根据现有的研究成果，对剥离破坏形式、剥离破坏过程进行分析和论述。最后针对碳纤维布加固混凝土结构工程中的施工防范措施提出具体建议.
标签：碳纤维布，加固，剥离破坏
外贴碳纤维布的加固方法是将高强度、高弹模的碳纤维布粘贴在混凝土构件表面进行加固的。其加固效果的好坏与碳纤维布和混凝土之间的粘结性能的优劣是紧密联系。虽然外贴CFRP可有效提高梁的极限承载力和刚度，但粘贴CFRP布层数超过2层，极易发生剥离破坏，而碳纤维布中的应力并未达到其抗拉强度，甚至还在较低的水平上。这种破坏很突然，脆性破坏，使得碳纤维布的加固效果大幅度降低。如何控制剥离破坏的发生成为研究应用碳纤维布加固混凝土技术中的关键问题。
1. 剥离破坏现象
已有研究表明，用CFRP加固钢筋混凝土梁的破坏模式主要有以下几种：
（1） 由于CFRP片材端部的应力集中引起的向梁中部扩展的玻璃破坏；
（2） 沿钢筋发生的剥离破坏；
（3） 剪切裂缝引起的上下错动的剥离破坏；
（4） 弯曲裂缝引起的向两端扩展的剥离破坏；
值得注意的是，在粘贴质量较好、纤维布锚固可靠的情况下，绝大多数的剥离破坏往往发生纤维布连带保护层分层剥离破坏，极少发生在碳纤维布与混凝土的粘结界面上。这是因为粘胶层界面抗剪切能力比加固梁混凝土保护层抗剪切能力提高3倍以上。因此为控制加固后混凝土构件的粘结破坏，充分了解其破坏机理及主要影响参数，具有迫切性。
2. 剥离破坏的影响因素
碳纤维布与混凝土之间的剥离破坏是受许多因素影响、具有不确定性的破坏现象。根据目前研究成果，我们可以归纳出几种主要影响因素如下：
2.1 混凝土强度
混凝土强度是最主要的影响因素。试验结果表明：混凝土与外粘复合材料板间的粘结强度在
一定的混凝土强度范围内随混凝土强度增加而增加。混凝土强度越低，越易发生剥离，即使强度较高的混凝土，其表面浅层部分由于浇筑时的模板效应作用也不会达到测试的强度值，因而造成许多构件发生剥离破坏；对于既有的混凝土构件，由于老化、钢筋锈蚀等原因作用，表面浅层部分混凝土中已存在纵向和横向的细微裂缝，强度较低，更容易发生剥离。
2.2 锚固长度和锚固方式
锚固长度越短，局部粘结应力越大，越易于产生剥离破坏，锚固超过一定长度时，粘结应力基本不再增加，因此碳纤维布粘贴混凝土也存在一个最小锚固长度值。另外，横向用U形箍锚固方式能较好地防止复合加固层与混凝土之间的剥离17。
2.3 加固材料的性质
加固材料的性质及加固量。树脂胶的刚性大，碳纤维布的柔性好，可以有效地降低剥离应力从而降低了剥离破坏的可能性；加固量越大，碳纤维布的厚度、刚度较大，将导致剥离应力增大，易于剥离。
2.4 施工质量
施工质量。施工时碳纤维布的粘贴平整、质量好，可以保证碳纤维布在横向上受力均匀， 减少局部分离造成的剥离破坏，粘贴时碳纤维布与混凝土之间、碳纤维布与碳纤维布之间的树脂胶饱满、均匀有利于防止剥离破坏的发生及发展。
2.5 受载历史
加固前构件的一次受力状态不同对剥离的发生和发展有不同的影响。试验研究证明， 其它条件相同时，构件一次受力但未开裂前或裂缝发展的开始阶段加固与未经一次受力而加固相比，发生剥离破坏的可能性相当；但随着裂缝发展的深入，在没有采取必要的防治措施时进行加固，则发生剥离破坏的可能性增大。
3. 防治措施和建议
根据碳纤维布剥离破坏影响因素的分析、现场工程经验和研究成果，提出一些可行的工程防治措施：
1.附加锚固压条
研究成果表明：在梁中碳纤维布端部、集中荷载作用点处、弯矩和剪力都比较大处，或锚固长度不够时加附加压条（U形箍）锚固是简单而有效的措施。因为U形箍在纵向加固碳纤维布的横向施加了压力，抵抗剥离应力和剪应力，降低了局部混凝土单元的主拉应力对纵向纤维布的作用，起到了阻止剥离的作用。同时，U形箍还可以提高梁的抗剪能力。
2.增加锚固长度
粘结应力与锚固长度有关，锚固长度短则局部粘结应力就大，容易发生剥离。因此纵向抗弯加固碳纤维布的锚固长度在可能的情况下应尽量长一些。一般建议伸到构件的支座边缘。
碳纤维布的锚固长度可按下式计算：
式中： 为碳纤维布应力；n为碳纤维布层数；为一层碳纤维布厚度；为碳纤维布与混凝土之间粘结强度。
3.严格控制施工质量
保证碳纤维布粘贴面平整，粘结剂饱满、均匀，使碳纤维布受到纵向拉应力后横向尽量不发
生受力不均匀现象，这样有利于保证碳纤维布与混凝土整体粘结效果，抑制剥离的发生和发展。
4.粘贴碳纤维布的层数不宜过多
在保证足够的加固量的前提下，尽量减少碳纤维布的层数可以降低加固材料的整体刚度，降低剥离应力。根据研究与应用经验，一般情况下，构件同一部位粘结碳纤维布的层数不宜超过3层，否则在增大加固材料刚度的同时又加大了粘结材料浸渍入碳纤维布的难度，降低了碳纤维布间的粘结效果。
5.严格选材
粘结材料的性能优劣直接影响碳纤维布与混凝土之間粘结的效果和剥离的发展，不同种类的碳纤维布的施工性能不同。因此，工程中使用的碳纤维布和配套粘结材料必须通过可靠的检验和质量认证，这是保证加固成功的关键问题之一。需要指出的是目前我国正在组织编写有关碳纤维布加固修复混凝土结构技术规程， 严格遵守该规程进行选材和施工也是防止剥离破坏的一个重要方面。
4.结论
（1）CFRP布粘结于钢筋混凝土梁底，对梁进行受弯加固时， 很容易产生剥离破坏，应采取一定的措施，提高梁底CFRP布的抗剥离能力，使加固效果得到充分发挥。
（2）剥离破坏是在粘结界面上的水平剪应力和竖向正应力共同作用下发生的，剥离起始于梁中（斜）裂缝处，从内向外迅速发展，具有显著的脆性性质。
（3）剪弯段的斜裂缝是导致梁底CFRP布剥离破坏的主要原因。合理设置CFRP布U型箍， 可以很好地抑制斜裂缝发展，减小粘结界面上的法向拉应力，使面内的剪切粘结强度得到充分发挥，从而有效地提高CFRP布的抗剥离能力。
（4）U型箍应在粘结延伸长度范围均匀设置，U型箍净间距不大于梁高的1/4，高度不小于梁高的1/2，每道U型箍量不小于梁底CFRP加固量的1/2。
参考文献
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碳纤维布加固方法
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