碳纖維技術(shù)在建筑加固行業(yè)的新運(yùn)用

 如何加固受損建筑？多位業(yè)內(nèi)人士表示，不同性質(zhì)的建筑采用的加固修復(fù)技術(shù)不同。相比于傳統(tǒng)加固修復(fù)技術(shù)，新的加固技術(shù)逐步得到應(yīng)用，碳纖維技術(shù)引領(lǐng)建筑物結(jié)構(gòu)補(bǔ)強(qiáng)加固趨勢。此外，加固是提高現(xiàn)有房屋抗震能力的最有效途徑。

　　不同性質(zhì)建筑的加固修復(fù)技術(shù)不同

　　據(jù)悉，在蘆山地震中，雅安全市受損的汶川地震后新建的學(xué)校、醫(yī)院等公共建筑和住房主要集中在蘆山、天全和寶興三個縣，被嚴(yán)重破壞的占新建建筑的0.82%，中度受損的占新建建筑的4.47%，其余為輕微損壞或基本完好。

　　對于受損的學(xué)校、醫(yī)院等公共建筑和住房，牛清云表示，由于建筑性質(zhì)不同，其加固技術(shù)也不盡相同。從汶川地震后的實(shí)地考察結(jié)果看，其建筑結(jié)構(gòu)主要包括砌體結(jié)構(gòu)、框架結(jié)構(gòu)、剪力墻結(jié)構(gòu)三種。一般居民樓、學(xué)校多采用砌體結(jié)構(gòu)，商場、公共建筑多采用框架結(jié)構(gòu)，剪力墻結(jié)構(gòu)一般多用于高層、超高層建筑?！捌鲶w結(jié)構(gòu)具有脆性性質(zhì)和整體性差的特點(diǎn)，與其他結(jié)構(gòu)相比抗震性能較差?！迸Ｇ逶迫缡钦f。

　　蘭州大學(xué)土木工程與力學(xué)學(xué)院教授張敬書對建筑抗震加固也有研究。他指出，傳統(tǒng)加固方法主要針對砌體結(jié)構(gòu)和混凝土框架結(jié)構(gòu)。對于砌體結(jié)構(gòu)，主要是面層或板墻加固、包角或鑲邊加固以及圈梁構(gòu)造柱加固等；對于混凝土框架機(jī)構(gòu)，多采用增大截面法、外包鋼加固法、改變受力體系加固法等。這些傳統(tǒng)加固方法造價(jià)經(jīng)濟(jì)，對施工條件要求不高，效果可靠，被廣泛應(yīng)用于抗震加固工程。

　　除傳統(tǒng)加固方法外，粘貼纖維加固、聚合物砂漿面層加固、黏鋼加固等新技術(shù)也逐步得到應(yīng)用。

　　碳纖維技術(shù)引領(lǐng)建筑結(jié)構(gòu)補(bǔ)強(qiáng)加固趨勢

　　對于框架結(jié)構(gòu)建筑的加固，牛清云表示，一般是在柱子、梁、樓板外包一層鋼或碳纖維，也叫黏鋼或黏碳纖維?！耙?yàn)闃前逯虚g是空的，如果采用其他形式加固，效果不好，因此一般采用黏鋼或黏碳纖維?！迸Ｇ逶普f。

　　據(jù)悉，除自然災(zāi)害外，環(huán)境侵蝕、荷載增加、結(jié)構(gòu)用途改變等也易導(dǎo)致建筑結(jié)構(gòu)承載力下降等問題。過去常采用加大截面法、體外預(yù)應(yīng)力法和外包鋼板法等補(bǔ)強(qiáng)方法，但由于自身缺陷，傳統(tǒng)補(bǔ)強(qiáng)方法的應(yīng)用場合受到諸多限制。與傳統(tǒng)加固修補(bǔ)技術(shù)相比，碳纖維技術(shù)優(yōu)勢明顯，是國際上建筑結(jié)構(gòu)補(bǔ)強(qiáng)加固的發(fā)展趨勢，但目前在國內(nèi)還處于起步階段。

　　何為碳纖維技術(shù)？記者了解到，碳纖維加固修復(fù)混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)是一種采用配套黏結(jié)樹脂，將碳纖維布粘貼于混凝土表面，進(jìn)而對建筑起到結(jié)構(gòu)補(bǔ)強(qiáng)和抗震加固作用的技術(shù)。碳纖維布的抗拉強(qiáng)度是普通鋼的約10-15倍，且具有良好的耐久性能，被廣泛應(yīng)用于建筑梁、板、柱、墻等的加固，以及橋梁、隧道、煙囪、筒倉等其他土木工程的加固補(bǔ)強(qiáng)。同時(shí)，碳纖維具有極大的抗拉強(qiáng)度和彈性模量，是非常輕質(zhì)的材料。目前的工程結(jié)構(gòu)加固多采用碳纖片材，主要是碳纖維布和碳纖維板兩種。

　　此外，牛清云指出，有輕微損壞的剪力墻結(jié)構(gòu)建筑也是需要加固的。如果不封死，空氣容易腐蝕鋼筋，可能帶來諸多隱患，但因不同墻面的裂縫寬度不同，加固技術(shù)各不相同。

　　加固是提高現(xiàn)有房屋抗震能力的最有效途徑

　　在地震中，除了受力結(jié)構(gòu)遭受嚴(yán)重破壞外，還存在大量非承重結(jié)構(gòu)或非結(jié)構(gòu)構(gòu)件的破壞。比如前述通報(bào)提到，受損情況主要表現(xiàn)為填充墻墻體、墻磚、地磚出現(xiàn)不同程度的開裂，門窗損壞、吊頂垮塌、設(shè)備受損等。

　　填充墻不是主要結(jié)構(gòu)，是二次結(jié)構(gòu)，因此不存在鋼筋問題，也不影響結(jié)構(gòu)。一般情況下，可將縫填死，并使用玻璃布、碳纖維布進(jìn)行修補(bǔ)，但具體使用何種材料還應(yīng)由是否為活動性裂縫及其位置決定。