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装配式建筑采用的是预加工技术，在工厂加工完成后，将相关建筑构件运输到施工现场，集中装配各类建筑构件，能够最大程度上缩短施工工期，对提升建筑施工效率具有重
要作用[1]
。对建筑施工而言，
混凝土结构应用更广泛。但是，在混凝土施工过程中，往往受到时间、空间等环境的限制。建筑温度增加后，混凝土可能会出现开裂、分层和离散等问题，造成建筑失稳，不美观等问题[2]。装配式建筑主打环保、高效，在施工的过程中，往往会忽略稳定性的因素，造成较大的安全隐患。针对这类问题，研究人员从建筑材料入手，寻更优质的复合材料，从而提高装配式的建筑施工质量。
碳纤维复合材料是一种增强塑料，突出的优势就是轻质高强，应用在建筑施工过程中，能够增强建筑构件的强度，提升建筑构件的承载能力[3]。从使用性能来说，碳纤维复合材料比普通钢材的抗拉强度高，碱性性能更佳，耐久性更强。一旦出现地震灾害，碳纤维复合材料也能起到良好的抗震作用，提升建筑整体稳定性[4]。碳纤维性能卓越，多应用在汽车配件、快艇、电缆和管道设备等领域，是目前较为优质的受力材料。因此，该文在装配式建筑施工的过程中，使用碳纤维水泥基复合浆料、碳纤维复合胶结剂和碳纤维复合补强剂，提高建筑各个构件的强度。
1 基于碳纤维复合材料的装配式建筑施工技术设计1.1 搅拌碳纤维水泥基复合灌浆料
该文研究在进行装配式建筑施工之前，将搅拌碳纤维水泥基复合灌浆料作为准备步骤。在满足灌浆料流动条件下，每25g 碳纤维复合材料用水量为3.0kg~4.0kg 。该文向搅拌桶内加入一定量的水，并将一半量的碳纤维水泥基复合材料倒入搅拌桶内，利用搅拌棒搅拌30s 左右，再将剩下的材料倒入搅拌桶内[5]。将2次倒入的复合基料同时搅拌90s 左右。在搅拌的过程中，搅拌棒沿着搅拌桶的周边上下左右缓慢搅拌，搅拌桶底部的基料与水充分混合，再将搅拌桶壁附着的基料与水分混合，确保整个搅拌桶内的基料为湿润状态。在整个搅拌过程中，搅拌棒始终处于浆料液面之下，避免了空气进入浆料出现浆料起鼓的问题。浆料搅拌完成后，该文对碳纤维水泥基复合浆料的基本性能指标进行分析，见表1。
表1  碳纤维水泥基复合灌浆料基本性能指标
类别指标
名称碳纤维复合灌浆料
型号CFW300抗拉强度3000MPa 弹性模量210GPa 断裂伸长率  1.4%单层厚度
0.167mm
由表1可知，这次工程将碳纤维水泥基复合浆料单层厚度控制为0.167mm ，将浆料涂刷在建筑构件上。在第一次涂刷构件碳纤维浆料之后，等待60min 再次涂刷一层。水泥基复合灌浆料全部涂刷完毕，等待10h 再进行封层操作[6]。灌浆料完成灌浆之后，静置24h ，期间并未受到设备与其他碰撞，振动环境的影响，灌浆层始终处于平整状态。在灌浆料终凝完成2h~4h 的时间内，该文在灌浆料上铺设布袋，每天进行了4~6次的洒水养护，养护温度稳定在15℃左右，养护7天后安装装配式构件。
1.2 胶结碳纤维复合材料建筑剪力墙板
在完成碳纤维水泥基复合灌浆料的搅拌之后，该文将灌浆料从一侧注入，用搅拌棒导流，将灌浆料注入剪力墙板一侧，确保装配式剪力墙板的整体强度。剪力墙板得到碳纤维材料加持，强度提升，将剪力墙板静置10h ，完成胶结准备工作[7]。使用丙酮溶液、细砂纸和卡具等材料，将剪力墙板的表面抛光处理。首先，使用粗砂纸打磨胶结区域的剪力墙板，将表面存在的氧化层与其他杂质打磨掉，保持表面粗
糙为主，确保胶结的有效性。其次，利用丙酮溶液擦洗复合碳纤维布，将纤维布表面的油脂擦除后晾干。该文根据建筑实际情况，配置一定比例的胶结剂，并与环氧树脂材料混合，充分搅拌均匀，提高建筑的环保效果。直接将碳纤维布浸润在搅拌均匀的胶结剂中，等待后续胶结。最后，将等比例混合的胶结剂均匀地涂抹在打磨好的剪力墙板上，并将碳纤维布平整地胶结在剪力墙板上。利用卡具将胶结好的剪力墙板固定，完成剪力墙板的充分固化施工。建筑剪力墙板胶结情况如图1所示。
