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碳纤维布是含碳量**90%的无机高分子纤维。其中含碳量**99%的称石墨纤维。碳纤维的微观结构欧类似人造石墨，是乱层石墨结构。碳纤维各层面间的间距约为3.39到3.42A，各平行层面间的各个碳原子，排列不如石墨那样规整，层与层之间连接在一起。
通常也把碳纤维布的结构看成由两维有序的结晶和孔洞组成，其中孔洞的含量、大小和分布对碳纤维的性能影响较大。
当孔隙率低于某个临界值时，孔隙率对碳纤维复合材料的层间剪切强度、弯曲强度和拉伸强度无明显的影响。有些研究指出，引起材料力学性能下降的临界孔隙率是1%-4%。孔隙体积含量在0-4%范围内时，孔隙体积含量每增加1%，层间剪切强度大约降低7%。通过对碳纤维环氧树脂和碳纤维双马来亚胺树脂层压板的研究看出，当孔隙率**过0.9%时，层间剪切强度开始下降。由试验得知，孔隙主要分布在纤维束之间和层间界面处。并且孔隙含量越高，孔隙的尺寸越大，并显著降低了层合板中层间界面的面积。当材料受力时，易沿层间破坏，这也是层间剪切强度对孔隙相对敏感的原因。另外孔隙处是应力集中区，承载能力弱，当受力时，孔隙扩大形成长裂纹，从而遭到破坏。
即使两种具有相同孔隙率的层压板（在同一养护周期运用不同的预浸方法和制造方式），它们也表现处完全不同的力学行为。力学性能随孔隙率的增加而下降的具体数值不同，表现为孔隙率对力学性能的影响离散性大且重复性差。由于包含大量可变因素，孔隙对复合材料层压板力学性能的影响是个很复杂的问题。这些因素包含：孔隙的形状、尺寸、位置；纤维、基体和界面的力学性能；静态或者动态的荷载。
相对于孔隙率和孔隙长宽比，孔隙尺寸、分布对力学性能的影响更大些。并发现大的孔隙（面积>0.03mm2）对力学性能有不利影响，这归因于孔隙对层间富胶区的裂纹扩展的产生影响。
碳纤维布符合材料在土木建筑中的应用：纤维增强塑料（FRP）是应用的热点，而碳纤维（CFRP）以其良好的物理力学性能，应用较广泛、成熟。纤维增强塑料包括碳纤维、芳纶纤维和玻璃纤维等，这些复合材料一般具有耐腐蚀、耐紫外线、轻质、高强和非磁性等特点，作为工程材料在80年代初其物理力学性能有了突破性的改善和提高。碳纤维布由于性能优于其他复合材料而脱颖而出。CFRP较初应用局限于航天、军事和船舶工程，后来范围逐步扩大到建筑工程领域，加固修复混凝土结构是自80年代末至90年代初在初在欧美和日本等发达国家兴起的一项新技术，目前这项技术已成为加固工程领域研究的热点。除此之外，CFRP作为一种新的增强构件和结构体系正在研究和应用。
目前国内的PAN基碳纤维布强度一般在2000～3000Mpa之间，弹性模量在2.1x105Mpa左右，其性能基本满足加固要求，碳纤维加固修复混凝土结构技术研究开发成功后，将会给土木建筑领域加固改造技术带来重大变革，采用碳纤维加固修复混凝土结构技术将比以往从传统的技术更优越、更有效率和更方便经济，可以解决传统的加固方法不能解决的技术问题，具有重大的经济和社会效益。碳纤维加固修复混凝土结构技术研究开发成功，将为碳纤维材料及其它高性能纤维材料应用于建筑业打下深厚的基础.
