1 总 则 1.0.1 为使采用碳纤维片材加固修复混凝土结构做到技术先进、经济合理、安全适用、 确保质量，特制定本规程 1.0.2 本规程适用于土木建筑结构中采用粘贴碳纤维片材加固修复混凝土结构的设计、 施工及验收 1.0.3 采用粘贴碳纤维片材加固修复混凝土结构的设计、施工及验收，除应符合本规程 的规定外，尚应遵守国家现行有关标准和规范的规定 1.0.4 采用粘贴碳纤维片材进行加固修复的混凝土结构，长期正常使用环境温度不应高 于 60℃对处于特殊环境（腐蚀、放射、高温等）下的结构采用碳纤维片材加固修复混 凝土结构的设计、施工及验收时，还应遵守相应的国家现行有关标准和规范的规定，并 应采取必要防护措施 1.0.5 采用粘贴碳纤维片材加固修复混凝土结构前，应按照国家现行有关标准和规范对 原有结构进行检测鉴定或评估 1.0.6 采用粘贴碳纤维片材加固修复混凝土结构时，应由专业设计人员进行设计，并应 由专业施工队伍进行施工 1.0.7 对桥梁、港湾工程、特种结构等混凝土结构采用粘贴碳纤维片材加固修复时，可 参照本规程的有关规定执行 1.0.8 采用粘贴碳纤维片材加固修复混凝土结构时，可与其它加固修复方法共同使用。
1 2 术语及符号 2.1 术语 2.1.1 碳纤维片材 CFRP systems 碳纤维布和碳纤维板的总称 2.1.2 碳纤维布 carbon fiber sheet 碳纤维布为连续碳纤维单向或多向排列、未经树脂浸渍固化的布状碳纤维制品 2.1.3 碳纤维板 carbon fiber laminate 碳纤维板为连续碳纤维单向或多向排列、并经树脂浸渍固化的板状碳纤维制品 2.1.4 底层树脂 primer 用于基底处理的树脂 2.1.5 找平材料 putty fillers 用于对加固构件表面进行找平处理的树脂 2.1.6 浸渍树脂 saturating resin 用于粘贴并浸透碳纤维布的树脂 2.1.7 粘结树脂 adhesives 用于粘贴碳纤维板的树脂 2.2 符号 2.2.1 材料性能 Ecf——碳纤维片材弹性模量； fcf——碳纤维片材抗拉强度标准值； fcf,d——碳纤维片材抗拉强度设计值； εcfu——碳纤维片材的极限拉应变； [εcf]——碳纤维片材的允许拉应变； τcf——碳纤维与混凝土之间的粘结强度设计值 2.2.2 作用效应和抗力 M——弯矩设计值； 2 M0——加固前受弯构件计算截面已作用的初始弯矩标准值； Vb——梁的剪力设计值； Vc——柱的剪力设计值； σcf——碳纤维片材的拉应力； εcf——碳纤维片材的拉应变； εcf0——考虑二次受力时，碳纤维片材的滞后应变； εcf.v——达到受剪承载力极限状态时碳纤维片材的应变。
2.2.3 几何参数 Acf——受拉面粘贴的碳纤维片材截面积； Au——U型箍在梁侧粘贴的面积； Ab——碳纤维片材压条与混凝土的粘贴面积； bcf——受拉面粘贴的碳纤维片材宽度； hcf0——侧面粘贴碳纤维片材的截面面积形心至受压外边缘的距离； L1——碳纤维片材从其充分利用截面所需的延伸长度； L——碳纤维片材实际延伸长度； scf——碳纤维片材条带净间距； tcf——单层碳纤维片材厚度； wcf——碳纤维片材条带宽度 2.2.4 计算系数及其它 km——碳纤维片材厚度折减系数； ncf——碳纤维片材粘贴层数； m——侧面粘贴碳纤维片材的截面面积折减系数； φ——碳纤维布抗剪加固形式系数； νd——碳纤维布有效约束系数； ηu——U型箍传递粘结应力的有效面积系数； ηb——碳纤维压条传递粘结应力的有效面积系数 其它有关符号参见《混凝土结构设计规范》 （GBJ 10-89） 3 3 材 料 3.1 材料种类及一般要求 3.1.1 采用粘贴碳纤维片材对混凝土结构进行加固修复时，主要使用碳纤维片材、配套 树脂类粘结材料及表面防护材料 3.1.2 加固修复用材料应具有产品合格证、应用许可证，碳纤维片材及配套树脂类粘结 材料应提供产品规格及主要物理、力学性能指标，配套树脂类粘结材料还应提供耐久性 能指标及施工和使用环境要求。