如图1所示，该文将碳纤维复合浆料进行现场浇筑，并使用钢丝网片与预制剪力墙板分隔开。在剪力墙与碳纤维布完成胶结之后，将钢丝网片撤下，将剪力墙板与花纹钢板胶
碳纤维复合材料在装配式建筑施工中的
应用研究
刘惠林  段亚弟
（漯河职业技术学院，河南  漯河  462000）
摘  要：针对装配式建筑施工胶黏强度较低，导致建筑构件承载力下降的问题，该文研究了碳纤维复合材料在装配式建筑施工中的应用这一课题。搅拌碳纤维水泥基复合灌浆料，使灌浆料的力学性能更符合实际建筑需求。胶结碳纤维复合材料建筑剪力墙板，采用单层增强与双层增强结合的形式，确保建筑构
件的强度。补强装配式建筑剪力墙水平缝，将碳纤维复合浆料封堵在水平缝上，避免吊装预留间隙影响建筑承载力的问题，从而实现装配式建筑的稳定施工。该文采用实例分析，证明该技术的承载力更高，能够应用于实际生活中。关键词：碳纤维复合材料；装配式建筑施工；剪力墙板中图分类号：TU 375      文献标志码：A
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结。在花纹钢板胶结之前，该文对钢板与剪力墙板进行外形检查，钢板各个部分并无损伤、折断、气泡和霉变等问题。该文在花纹钢板上画出剪力墙板定位线，确保胶结到位[8]。同时，用细砂纸在胶结部位打磨，沿着花纹钢板斜向上45°的方向打磨，在表面足够光滑的条件下，将花纹钢板与剪力墙胶结。同时，利用刮板反复压透胶结表面，将多余的胶结剂与气泡挤出去，确保二者的完整贴合。
1.3 补强装配式建筑剪力墙水平缝
在建筑施工的过程中，当建筑结构构件纵向连接与横向连接时，存在一定宽度的预留缝。在预制内剪力墙与预制外剪力墙中，均存在宽度不一致的水平缝，影响建筑整体承载强度。考虑到装配式建筑的构件吊装问题，该文对墙体边线与钢筋测量定位，平整个墙的平面，并在内页两侧作出水平缝封堵，预留的封堵位置就是水平缝灌浆位置。为了确保建筑防水性能，该文在水平缝与垂直缝的位置设置了排水孔，并设置了防水卷材。在接缝处选用碳纤维复合补强剂补强，确保水平缝的补强效果。水平缝补强情况如图2所示。
如图2所示，剪力墙施工的过程中存在竖向接缝与水平缝，竖向接缝在后浇段配置纵向钢筋，并将结合面清理完成，吊装剪力墙板。安装临时支撑，将预制墙板水平校正，剪力墙相应步骤完成之后，将碳纤维复合水泥基浆料注入水平缝中，按照补强剂——修补剂——黏结剂的顺序，完成注浆封堵。在剪力墙吊装的预留板缝中，将板缝部位浸湿，并在板缝周围布置橡胶棉条，进一步封堵板缝。为了使水平缝密封得更严实，该文在棉条附近预留20mm 的接缝孔隙，当灌浆完成之后，将预留接缝孔隙进行封堵，通过灌浆总量与出浆口的流速判断水平缝补强是否饱满。灌浆完成的同时，该文将剪力墙横向节点与竖向节点的拼接缝采用无坐浆砂浆平，并将垫片放在水平缝上，垫片并未被浸湿，证明水平缝补强达到质量要求。
2 实例分析2.1 工程概况
为了验证该文设计的建筑施工技术是否具有实用价值，该文以X 装配式建筑工程为例，对上述技术进行了实例分析。X 装配式建筑工程是一栋住宅建筑，采用装配式框架剪力墙结构，总体建筑面积约为7852.36m 2，地上建筑面积约为7346.05m 2，建筑总高度约为50m 。这次工程以X 建筑的13#楼为主要施工对象，13#楼建筑分为地下1层，地上15层，建筑预制率预设为56%，装配率预设为80%，将13#楼打造成一个超高装配率的复合结构。在进行13#楼建筑施工的过程中，剪力内墙、剪力外墙、内隔墙、装饰构件、叠合板、叠合梁、阳台、沉箱、空调板和楼梯等构件均为预制结构，标准层的预制构件约185块。这次工程采用了半灌浆的连接方式，除了一层、二层采用混凝土结构，其余楼层均采用装配式混凝土结构，确保工程的整体施工效率。装配式建筑施工整体工艺流程如图3所示。
