性因素。

2. 房屋建筑工程结构加固形式的对比分析

房屋建筑工程的结构加固形式有加大截面法、植筋加固、加强支节点等，应用最广泛的是型钢外包加固和碳纤维加固，下面我将对结构加固形式进行阐述，并对广泛应用的型钢外包加固和碳纤维加固对比分析：

2.1加大截面法

增加横截面的加固技术，利用不断加大原结构材料的构件截面来提升建筑物的承载能力，是增强建筑工程整体稳定性的有效方式，应用较为广泛。增加横截面的加固项目为作业对象大多数是以混凝土结构为主的建筑项目。增加横截面的加固流程为将建筑结构中具有不稳定性的构件，以混凝土将其包裹，以此方式增加构件的外围面积，即横截面积，增强房屋建筑承重性能。增加横截面的加固技术在实际作业期间，应结合建筑结构的构件特性，分析其实际承重部位的数值，制定较为科学的加固方案，借助扩大截面原理，增强构件的承重性能。增大截面加固法具备高实用性、高稳定性、使用范围广以及施工成本低等优势，因而被广泛推广在房屋建筑的墙、柱等施工环节中。然而美中不足的是，增大截面加固法存在耗时、操作繁琐和工作面积大等弊端，进而使得该方式较少应用于房屋建筑结构加固设计中。

2.2植筋加固

植筋加固技术的应用原理是将混凝土结构、锚固两者实现有效连接，以此达成加固效果。此加固技术的应用优势为高效、便利，目前已获得广泛应用，一方面用于已建成项目的改造加固，保障已有项目工程的质量，另一方面用于建筑项目的延续工程中，保障后续工程的建设质量。一般情况下，此类作业应用的建材为普通钢材。在实施加固作业前期，正确选择钻孔位置实施作业，继而清理钻孔位置，用钢筋实施填充，以锚固校对方式，遵循钢筋植入物采用的方式，实现锚固作业的调整与校正，在钢筋状态稳定时，对其开展养护与检验作业流程。

2.3加强支节点

加强支点技术一方面可以降低房屋建筑的荷载，另一方面可以增强房屋建筑的承载力。由于支点技术可以把房屋建筑的受力均匀化，加强房屋建筑的整体承载力，因此，通常把支点布置在房屋的各梁板间，从根本上避免房屋建筑出现受力不均问题。除此之外，加强支点技术操作简便，不会消耗过多人力、物力，所以被频繁使用在房屋建筑加固设计过程中。而且对于空间狭小的房屋建筑，支点技术方便了房屋建筑的加固，消除了空间狭小问题造成的影响。

2.4碳纤维加固

碳纤维加固技术，在实际应用期间，主要应用的板材，其材质为碳纤维布、碳纤维。碳纤维、浸渍胶两者配套使用，形成以碳纤维为材质的复合材料，此类复合材料具有较强的稳定性能，是以碳纤维布片作为材料主体。此方法主要是将树脂类材料完全覆盖在房屋建筑结构表面，进而加强房屋的稳定性和承载力。此种材料应用范围：建筑物工程中增加荷载方面的设计；增强工程性能；当材料发生老化，混凝土强度未达到设计值标准时，造成结构裂缝问题，此材料用于裂缝加固；构件修缮方式，提升构件应用性能；防护类加固工程。为此，选择碳纤维加固技术，将其固定在建筑物结构需要加固的位置，在一定程度上有助于增强建筑整体的承载性能。碳纤维加固法有施工成本低、操作简便以及耐高温等优势（如表1），再加上碳纤维是一种新型材料，本身质量轻薄且具有良好的粘贴性能，因而被广泛应用在房屋建筑的加固设计当中。

碳纤维加固与型钢加固性能对比 表-1

碳纤维加固是现代房屋建筑中使用率最高的一种加固技术，其对建筑的伤害力度小，值得被推荐使用。

三、结束语

天气、环境以及人为因素等方面的影响会逐渐减弱房屋建筑的性能，为了保障人们的生命安全，需要施工企业在房屋建筑时加强其稳定性和承载力，提高房屋建筑的安全系数，同时对房屋建筑过程中出现的问题具体分析，并给出对应解决方案。加固设计技术的引进能够很好地解决当下房屋建筑不稳固问题，其中，碳纤维加固作为一种新型材料相比较其他加固方式优势明显，有效提高房屋抗震性能，也为建筑事业的快速发展打下坚实的基

参考文献

[1]刘灿;碳纤维布和角钢加固的混凝土柱抗震性能研究[J];山东农业大学学报,2020年

[2]史寿福;房屋建筑施工中的结构加固技术工艺分析[J];建筑技术开发,2019年14期111-112页