碳布與粘鋼加固能否互換？

隨著經濟的飛速發展、人們對生活品質要求的不斷提高，結構加固的重要性日益凸顯而出。近年來，我國結構加固行業受到了高度的重視，新型加固技術與加固材料也在不斷湧現。

碳纖維布加固與粘鋼加固，是如今加固技術中最受矚目的兩種方法，二者在諸多方面都有相似之處，那麼在實際的應用之中，能否互相替換呢？

碳布與粘鋼相似之處

碳布與粘鋼的相似之處，可以從適用範圍上說起。碳布與粘鋼同樣可用於受彎構件、大偏心受壓構件與受拉構件，例如在梁底貼上碳布或者鋼板，均可提高結構承載力，達到加固補強的目的。另外，從原理上來看，碳布與粘鋼都是利用結構膠將碳布或鋼板貼上至混凝土基材上，令加固材料與基材形成整體共同受力。

從施工流程看，碳布與粘鋼也十分相似。兩種方法都受結構膠影響較大，若結構膠質量不合格，加固材料會與基材剝離，產生安全隱患甚至造成事故。同時兩種方法加固前均需要解除安裝，未進行解除安裝或解除安裝不徹底都會產生二次受力，造成加固材料受力滯後。除此之外包括表面處理、施工溫度等都有高度的重合。

事實上，碳纖維布與鋼板在結構加固中起到的作用，可以等同為增加鋼筋混凝土結構中的配筋率。因此，在一定程度上，碳纖維布加固與粘鋼加固可以相互替換。按照規範中要求的設計值，我們可以進行簡單的對比，規範中I級300g碳布重要構件的設計值為1600MPa，Q235鋼板的設計強度取215MPa，也就是說，在材料寬幅相同的情況下，可以大體認為厚度1mm碳纖維布與厚度8mm鋼板加固效果相似。

碳布的優勢

如果將碳纖維布抗拉強度設計值取為2000MPa，鋼材（Q235）抗拉強度設計值取為200MPa，可按照0。1mm厚碳纖維布則可相當於1mm厚鋼板。

此外，碳纖維輕、薄，不需要大型施工機械，運輸儲存、施工簡便，同樣工程量，貼上碳纖維施工工期約是粘鋼的40%。碳纖維和鋼材相比，屬惰性材料，不鏽蝕，也不易被有害介質腐蝕，在惡劣環境下耐久性好。

碳纖維還具有柔韌性，能夠包裹複雜外形的構件，並非很光滑的結構建築的鋼筋表面基本有效貼上率也可以達到100%，貼上鋼板一般來說有效貼上面能達到70%-80%左右。

粘鋼的優勢

如果僅憑藉上面的結果，就認為碳布加固效果遠高於粘鋼，那就大錯特錯了。強度等級不同的碳纖維布厚度也不相同，加固中採用的I級300g碳布也不過0。167mm。雖然碳纖維布加固中存在多層加固的情形，但最多不允許超過四層，且從第二層起加固效果就會發生折減，與5mm厚鋼板的加固效果相比還是存在差距的。

碳纖維和鋼材彈性模量基本一致，但碳纖維的抗拉強度是鋼材的10倍左右，所以要充分發揮加固材料的強度，貼上碳纖維需要加固構件產生更大的形變。也就是說，在小變形情況下，貼上碳纖維加固應力滯後顯著，所以當構件承載力相差較多時，應優先選用粘鋼加固。

碳纖維和鋼材彈性模量基本一致，達到同樣的力值，鋼材截面要大的多，所以粘鋼加固提高構件鋼度的幅度要超過碳纖維加固。也就是說，若補充同樣的抗彎能力，粘鋼加固的撓度變化小於碳纖維加固。

鋼板上可以焊接錨筋，也可鑽孔設植筋錨固，所以粘鋼加固的錨固方式較粘碳纖維靈活。

上述對比情況是出於理想的角度，若想實際替換，則還需要進行詳細的計算求證。碳布與粘鋼的替換還有很多需要考慮的事宜，二者彈性模量相近，抗拉強度卻相差較高，因此若要充分發揮碳纖維強度，就需要原有結構能夠產生較大的變形。因此，當原結構解除安裝不明顯或結構變形較小時，粘鋼加固要明顯優於碳纖維加固。

碳布與粘鋼，適用環境也不完全形同。碳纖維布除了具有較高的強度之外，耐磨耐腐蝕也是其優點之一。從材料自身角度看，碳纖維布不會鏽蝕，對於長期處於惡劣環境下的混凝土結構，將是更好的選擇。另外，同規模的加固工程，粘鋼施工的造價，可能會達到碳布加固的2-3倍，需要引起注意。

總結

在加固工程之中，單採用一種加固工法就將問題完全解決，少之又少，換言之，任何加固工法都會有自己的使用侷限，我們就需要掌握每種加固工法的優勢，將每種加固工法的優勢充分發揮出來。加固設計、方案的改動，要經由專業人士設計、稽核與最終確定，切莫隨意而為，忽視結構生命安全。