碳纖維復合材料加固

技術(shù)原理：碳纖維加固的基本原理是將高強度或高彈性模量的連續(xù)碳纖維，單向排列成束，用環(huán)氧樹脂浸漬形成為碳纖維加固復合材料片，將片材用專門配制的環(huán)氧樹脂貼在結(jié)構(gòu)受拉面，樹脂固化后與原結(jié)構(gòu)形成新的受力復合體，使之結(jié)合為整體共同受力，這相當于針對原混凝土構(gòu)件的“補筋”，由于碳纖維片分擔了荷載，就降低了鋼筋的應力，而使結(jié)構(gòu)得到加固補強。

工藝流程：

應用領(lǐng)域：粘貼碳纖維復合材料加固法又具有的其他加固方法所不可比擬的操作方便、施工快捷、無濕作業(yè)、外觀影響小等眾多優(yōu)點，甚至可在不影響使用的情況下對結(jié)構(gòu)進行加固，隨之而產(chǎn)生的經(jīng)濟效益往往令業(yè)主對之青睞有加。在工業(yè)與民用建筑、橋梁結(jié)構(gòu)、隧道、管涵等領(lǐng)域運用廣泛。

一、直接碳粘貼纖維復合材料加固效果分析

1、粘貼碳纖維復合材料對鋼筋混凝土受彎構(gòu)件進行加固，對提高梁的抗彎和抗剪承載力的作用有限。從原理上講，直接粘貼碳纖維材料屬于被動加固范疇，碳纖維材料的應變應力相對滯后，且碳纖維的應力(抗拉強度)的發(fā)揮程度取決于被加固受彎構(gòu)件的變形。

2、粘貼碳纖維材料可以制約裂縫的發(fā)展，間接地提高了結(jié)構(gòu)的抗裂能力。

除此之外因為使用碳纖維加固需要采用與之配套的環(huán)氧樹脂結(jié)構(gòu)膠，環(huán)氧樹脂結(jié)構(gòu)膠涂刷在被加固混凝土構(gòu)件表面，在其表面形成一個膠層，因此可以間接地提高混凝土的抗腐蝕性和碳化能力。因此，對于以延長結(jié)構(gòu)使用年限為主要目的的耐久性加固也有一定的促進效果。

二、采用纏繞粘貼碳纖維材料加固效果分析

通常來說采用纏繞粘貼碳纖維材料加固法(環(huán)向圍束法)一般使用在軸向受壓構(gòu)件中，從原理上來講采用環(huán)向圍束法進行加固時，對所加固構(gòu)件有明顯的約束作用，在軸向壓力的作用下，混凝土構(gòu)件處于三向受壓狀態(tài)，可以較大幅度的提高混凝土受壓承載力，增強結(jié)構(gòu)延性，可明顯提高結(jié)構(gòu)的抗震性能。

須注意的是當采用環(huán)向圍束法對構(gòu)件進行正截面加固或者提高延性的抗震加固時，對于不同類型截面粘貼碳纖維材料的層數(shù)也各不相同，對于圓形截面以粘貼不少于2層的碳纖維材料，對于矩形截面則不應少于3層;且圍束上下層之間搭接寬度不應小于50mm，碳纖維材料環(huán)向截斷點的延伸長度不應小于200mm，且各條帶的搭接位置應相互錯開。

總的來說碳纖維復合材料的出現(xiàn)極大地推動了我國結(jié)構(gòu)加固補強技術(shù)的進步，但是如何合理使用則是一個值得深思的問題，我們只有在清楚加固機理的同時有針對性的應用碳纖維復合材料才能達到為混凝土構(gòu)件加固補強的目的。