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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(fā)達國家。這項技術出現(xiàn)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(yè)和經濟建設飛速發(fā)展，加固技術也是飛速發(fā)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(yōu)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(yè)術語講就是將抗拉強度極高的碳纖維用環(huán)氧樹脂預浸成為復合增強材料，用環(huán)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(huán)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(yōu)良的加固補強方法。

隨著材料科學的發(fā)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(yōu)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(wěn)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(tǒng)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(jié)省空間，施工簡便，不需要現(xiàn)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。

建筑碳纖維結構加固方法包括外包型鋼加固法、粘貼鋼板加固法、加大截面加固法、 預應力加固法、粘貼碳纖維復合材料加固法、錨釘粘貼鋼板加固法

   1. 外包型鋼加固法：采用外包型鋼，少許增大了構件截面，對結構截面抗彎剛度E1的提高有所幫助，但是真正的效能是型鋼增大了截面外緣承受應力的能力。

　　2. 粘貼鋼板加固法：粘貼鋼板也是增大了構件截面，對結構截面抗彎剛度E1的提高有所幫助，但主要效能還是增強了構件截面外緣承受應力的能力，對于承受正負彎矩的梁構件，該方法特別有效。

　　3. 加大截面加固法：該方法是結構加固的基本方法，也是理論應用到實踐的很直觀的方法，采用加大截面加固法能夠直觀、有效的增加截面的慣性矩，來降低截面很外緣的應力，使截面材料能夠承受該應力，達到加固的目的。

　　4. 預應力加固法：該方法是針對增強構架截面外緣承受應力的能力問題，采用體外預應力使構件截面產生預應壓力，有比粘鋼粘纖維材料更直接、有效的優(yōu)勢。

　　5. 粘貼碳纖維復合材料加固法：按照抗彎設計狀態(tài)設計建造的構件，它的截面所能承受額彎矩，主要體現(xiàn)在構件截面外緣的拉應力數(shù)值上，為增強構件截面外緣承受應力的能力，用纖維材料替代鋼板實施粘貼，可以達到同等鋼板的效果。

　　6. 錨釘粘貼鋼板加固法：為了使粘貼鋼板的效能得到更好的的發(fā)揮，對粘貼鋼板加固法進行了改進，就是在鋼板與混凝土之間增加了異形錨釘，它可以使鋼板與混凝土結合更加緊密，使鋼板受到拉力，加固完畢后，鋼板的彈性收縮使混凝土受到預壓受力，使構件外緣的應力承受能力有更大的提高。

產品特點

強度高，密度小，厚度薄，基本不增加加固構件自重及截面尺寸。適用面廣，廣泛適用于建筑物橋梁隧道等各種結構類型、結構形狀的加固修復和抗震加固及節(jié)點的結構加固。施工便捷，無需大型機具設備，沒有濕作業(yè)，無需動火，無需現(xiàn)場固定設施，實施邦工占用場地少，施工工效高。高耐久性，由于不會生銹，非常適合高酸、堿、鹽及大氣腐蝕環(huán)境中使用。碳纖維布適用于各種結構類型，各種結構部位的加固修補，如梁、板、柱、屋架、橋墩、橋梁、筒體、殼體等結構。適用于港口工程和水利水電等工程中混凝土結構、砌體結構、木結構的補強和抗震加固，特別適合于曲面及節(jié)點等復雜形式的結構加固。基層混凝土的強度要求不低于C15。施工環(huán)境溫度在5～35℃范圍內，相對濕度不大于70%。