碳纖維加固施工高性價比的選擇【鑫揚建筑科技】

碳纖維加固工程

碳纖維加固被使用在混凝土結構加固修補中源于20世紀80年代的日、美發達國家。這項技術出現在我國比較晚，直到90年代有關部門才開始碳纖維加固技術的研究和使用。但就目前來說的話，隨著我國的交通事業和經濟建設飛速發展，加固技術也是飛速發展并且日趨的走向成熟，這其中除了碳纖維加固還有粘鋼加固、玻璃加固等一系列加固技術。碳纖維加固和粘鋼加固在工程中都是比較重要的加固施工方案，兩者各有其優點，在很多的工程中都要用到這兩種方案。

碳纖維加固其原理用專業術語講就是將抗拉強度極高的碳纖維用環氧樹脂預浸成為復合增強材料，用環氧樹脂粘結劑沿受拉方向或垂直于裂縫方向粘貼在要補強的結構上，形成一個新的復合體，使增強粘貼材料與原有鋼筋混凝土共同受力增大結構的抗裂或抗剪能力，提高結構的強度、剛度、抗裂性和延伸性。

簡單點說就是用同一方向排列的纖織物，在常溫狹隘用環氧樹脂膠粘貼于混泥土結構表面，使二者作為一個新的整體，共同受力，是一種非常簡單且優良的加固補強方法。

隨著材料科學的發展，纖維材料于土木工程中的應用成為國內外研究的熱點，纖維材料中的碳纖維用于加固補強混凝土結構有著其自身的技術優勢：

1、高強（可以充分的利用其高強度、高模量的特點來提高結構及構件的承載力和延性，改善受力性能，達到加固的目的）。

2、耐腐蝕性及耐久性（碳纖維材料化學性質十分穩定，不與酸堿鹽等化學物質反應）。

3、基本不增加結構尺寸及自重（與傳統的粘鋼加固不同，碳纖維質輕而薄，所以碳纖維加固可以在不增加構件荷載前提下完成設計及使用的需要）。

4、使用面廣（碳纖維是一種柔性材料，質輕而薄，且可以任意裁剪）。

5、便于施工（節省空間，施工簡便，不需要現場固定設施，主要機具只需要砂輪切割機、角磨機、滾刷等，一般在2～4臺即可滿足工程要求）。

6、不受原結構形狀限制

因為以上特點，碳素纖維作為劃時代的補強材料，而備受青睞和關注。

 碳纖維的實用范圍

在建筑工程中是比較為常見的也是特別為重要的就是鋼筋混凝土結構，應用碳纖維混凝土可以有效的提高混凝土外墻的質量。應用碳纖維混凝土可以有效的增加混凝土與鋼筋之間的粘結力和摩擦力，提高混凝土的抗拉強度。與此同時，碳纖維混凝土應用在混凝土加固中還能夠有效的提高整個建筑物的耐酸性和耐堿性，保證混凝土結構在外界環境發生變化時不會發生太大的變化，防止混凝土裂縫現象的出現。

碳纖維分類及命名

現在炭纖維的主要產品有聚基，瀝青基及黏膠基3大類，每一類產品又因原纖維種類、工藝和炭纖維性能等不同，又分成許多品種?！疤坷w維”一詞實際上是多種炭纖維的總稱，因此分類及命名就十分重要。20世紀70年代末期，國際理論與應用化合會(IUPAC)曾對炭纖維的分類和命名作了規定。首先用PAN(聚)，MP(中間相瀝青)及VS(黏膠)表示炭纖維的類別，再以小寫英文字母表示熱處理溫度如lht(表示熱處理溫度，低于1400℃)，hht(熱處理溫度在2000℃以上)，然后再加上表示性能的符號(如HT表示高強、HM高模、SHT超高強、HTHS高強高應變、IM中模及UHM超高模等)。同時指出，聚基，黏膠基及普通型瀝青基炭纖維均屬難石墨化的聚合物炭，而中間相瀝青基炭纖維及氣相生長的炭纖維是易石墨化炭。在第三次國際炭纖維會議上(1985年，倫敦)。曾建議按力學性能將炭纖維分成下列5級。超高模量級(UHM):　 模量在395 GPa以上；高模量級(HM):　模量在310～395 GPa間；中模量級(IM):　模量在255～310 GPa間；超高強度級(UHT):　 強度在3.5 GPa以上模量在255 GPa以下；高強度級(HT):　強度達3.5 GPa。這兩種分級法都有不足之處?，F在炭纖維產品分類由制造商自行標明：原纖維種類、單絲孔數、直徑、排列方式(如平行、纏結、加捻等)，有無表面處理(及其種類)，有無上漿(及漿劑種類)等。一些重要的商品名稱及性能，可見聚基炭纖維和瀝青基炭纖維。