3.1.3 混凝土、钢筋及其它材料的有关设计指标按国家现行有关标准和规范采用 3.2 碳纤维片材 3.2.1 碳纤维片材的主要力学性能指标应满足表 3.2.1 规定的要求 表 3.2.1 碳纤维片材的主要力学性能指标要求 性能 碳纤维布 碳纤维板 抗拉强度标准值（MPa） ≥3000 ≥2000 弹性模量（MPa） ≥2.1×10 5 ≥1.4×10 5 延伸率(%) ≥1.4 ≥1.4 注：1. 抗拉强度标准值为其平均值减去 3 倍标准差；弹性模量和延伸率取其平均值；延伸率系指碳纤维片材拉断时的 应变值； 2.碳纤维布的性能指标按纤维的净面积计算，碳纤维板的性能指标按板材试件截面面积计算 3.2.2 碳纤维片材的主要力学性能指标参照 GB3354-99《定向纤维增强塑料拉伸性能试 验方法》测定 3.2.3 碳纤维布纤维单位重量按GB1463-88《纤维增强塑料密度和相对密度试验方法》 确定单层碳纤维布纤维单位面积重量不宜小于 150g/m2，不宜高于 400g/m2，在施工质 量得到可靠保证时，单层碳纤维布纤维单位面积重量可提高到 600g/m2 3.2.4 碳纤维板的厚度不宜大于 2.0mm，宽度不宜大于 200mm，纤维体积含量不宜小 于 50%。
4 3.3 配套树脂类粘结材料 3.3.1 采用碳纤维片材对混凝土结构进行加固修复时，应采用配套树脂类底层树脂、找 平材料、浸渍树脂或粘结树脂进行加固修复 3.3.2 配套树脂类粘结材料的主要力学性能指标应满足表 3.3.2-1，3.3.2-2，3.3.2-3 的要求 表 3.3.2-1 底层树脂性能指标 性能 试验方法 性能指标要求 正拉粘结强度 按附录 A ≥2.5MPa且大于被加固混凝土抗拉强度ftk的 1.2 倍 表 3.3.2-2 找平材料性能指标 性能 试验方法 性能指标要求 正拉粘结强度 按附录 A ≥2.5MPa且大于被加固混凝土抗拉强度ftk的 1.2 倍 表 3.3.2-3 浸渍树脂和粘结树脂性能指标 性能 试验方法 性能指标要求 拉伸剪切强度 GB 7124－86 ≥10MPa 拉伸强度 GB/T 2568-1999 ≥30MPa 弯曲强度 GB/T 2570-1999 ≥40MPa 正拉粘结强度 按附录 A ≥2.5MPa且大于被加固混凝土抗拉强度ftk的 1.2 倍 3.3.3 对底层树脂、找平材料及浸渍树脂或粘结树脂均应进行与混凝土的粘结性能耐久 性检验，参照 GB/T14522-93《机械工业产品用塑料、涂料、橡胶材料人工气候加速试验 方法》规定的环境条件进行不低于 2000 小时的加速老化后，按附录 A 进行正拉粘结强度 试验，粘结强度不降低。
3.4 表面防护材料 3.4.1 对已加固修复施工完的结构表面碳纤维片材应进行防护处理，表面防护材料应与 浸渍树脂具有可靠的粘结强度及良好的变形性能 3.4.2 当被加固结构表面有防火要求时，加固后碳纤维片材表面应根据防火要求涂刷防 火涂料或采取其它有效防火隔热措施 3.4.3 当结构持续使用温度超过 60℃时，应采取防护措施 3.4.4 当被加固结构处于其它特殊环境时，应采取相应防护措施 5 4 设计与构造 4.1 设计基本原则与一般规定 4.1.1 采用粘贴碳纤维片材加固修复混凝土结构时，通过配套粘结材料将碳纤维片材粘 贴于构件表面，应使碳纤维片材承受拉应力，并与混凝土变形协调，共同受力 4.1.2 碳纤维片材用于混凝土结构的加固形式主要有： 1 在梁、板构件的受拉面粘贴碳纤维片材进行受弯加固，纤维方向应与构件轴向一 致 2 采用封闭式粘贴、U 形粘贴或侧面粘贴对梁、柱构件进行受剪加固，纤维方向宜 与构件轴向垂直 3 采用封闭式粘贴形成约束混凝土对柱进行抗震加固，纤维方向应与柱轴向垂直 4 当有可靠依据时，碳纤维片材也可用于其它混凝土结构构件和受力形式的加固 4.1.3 粘贴碳纤维片材加固修复混凝土结构时，应按国家现行有关规范采用以概率理论 为基础的极限状态设计法进行承载能力极限状态和正常使用极限状态的计算。