据产业研究院《2016-2021年中国碳纤维行业深度调研与投资战略规划分析报告》显示，国内外碳纤维产业差距大,国内碳纤维企业面临较大困境。我国企业无论从企业总产能还是单线生产能力都与国外相差很大,国内碳纤维产品质量稳定性不够、产业链不完整,碳纤维布的设计能力、制备成本以及应用范围都与国外有不少差距。由于国外碳纤维企业在制备工艺和生产设备方面良好我国较多,他们对我国低价倾销国内能够量产的T300和T700,致使国内碳纤维企业的成本和市场价格出现了倒挂,从而亏损严重。我国碳纤维企业多达30多家,产业集中低、同质化严重,产品质量与国外差距较大,一时难以与国外大企业抗衡。
适用范围1.适用于各种结构类型，可应用于桥梁、工业与民用建筑以及特种结构各结构部位的加固修补，如梁、板、柱、屋架、桥墩、桥梁、筒体，壳体等结构。2.适用于高耸结构、蓄水池、罐、涵洞、隧道、码头海港等钢筋混凝土结构、砌体结构、木结构的修复、补强、抗震加固，特别适合于曲面及节点等复杂形式的结构加固。3.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于C15，采用封闭粘贴碳纤维布加固混凝土柱时，混凝土强度等级应不低于C10。4.施工环境温度在5～35℃范围内，相对湿度不大于70％。加固混凝土构件长期使用环境温度不应**62℃。对处于特殊环境（腐蚀、放射、高温等）下的混凝土结构采用碳纤维布进行加固修复时，还应遵守相应的国家现行有关标准和规范的规定，并采用相应的防护措施
随着我国建筑加固经济的飞速发展，我国建筑领域在大规模新建模式之后，慢慢步入了新建与加固并存的发展阶段。碳纤维加固技术与其它传统技术相比具有作业便捷，湿作业少且施工*，加固效果好等优势，在建筑加固领域得到了广泛的应用。
虽然说碳纤维布加固施工较为简单，但是在施工过程中，因为各种各样的原因，存在着较多的问题，这些问题将会直接影响碳纤维加固的质量，因此如何防止和处理这些问题对于碳纤维加固来说较为重要。
碳纤维布加固工程常见问题：
1、碳纤维布以及与其配套使用的结构胶质量不合格；
2、在施工时混凝土结构表面打磨处理不符合要求；
3、在结构胶配比、搅拌等使用方法不符合结构胶使用规范，或者粘贴碳纤维布的施工方法不符合 要求。
由于这些问题的存在，导致混凝土的总有效粘贴面积小于总粘贴面积的95%，碳纤维布表面存在小气泡施工规范不能达到加固的预期效果。


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碳纤维的化学性质与碳相识，它除能被高强氧化剂氧化外，对一般碱性是惰性的。在空气中温度**400℃时则出现明显的氧化，生成CO与CO2。 碳纤维对一般的**溶剂、酸、碱都具有良好的抗腐蚀性，不溶不胀，耐蚀性**，完全不存在生锈的问题。 有学者在1981年将PAN基碳纤维浸泡在强碱氢氧化钠溶液中，时间已过去30多年，它仍保持纤维形态。但其耐冲击性较差，*损伤，在强酸作用下发生氧化，碳纤维的电动势为正值，而铝合金的电动势为负值。当碳纤维复合材料与与铝合金组合应用时会发生金属碳化、渗碳及电化学腐蚀现象。因此，碳纤维在使用前须进行表面处理。 碳纤维还有耐油、抗辐射、抗放射、吸收有毒气体和减速中子等特性，环氧树脂较主要的作用是将碳纤维粘贴在一起填充碳纤维间的缝隙，传递纤维间的力，防止在压力作用下纤维屈曲，同时还可以保护纤维。
环氧树脂的一个重要的力学性能指标是树脂的延伸率，选择环氧树脂时，树脂的延伸率要大于碳纤维的延伸率，这样才能保证碳纤维断裂前树脂不会发生破坏。
我国从1997年开始从国外引进碳纤维布复合材料加固混凝土结构技术，并开始进行相关研究。由于其巨大的技术优势，近几年，上海悍马建筑科技有限公司联合*、*、复旦等国内高校相关学者、教授开展了此项研究工作，并取得了一批接近国际先进水平的研究成果。由于我国具有世界上较为巨大的土木建筑市场，碳纤维加固材料基本都使用上海悍马的。如：东方明珠、苹果（上海）研发中心、上海环球国际中心、白云机场、上海世博园等。
我们知道腾讯办分为单向布和双向布，用在房屋建筑加固上的统一为单向布，那么，单向碳纤维布是如何成型的？
将大量的破纤维长丝沿一个主方向(通常是经向)均匀平铺,用较少的破纤维丝将主方向上的碳纤维丝编织在一起,形成较薄的、以主方向上纤维受力的碳纤维织物。碳纤维单向织物的织造方法有多种,常见的有3种,即机织单向织物、无纬单向织物和整编单向织物。
机织单向织物是用徳国多尼尔织机织造的,一般为径向单向织物。无纬单向织物,即一般认为的单向织物,例如UD织物实际是一种预浸片材,是用特殊设备将碳纤维垂直交又铺放为西层或多层,再用树脂粘合,或者复合成一层薄膜、离型纸、纤维网格等。缝编单向织物是用徳国的缝编设备将纤维纱线按一个方向排列,用聚酯纱线缝编而成的织物。