如图3所示，在进行装配式剪力墙施工的过程中，碳纤维复合材料能够承受较强的荷载。其中，楼梯板、叠合梁板、阳台板和装饰柱板的吊装均离不开碳纤维复合材料。在施工过程中，剪力墙板出现了微弱的挤压形变，此时墙板对应的荷载为3.107kN 。随着荷载增加，墙板出现了表面构件下陷的问题，此时对应的荷载为10.078kN 。荷载持续增加，墙板开始出现芯材局部成片剥离、墙板材料严重起鼓的问题，此时对应的荷载为17.409kN 。为保证建筑能够适应更高的荷载，该文在吊装构件的内部与外部均增加了碳纤维复合材料，并在复合材料涂刷完成之后补强构件的水平缝，使整个构件具有美观性与坚固性。同时，在构件周围加箍固定，确保各个装配式构件能够适应更高的承载环境，实现建筑稳定施工。
2.2 应用结果
在上述施工条件下，该文随机选取多个碳纤维复合剪力墙板，编号为W 1-1-2~W 8-1-2，加箍间距为20mm~160mm 。
每个剪力墙板能够承受的极限承载力不同，在最大承载力与其他条件均一致的情况下，将该文设计的碳纤维复合材料施工技术的剪力墙极限承载力与最大承载力进行对比，确定剪
图1  建筑剪力墙板胶结示意图
图2  水平缝补强示意图
专用黏结剂
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力墙板的抗弯性能
。应用结果见表2。表2  应用结果
编号加箍间距/mm 剪力墙板最大承载力/
kN
使用该文设计的碳纤维复合材料施工技术的剪力墙极限承载力/kN 单层双层平均值W1-1-2
20≥2527.05828.43727.748W2-1-240≥2831.21232.45831.835W3-1-260≥2325.47126.32325.897W4-1-280≥2830.46231.23530.849W5-1-2100≥5051.56853.42252.495W6-1-2120≥3032.57935.35033.965W7-1-2140≥2526.62227.91727.270W8-1-2
160
≥20
碳纤维布加固方法22.00325.44223.723
由表2可知，这次工程选用的是纤维层无剥离、芯材
无压陷、芯材无纵向错动和加载点无纤维起鼓等性能良好的碳纤维复合材料。在剪力墙施工的过程中，根据实际建筑需求，将加箍间距设定为20mm~160mm ，加箍间距越近，装配式剪力墙板的承载力越强。
该文根据建筑施工要求，设定了剪力墙板的最大承载力，在最大承载力范围内和较大的承载环境中，剪力墙的抗弯性能更佳。由表2可知，使用该文设计的碳纤维复合材料施工技术的剪力墙极限承载力，在单层与双层的承载力不同，承载力的平均值均超过了最大承载力，能够确保剪力墙板的抗弯性能，最大程度上保证建筑的稳定施工。符合该文研究目的。
3 结论
建筑行业正从钢筋混凝土结构建设时期过渡到加固改造时期，打破了原材料的限制，完成了建筑的功能修补，从而延长建筑的使用年限。常规的混凝土加固方法，加固造价较高，逐渐不能满足建筑加固修补的需求。碳纤维复合材料以其耐火性能、耐腐蚀性能和维护成本低等优势，成为建筑加固与修补的主要材料。碳纤维复合材料中添加了一定的改性成分，在一定的工艺调配之下，使材料与建筑原材料黏结在一起，从而加固原有的混凝土结构。为了
突出装配式建筑施工的优势，该文将碳纤维复合材料应用到装配式建筑施工中，为该类建筑的稳定性、加固性提供保障。
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图3  装配式建筑施工整体工艺流程图
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