钢筋和混凝土材料宜按结构检测得到的实际强度，根据国家现行有关规范确定相应 的材料强度设计指标；也可根据其设计强度等级，按国家现行有关规范采用相应的材料 强度设计指标 碳纤维片材应根据构件相应极限状态时所达到的应变，按线弹性应力——应变关系 确定其极限状态时的应力 4.1.4 碳纤维材料的极限抗拉强度fcf取厂商提供产品的材料抗拉强度标准值 碳纤维材料的极限拉应变εcfu取其极限抗拉强度fcf除以弹性模量Ecf 4.1.5 为保证加固修复后结构的可靠性，应使结构或构件在碳纤维片材加固修复失效的 情况下，不产生严重破坏 4.1.6 当采用粘贴碳纤维片材对结构或构件进行加固修复时，应考虑加固后在荷载或结 构体系改变的情况下对结构中的其它构件或构件的其他性能可能产生的影响 4.1.7 采用粘贴碳纤维片材进行结构加固修复时，宜尽量卸除结构上的荷载作用当不 能完全卸载进行加固时，应考虑结构二次受力的影响 4.1.8 受弯加固和受剪加固时，被加固混凝土结构和构件的实际混凝土强度等级应不低 6 于 C15采用碳纤维片材约束混凝土加固时，混凝土强度等级应不低于 C10 4.2 一般构造要求 4.2.1 当碳纤维布沿其纤维方向需绕构件转角处粘贴时，转角处的曲率半径不应小于 20mm（图 4.2.1） 。
图 4.2.1 构件转角处粘贴示意图 1—构件 2—碳纤维布 1 r≥20mm 2 4.2.2 碳纤维布沿受力方向的搭接长度不应小于 100mm，各层搭接位置应相互错开 4.2.3 为保证碳纤维片材能可靠地与混凝土共同工作，必要时应采取附加锚固措施 4.3 受弯加固 4.3.1 采用碳纤维片材对梁、板构件进行受弯加固时，除应符合现行国家规范钢筋混凝 土构件正截面受弯承载力计算的基本假定外，还应符合下列要求： 1 达到受弯承载力极限状态时碳纤维片材的拉应变εcf根据截面应变保持平面的假 定确定，但不应超过碳纤维片材允许拉应变[εcf]； 2 当考虑二次受力情况时，应根据加固时的荷载状况，按截面应变保持平面的假定 计算碳纤维片材的滞后应变εcf1； 3 碳纤维片材的拉应力σcf取等于碳纤维片材弹性模量Ecf与其拉应变εcf的乘积，即 σcf=Ecfεcf； 4 达到受弯承载力极限状态前，碳纤维片材与混凝土之间粘结可靠，不发生粘结剥 离破坏 4.3.2 在矩形截面受弯构件的受拉面粘贴碳纤维片材进行受弯加固时，其正截面受弯承 载力按下列公式计算： 7 1 当混凝土受压区高度xξcfbh时（图 4.3.2(a)） ( 000 )( 2 hhAEahAf x hbxfM cfcfcfsyc −+′−′′+⎟ ⎠ ⎞ ⎜ ⎝ ⎛ −≤ε) (4.3.2-1) 混凝土受压区高度 x 和受拉面碳纤维片材拉应变 cf ε按下列公式确定： cfcfcfsysyc AEAfAfbxfε+′′−= (4.3.2-2) hx cfcfcu cu 0 8 . 0 εεε ε ++ = (4.3.2-3) 2 当混凝土受压区高度x≤ξcfbh时（图 4.3.2(b)） ())5 . 01 (][5 . 0 0cfbcfcfcfcfbsy hAEhhAfMξεξ−+−≤ (4.3.2-4) 式中 M——弯矩设计值； As、A's——受拉钢筋、受压钢筋截面面积； fy、f'y——受拉钢筋和受压钢筋的抗拉、抗压强度设计值； Acf——受拉面粘贴的碳纤维片材截面面积； Ecf——碳纤维片材弹性模量，MPa； 0cf ε——考虑二次受力影响时，碳纤维片材的滞后应变，按 4.3.4。