在碳纖維布加固工程中,“粘貼幾層”是施工方與設(shè)計(jì)方非常爭(zhēng)議的問題。有人認(rèn)為“層數(shù)越多加固效果越好”,盲目增加層數(shù)導(dǎo)致材料浪費(fèi)與施工隱患;也有人為節(jié)省成本減少層數(shù),致使加固后結(jié)構(gòu)承載力不達(dá)標(biāo)。事實(shí)上,碳纖維布粘貼層數(shù)并非隨意決定,而是需結(jié)合加固目標(biāo)、構(gòu)件特性、材料性能及規(guī)范要求綜合判斷。

碳纖維布的材料特性與現(xiàn)行規(guī)范對(duì)層數(shù)設(shè)定了剛性約束,即便加固需求迫切,也不能突破這些限制。從材料特性來看,碳纖維布屬于柔性材料,每層厚度僅0.111mm(200g/m2)或0.167mm(300g/m2),雖單絲強(qiáng)度高,但層間粘結(jié)強(qiáng)度相對(duì)較低。當(dāng)層數(shù)超過4層時(shí),層間剪切應(yīng)力會(huì)增大,若施工中膠層厚度不均或氣泡未排凈,易出現(xiàn)層間剝離,反而降低整體加固效果。
規(guī)范層面有著明確規(guī)定:《混凝土結(jié)構(gòu)加固設(shè)計(jì)規(guī)范》明確要求,碳纖維布加固梁、板等受彎構(gòu)件時(shí),粘貼層數(shù)不宜超過4層。這一源于大量試驗(yàn)數(shù)據(jù)——當(dāng)受彎構(gòu)件粘貼層數(shù)超過4層后,碳布的應(yīng)變利用率會(huì)下降很多,層數(shù)增加帶來的承載力提升幅度大幅衰減。同時(shí),規(guī)范還要求每層碳布的厚度有限制要求。如果真要進(jìn)行碳纖維布多層的粘貼,建議是不要超過4層。有粘貼超過4層以上的,可以采用碳纖維板進(jìn)行加固施工。
層數(shù)選擇的誤區(qū),典型的誤區(qū)是“層數(shù)越多越好”,往往比層數(shù)不足更具危害性,需重點(diǎn)規(guī)避。過多的粘貼層數(shù)可能會(huì)帶來一些潛在問題。過多的粘貼層數(shù)會(huì)讓施工難度相應(yīng)的增加。每增加一層碳纖維布,對(duì)施工工藝的要求就更高,過多的層數(shù)可能會(huì)導(dǎo)致結(jié)構(gòu)自重的增加。另一常見誤區(qū)是“忽視材料匹配性”,用低質(zhì)量碳布強(qiáng)行增加層數(shù)彌補(bǔ)強(qiáng)度不足。劣質(zhì)碳布的纖維強(qiáng)度達(dá)不到國(guó)標(biāo)產(chǎn)品的性能,即便粘貼4層,其加固效果也不及合格的碳纖維布,還會(huì)增加施工成本與風(fēng)險(xiǎn)。
總之,碳纖維布加固的層數(shù)選擇是要從多維度平衡的。工程實(shí)踐中,需摒棄“越多越好”或“越少越省”的片面認(rèn)知,以合理的計(jì)算為基礎(chǔ),以規(guī)范要求為底線,以施工質(zhì)量為保障,確定其粘貼層數(shù),才能讓碳纖維布充分發(fā)揮加固效能。