碳纖維加固
一、簡(jiǎn)介
碳纖維一直是在航天、航空、體育用品等方面使用的高性能材料，近年來由于生產(chǎn)成本的降低，碳纖維也逐步用于市政、建筑等方面的補(bǔ)強(qiáng)加固。由于其具有高強(qiáng)度、重量輕、耐久性及優(yōu)良的施工性，在橋墩、樓板、梁柱、煙囪等補(bǔ)強(qiáng)加固方面得到了很高的評(píng)價(jià)，特別是在抗震加固的領(lǐng)域作為人們期望的材料更加引人注目。 二、碳纖維的特性
在混凝土加固中用的碳纖維是將高強(qiáng)碳纖維按單一方向編織成布，再用環(huán)氧樹脂粘結(jié)在混凝土表面。由于施工簡(jiǎn)單，所以可以簡(jiǎn)化工程的施工并縮短工期。與粘鋼板等其它加固方法相比具有以下明顯特征：
1．重量輕：比重為鋼的1/5，基本不會(huì)增加被加固結(jié)構(gòu)的重量； 2．高強(qiáng)度：是鋼板的10倍左右；
3．高彈性：可以降低混凝土中鋼筋的應(yīng)力；
4．高耐久性：由于不會(huì)生銹，非常適合有鹽等腐蝕環(huán)境下使用； 5．施工性好：由于碳纖維布質(zhì)輕又可折可彎，因此施工時(shí)不需要大型設(shè)備，也不需要采用臨時(shí)固定；
6．其他特性：抗疲勞性能好，可以適合被加固結(jié)構(gòu)的各種形狀。 三、典型的加固效果
國(guó)外有關(guān)于用碳纖維補(bǔ)強(qiáng)的典型試驗(yàn)，證明碳纖維加固的效果明顯。
1．梁的抗彎性能試驗(yàn) 試驗(yàn)結(jié)果表明：
（1）由于可以提高鋼筋的屈服荷載，因此可以減低鋼筋的應(yīng)力； （2）采用高彈性的碳纖維可以減少撓度的變化。 2．柱的抗彎性能加強(qiáng)
用于鋼筋混凝土柱的側(cè)向約束，其目的是提高柱的抗彎性能，進(jìn)而提高抗震等級(jí)。
試驗(yàn)結(jié)果表明：
在試驗(yàn)位置加最大的可承載的荷載并保持，柱根部的混凝土有破壞的征兆，但由于有碳纖維的約束，混凝土并沒有破壞。 四、耐久性試驗(yàn)
國(guó)外開展碳纖維在建筑物上應(yīng)用的研究較早，因此關(guān)于碳纖維耐久性有很多試驗(yàn)數(shù)據(jù)。
從試驗(yàn)結(jié)果看，經(jīng)相當(dāng)于30～50年自然老化的10000小時(shí)加速試驗(yàn)后，碳纖維的抗拉強(qiáng)度基本沒有降低。 五、粘碳纖維用樹脂性能
樹脂是將碳纖維粘結(jié)在混凝土表面的關(guān)鍵材料，而且碳纖維之間也是通過樹脂的粘結(jié)來達(dá)到整體作用的，因此樹脂的性能直接關(guān)系到加固效果。目前國(guó)內(nèi)外使用的粘結(jié)樹脂一般均為環(huán)氧類樹脂。 六、施工工藝
在施工中應(yīng)特別注意一些關(guān)鍵過程，以達(dá)到充分利用碳纖維強(qiáng)度的目的。施工順序如下：
1．用打磨機(jī)將需要加固的工作面打磨干凈，除去混凝土表面碳化層，清理粘結(jié)面的灰塵，并用丙酮或二甲苯等清洗粘結(jié)面； 2．用涂膠輥涂刷底膠（環(huán)氧樹脂類）；
3．如粘結(jié)表面不夠平整，還需用環(huán)氧類膩?zhàn)樱ɑ驅(qū)Ｓ媚z）找平； 4．粘結(jié)表面用樹脂膠涂刷； 5．粘貼碳纖維布；
6．再涂樹脂膠使碳纖維內(nèi)部浸透樹脂膠； 7．重復(fù)5、6過程直至達(dá)到設(shè)計(jì)要求厚度（層數(shù)）； 8．表面裝飾。
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