碳纖維布加固技術(shù)近幾年來被廣泛運(yùn)用于高速公路、房屋建筑、鐵路隧道等工程中，尤其隨著建筑行業(yè)的發(fā)展，很多既有建筑由于使用功能的改變，或者荷載增大需要加固補(bǔ)強(qiáng)，于是性能極佳的碳纖維布便在房屋建筑領(lǐng)域“大展身手”，甚至“稱王稱霸”。

一、碳纖維布加固技術(shù)特點(diǎn)

碳纖維布加固技術(shù)是利用配套碳纖維膠將碳纖維布粘貼在混凝土表面，形成復(fù)合結(jié)構(gòu)，使碳纖維布與混凝土之間協(xié)同工作，從而對構(gòu)件或結(jié)構(gòu)起到加固及改善受力性能的作用。

1.碳纖維布

用于結(jié)構(gòu)加固的碳纖維布是一種單向碳纖維加固產(chǎn)品，通常采用12K碳纖維絲織造。

2.碳纖維膠

僅僅依靠碳纖維布本身并不能發(fā)揮強(qiáng)大的力學(xué)特性及優(yōu)越的耐久性能，只有通過環(huán)氧樹脂膠將碳纖維布粘貼于鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)表面，并與之緊密的結(jié)合在一起形成整體共同工作，才能達(dá)到加固的作用。因此，環(huán)氧樹脂碳纖維膠的性能是有效加固的關(guān)鍵因素之一。

3.碳纖維布與其他加固材料對比

1）抗拉強(qiáng)度：碳纖維布的抗拉強(qiáng)度為普通鋼筋的10倍；

2）彈性模量：高于鋼材，芳綸纖維和玻璃纖維復(fù)合材料的彈性模量僅為鋼材的一半和四分之一；

3）疲勞強(qiáng)度：高于高強(qiáng)鋼絲。金屬材料在交變應(yīng)力作用下，疲勞極限僅為靜荷強(qiáng)度的30%~40%。由于纖維與基體復(fù)合可緩和裂紋擴(kuò)展，以及存在纖維內(nèi)力再分配的可能性，復(fù)合材料的疲勞極限較高，約為靜荷強(qiáng)度的70%~80%，并在破壞前有變形顯著的征兆。

4）重量：約為鋼材的四分之一，基本不增加構(gòu)件截面及重量；

5）耐久性和耐腐蝕性好：由于其固有的化學(xué)特性，致使碳纖維布能夠抵抗一般酸堿鹽的腐蝕，有良好的耐腐蝕性和耐久性，而且其本身還可以起到對內(nèi)部混凝土結(jié)構(gòu)的保護(hù)作用，間接增加了混凝土保護(hù)層，從而達(dá)到雙重效果。

6）適用范圍廣。碳纖維布能夠根據(jù)需求恣意裁剪，不只不改變構(gòu)造形狀，并且不影響構(gòu)造外觀，所以被廣泛使用于不相同構(gòu)造類型。

二、碳纖維布優(yōu)勢

1.高強(qiáng)度高模量

加固材料領(lǐng)導(dǎo)品牌碳纖維布具有良好的柔韌性，高強(qiáng)度、高彈模，彈性模量大于210GPa、240GPa，目前碳纖維布已經(jīng)做到抗拉強(qiáng)度遠(yuǎn)超GB50728-2011要求的3400MPa，達(dá)到3800MPa-4000MPa，國內(nèi)領(lǐng)先水平。

2.杜絕空鼓、氣泡現(xiàn)象

航空級12k進(jìn)口東麗碳絲，無毛絲、接頭，強(qiáng)度更穩(wěn)定；德國智能化碳纖維織造機(jī)，全自動電腦計量每卷碳布的長度與寬度，避免“缺斤少兩”，確保織造過程品質(zhì)穩(wěn)定如一，碳布可靠性高；強(qiáng)大的編織工藝，把碳纖維布的特性完全發(fā)揮，編織時不斷絲，不打絲，不起毛-碳絲力學(xué)性能無損失，張力恒定，保證每一根絲受力都一樣。碳布強(qiáng)度更穩(wěn)定。

3.質(zhì)量輕，施工簡便

碳纖維布質(zhì)量比金屬鋁輕，但強(qiáng)度卻高于鋼鐵，并且具有耐腐蝕、高模量的特性，在施工過程中不需要大型設(shè)備，施工周期短，因此可以作為加固工程的主要材料。

4. 耐久性超過50年

建筑結(jié)構(gòu)加固是為延續(xù)結(jié)構(gòu)壽命，一般幾十年代的房屋壽命有限，隨著風(fēng)雨的侵蝕，建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)件開始出現(xiàn)損壞，若不及時進(jìn)行加固，勢必造成結(jié)構(gòu)整體的崩潰。碳纖維布用于建筑結(jié)構(gòu)加固，優(yōu)點(diǎn)在于質(zhì)量輕、柔軟能包裹不同構(gòu)件的外形、耐腐蝕、抗震性能好，高品質(zhì)碳纖維布與配套碳纖維膠綜合作用，加固結(jié)構(gòu)耐久性超過50年。

在混凝土加固工程，碳纖維材料加固技術(shù)具有良好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益、社會效益和環(huán)境效益，能有效提高了原有結(jié)構(gòu)的承載能力和結(jié)構(gòu)耐久性。隨著整個社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，這種技術(shù)必將成為未來結(jié)構(gòu)加固技術(shù)的主流。

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