浅析碳纤维加固钢筋混凝土结构的应用.doc

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1、浅析碳纤维加固钢筋混凝土结构的应用摘要：碳纤维材料加同修补结构技术是一种新型的结构加固技术。本文通过介绍碳纤维布的特点、碳纤维布加固混凝土结构材料耍求、碳纤维布加同混凝土结构的设计要点及基本施工步骤，对碳纤维布加固钢筋混凝土结构技术进行归纳和总结C关键词：碳纤维；结构加固；混凝土结构AnalysistheusingofthecarbonfiberstrengtheningreinforcedintheconcretestructureAbstractCarbonfiberstrengtheningtechniqueisanewreinforcementtechnology.Thispaperi

2、ntroducesthecharacteristicofcarbonfiber,thematerialrequiresoftheconcretestructurereinforcedwiththecarbonfiber.Atthesametime,introducedthedesignpointsandtheconstructionprocedureofthistechnology.Keywordscarbonfiber;structurereinforcement;concretestructure0引言随着建筑业的飞速发展，在新建建筑不断涌现的同时，一方面，大量的既有建筑物接近其使用寿命，

3、需耍维护和补强加固；另一方面，由丁存在一些缩短既有建筑物使用寿命的因素，如混凝土碳化、开裂、钢筋腐蚀等，引起结构的承载力及耐久性的降低，从而使结构不满足原有的设计要求，甚至危及结构的安全，这些结构都亟待补强加固⑴。碳纤维具有轻质、高强、耐腐蚀等优点，是一种理想的新型复合材料囚。，加固机理是将碳纤维布用高性能环氣树脂类建筑结构胶粘剂将碳纤维粘贴于混凝土表而，使碳纤维与原混凝土构件共同工作，利用碳纤维材料良好的拉伸强度（比普通钢材高十儿倍）增强构件的抗弯、抗剪承载力及刚度的一种加固方法h%1碳纤维布的特性1.1高强高效碳纤维材料具有优异的物理力学性能，抗拉强度高，可提高构件的承载力和延性，改善其受

4、力性能。因此在对混凝土结构进行加固补强过程中，可以充分利用具高强度、高弹性模量的特点来达到高效加固的冃的。研究表明，碳纤维材料还可增强梁、柱抗剪能力⑹，柱、墙承压能力⑺，柱延性（抗震能力）国和梁、板的抗弯能力⑻。1.2耐腐蚀性能及耐久性碳纤维材料的化学性质稳定，不与酸、碱、盐以及大气环境中的化学物质发生反应，解决了其他加固方法所遇到的化学腐蚀问题，特别是在腐蚀环境下进行加固具有更有优势⑶。1.3不增加构件的自重及体积碳纤维布质轻、柔软、易粘贴、质量易于保证。碳纤维布自重轻，约为200g/m2,密度只有普通钢材的1/4~V5,一般片材增强层厚度在0.1-0.2mmZ间，基本上不增加结构的口重和截

5、而尺寸，也不会减少建筑物的使用空间，柔性好，易于裁剪，适用范围广⑶％1.4施工便利用碳纤维布进行结构加固，在施工现场不需耍大型施丁•机械，所占用施工场地少，而且没有湿作业，因而丁•效较高，施工工期短⑶％2碳纤维布加固混凝土结构材料要求【3,10]碳纤维布加固混凝土结构材料主要包括碳纤维片材、配套树脂粘结材料、表面防护材料3种类型。进场材料应具备检测报告、产品合格证、耐久性能指标、施工和使用环境耍求（说明书）。原则上丿应有试验资料证明粘结材料与配套碳纤维片材的粘结效果，以避免因粘结材料与碳纤维片材不配套而造成加固效果降低或加固失效⑼。2.1碳纤维片材一般使用高强度型碳纤维片材，其抗拉强度是普通钢

6、筋的10倍左右，弹性模量略高于普通钢筋的弹性模量。当用于重要的建筑物的结构加固时，建议对碳纤维片材伸长率的要求予以适当提高。2.2单层碳纤维布试验研究和丁程经验证明，单层碳纤维布的单位而积碳纤维质量越大，施工时浸渍树脂越不容易浸透，施工质量越难以保证。因此施工时建议不要使用单位面积碳纤维质量大于300g/汗的碳纤维布。2.3配套树脂粘结材料主要产品有与碳纤维片材配套的底层树脂、找平材料、浸渍树脂或粘结树脂。底层树脂的作用是增强混凝土表层，提高混凝土与找平材料或粘结树脂界而的粘结强度。找平材料的作用是填充混凝土表面的空洞、裂隙等，使加固表面平整度符合要求，并与底层树脂及浸渍树脂具有可靠的粘结强度

7、，形成粘结体系。当混凝土表面平整度满足耍求时，可尽量减少找平层材料的用量。浸渍树脂是碳纤维布的主要粘结材料，与其共同承受结构的作用。粘结树脂是碳纤维板的主耍粘结材料，它的性能必须满足规程的有关要求，因为粘结材料的性能与粘结质量和加固效果密切和关，如果粘结材料的性能达不到耍求，必然导致加同效果降低，甚至失败。3碳纤维加固设计基本原则粘贴碳纤维片材加固修复混凝土结构吋，应按国家现行有关规范采用以概率理