【摘要】随着社会的发展与进步，重视碳纤维材料的加固技术对于现实生活具有重要的意义。本文主要介绍碳纤维材料加固技术的应用的有关内容。
【关键词】碳纤维；加固技术；应用；优点；
中图分类号：tu74 文献标识码：a 文章编号：
引言
近20 几年来, 碳纤维增强材料加固技术在一些发达国家已经展开了广泛的研究, 进入20 世纪90 年代末期, 这些研究成果开始大量应用到实际加固工程中。我国于1997 年正式着手此领域的研究, 虽然其起步比较晚, 但是近些年通过各大研究所和高校的努力, 已经取得了很大的研究成果, 并且在土木结构的加固工程之中得到慢慢的推广和应用。目前, 国内已具有了独立的生产专用粘贴树脂能力, 碳纤维材料开发也正在加速研制之中, 中国工程建设标准化协会的标准《碳纤维布加固修复混凝土结构技术规程》已经完成, 其它规范标准也正在制定之中。随着相关的研究的进一步地深入, 我国碳纤维的加固技术将会得到长足发展。
一、碳纤维的加固技术的优点
（一）高强高效。由于碳纤维材料优异的物理力学件能，在加同修补混凝土结构中可以提高混凝士结构和构件的延性与承载力。改善它的受力性能。达到高效加同修补的目的。
（二）施工便捷。工效高．无湿作业．不需大型的施工机具，施工占用的场地比较少．根据有关的统计资料：同是粘贴加固工法，粘贴碳纤维材料是粘贴钢板施工的工效的4—8倍。
（三）具有很好的耐腐蚀性能和耐久性。试验已经表明，用碳纤维材料来加固混凝土结构具有良好的耐久性和耐腐蚀性．可以抵御建筑物常遇到的碱、酸、盐对结构的腐蚀。
（四）适用面较广。粘贴碳纤维材料加同修补混凝土的结构可以广泛地适用于各种的结构类型、各种结构的形状的加固修补。
（五）改变结构的形状，这是当前任一种结构的加同方法无法比拟的。尤为重要的是．对于一些人型桥梁的桥墩、桥板、桥梁及隧道、大型壳体及简体结构工程等．采用旧的加固手段几乎无法实施．两采用该项加固技术都能顺利解决。
（六）施工质量容易保证。因为碳纤维材料是柔的．即便被加固的结构的表面不是非常的平整也基本可达到碳纤维布加固方法100％有效粘贴率．然而粘贴钢板却很难达到100％的粘贴面．相应验收的标准只要求它达到70％就行了。
二、碳纤维材料的加固技术
用于实际的加固工程的碳纤维的形式是片材, 因此当前对cfrp 在加固领域中的研究主要在片材上, 包括下面几个方面: 在构件受拉面上粘贴碳纤维片材, 来研究加固构件抗弯的性能; 在构件的剪切区上粘贴碳纤维片材, 来研究加固构件抗剪的性能; 对受压柱状的构件加固, 来研究加固构件抗压的性能; 在反复荷载的作用之下, 研究加固构件抗疲劳的性能等。
（一） 抗弯加固
利用碳纤维布来进行抗弯加固很大程度上是应用碳纤维的抗拉承载力较高的特性, 把碳纤维布贴在构件受拉面, 使它和混凝土共同来承受荷载, 来提高构件受弯的承载力,达到加固补强之作用。赵彤等人利用9 根碳纤维布来加固补强钢筋混凝土梁之试验, 主要是研究碳纤维布的用量对钢筋混凝土梁的受弯性能的作用与影响。从现有相关的文献上看来,对碳纤维布加固效果
有影响的主要因素是: 碳纤维布用量, 混凝土强度, 加固区段的范围, 配筋率, 碳纤维布的端部锚固的情况及加固之前构件受载的情况等。
（二）抗剪加固
抗剪加固是把碳纤维片材粘贴在构件剪跨区, 发挥与箍筋相似的作用, 来提高构件抗剪的承载力。加固原理是利用碳纤维布对混凝土约束来减少剪切裂缝的发展和开裂。赵彤等人通过更改试验梁的剪跨比、配箍率、碳纤维布层数、布带宽度和布带间距等相关参数, 对12 片已加固和未加固的梁进行系统抗剪承载力的试验研究, 试验的结果表明, 梁配箍率越低, 受剪的承载力的提高的程度就越大; 与此同时, 在其它的试验参数都相同的情况之下, 剪跨比略大的加固梁, 它的加固效果更加的明显, 破坏的形态也从脆性斜拉的破坏变成变形的性能稍好的剪压破坏; 碳纤维的布层数愈多, 布带的宽度愈大或者间距愈小,加固梁抗剪的承载力越能到提高, 并且在碳纤维布的用量一样的情况之下, 布条的间距小的方案要优良于布条的层数多的方案。试验还能指出用碳纤维布来加固梁之时, 碳纤维条间距离不应过大, 否则不但不会有良好加固的效果, 反会降低原有构件抗剪的能力。
（三）抗压加固
对受压混凝土构件来进行cfrp 加固, 可分为2 种方式: a.是整体的环向包裹, b.是分条的环向包裹。受力的机制就是利用碳纤维的环向高抗拉的强度来抑制受压的构件的径向变形, 以此提高构件受压的承载力。赵海东等人通过碳纤维布来缠绕钢筋混凝土的圆柱轴心的受压试验的研究发现, 加固之后柱极限承载力和延性有明显增加, 增加的幅度和碳纤维布的层数和规格有关, 而最后的破坏形态常为在柱的棱角处的纤维布被剪坏,具有突然性, 但是破坏之前有声音的预兆, 使得破坏有可预测性, 且提出用碳纤维布来加固钢筋混凝土的柱轴心的受压承载力计算的方法。
（四）抗疲劳加固
inoue 等研究碳纤维板来加固混凝土梁的变形特征和疲劳强度, 试验的结果已表明: 和未加固的梁相比, 加固的梁的挠度与裂缝的宽度减小, 且混凝土梁静载的极限强度与疲劳的极限强度均得到提高, cfrp板的加固法和粘钢的加固法同样能有效提高混凝土梁疲劳性能。
三、碳纤维的加固技术的应用
加固结构是二次组合结构．是利用新旧两部分的整体工作．提高建筑承载的能力．和传统加
大截面法、缠绕钢丝法、外包钢板法、预应力法对比．碳纤维加固砼的技术不必对砼结构进行打孔穿洞．不会对结构造成加同损伤．不用担心由于结构的新旧结合处的应力集中而削弱加固的效果。和较为先进粘钢板的加固技术对比．碳纤维的加固不需要施工且功效比较高。和尼龙纤维、玻璃纤维的加固技术对比。由于碳纤维比模量、比强度比较高．耐腐蚀、柔韧性、抗老化性比较好，使碳纤维加固的构件的延性改善的度较高。适用的范嗣比较广，使用的年限较长。近些年来．碳纤维的加固技术广泛地应用于桥梁、隧道及工业民用的建筑的钢筋混凝土的梁、板、柱以及剪力墙的结构．它的产品的性能优异，操作比较简单．而且安全可靠，和传统的方法比较，它有更大的社会效益、经济效益与环境效益。
碳纤维是脆性材料, 因此在弯角与构件的表面曲率比较大的情况之下, 用碳纤维的片材对构件进行加固和补强之时不能够充分地发挥它高强高效的性能, 此方面的技术需进一步的研究。
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