碳纤维在土木工程中的应用现状将短切碳纤维加入新混凝土中，制成碳纤维混凝土用于新结构已有一定的工程应用；将碳纤维长丝制成棒材，在新混凝土中代替钢筋用于新建结构，主要用于海洋工程结构及需电磁波透过的工程结构；将碳纤维加工成束状或绳状，用于大型土木工程的拉索或悬索结构，该方面应用在锚具连接上尚未能很好地解决，仍有一定的应用；在新建结构中与混凝土一起做成预制混凝土板或大跨梁、架等，具有强度高，质量轻和耐腐蚀及耐久性等优点，已有部分工程应用；应用于各种公路路面工程中，可以较大地提高公路的质量及耐久性，已有较多的工程实例；将碳纤维做成布织物或织物，用于结构加固修补，有大量的工程应用，其技术已基本成熟。
单向碳纤维布经常被用来对混凝土、钢或其它材料构建进行修复、加固和翻新。其抗拉度可以达到3500MPa以上,为普通建筑用钢材的十几倍,而比重为1.8kg/cm3,仅为钢材比重的四分之一。简单一句话概括就是,碳纤维材料是一种高强轻质的高性能材料。
在加固钢筋混凝土技术所涉及的材料主要有西种:一是碳纤维布,二是粘贴材料，如悍马碳纤维布，悍马碳纤维胶。这门技术是将碳纤维布粘贴在钢筋混凝土构件受拉表面,使强度非常高的破纤维布和构件**结合形成整体,共同受力,从而达到修补裂缝或提高构件承裁力的目的。常用规格是12k200g/m2和12k300g/m2。
受益于国内对千吨级碳纤维生产线的较多需求,碳纤维设备会比碳纤维及复合材料更早实现进口替代,碳纤维布在大洋工程、航天**以及汽车等工业领域都体现了较好的应用前景,同时碳纤维复合材料的价格在降低,所以碳纤维复合材料的应用会越来越广。

碳纤维加固包括碳纤维布加固和碳纤维板加固两种。
碳纤维材料用于混凝土结构加固修补的研究始于80年代美、日等发达国家。我国的这项技术起步很晚，但随着我国经济建设和交通事业的飞速发展
现有建筑中有相当一部分由于当时设计荷载标准低造成历史遗留问题，一些建筑由于使用功能的改变，难以满足当前规范使用的需求，亟需进行维修、加固。
碳纤维与传统的加大混凝土截面或粘钢混凝土补强相比，具有节省空间，施工简便，不需要现场固定设施，施工质量易保证，基本不增加结构尺寸及自重，耐腐蚀、耐久性能好等特点。另外，采用该工法，可大大提高建筑物的使用寿命，降低加固成本。因此，碳素纤维作为划时代的补强材料，而备受青睐和关注。
(1)抗拉强度高，是同等截面钢材的7-10倍。
(2)重量轻，密度只有普通钢材的1/4。
(3)耐久性好，可阻抗化学腐蚀和恶劣环境、气候变化的破坏。
(4)施工方便快捷、省力节时、施工质量易于保证。
(5)适用范围广，混凝土构件、钢结构、木结构均可进行加固。可大幅度提高构件的承载能力、抗震性能和耐久性能。
工艺原理：将抗拉强度较高的碳纤维用环氧树脂预浸成为复合增强材料（单向连续纤维）；用环氧树脂粘结剂沿受拉方向或垂直于裂缝方向粘贴在要补强的结构上，形成一个新的复合体，使增强粘贴材料与原有钢筋混凝土共同受力增大结构的抗裂或抗剪能力，提高结构的强度、刚度、抗裂性和延伸性。
工艺流程可以归纳为：施工准备-砼表面处理-涂刷底胶-构件表面残缺面修补-粘贴碳纤维-表面养护-找平材料配置-底层或树脂配制-浸渍树脂配制。
操作要点
1． 混凝土表面处理
1 将混凝土构件表面的残缺、破损部分清除干净。
2 对经过剔凿、清理和露筋的构件残缺部分，进行修补、复原。
3 裂缝修补：缝宽小于0.2mm的裂缝，用环氧树脂进行表面涂刷密封；大于0.2mm的裂缝用环氧树脂灌缝。
4 打磨：将构件表面凸出部分（混凝土构件交接部位、模板的接槎等）打磨平整，修复后的构件表面尽量平顺。
5 清洗打磨过的构件表面，并使其充分干燥。
2． 缺陷部位涂刷底胶
将配好的底胶（粘结剂），用涂刷均匀于缺陷部位的砼表面。
3． 构件表面残缺面的修补
用环氧腻子对构件表面残缺面的修补是十分重要的一步，要点如下：
1 腻子主剂、固化催进剂、固化剂按规定比例称量准确，装入容器，用搅拌器搅拌均匀。
2 构件表面凹陷部位用环氧腻子填平，修复至表面平整。在残缺修补中使用环氧腻子时，要在气温-5℃以上，相对湿度小于85%的条件下施工。腻子涂刮后，表面仍存在的凹凸糙纹，应再用砂纸打磨平整。
4． 涂刷底胶
将配好的底胶（粘结剂），用滚筒均匀涂刷于需要粘结的砼表面。
5． 粘贴碳纤维
粘贴碳纤维材料之前，首先应确认粘贴表面干燥。气温在-10℃以上，相对湿度RH>85%时，如无有效措施不得施工。为防止碳纤维受损，在碳纤维材料运输、储存、裁切和粘贴过程中。应用钢直尺与壁纸刀按规定尺寸切断碳纤维材料，每段长度一般以不**过6m为宜。为防止材料在保管过程中损坏，材料的裁切数量应按当天的用量裁切为准。碳纤维纵向接头必须搭接20cm以上。该部位应多涂树脂，碳纤维横向不需要搭接。
目前常用的加固方法有很多，如：加大截面法、外包钢加固法、粘钢加固法、碳纤维加固法等。碳纤维加固修补结构技术是继加大混凝土截面、粘钢之后的又一种新型的结构加固技术。