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材料特點(diǎn)
碳纖維與傳統(tǒng)的加大混凝土截面或粘鋼混凝土補(bǔ)強(qiáng)相比,具有節(jié)省空間,施工簡(jiǎn)便,不需要現(xiàn)場(chǎng)固定設(shè)施,施工質(zhì)量易保證,基本不增加結(jié)構(gòu)尺寸及自重,耐腐蝕、耐久性能好等特點(diǎn)。另外,采用該工法,可大大提高建筑物的使用壽命,降低加固成本。因此,碳素纖維作為劃時(shí)代的補(bǔ)強(qiáng)材料,而備受青睞和關(guān)注。
(1)抗拉強(qiáng)度高,是同等截面鋼材的7-10倍。(2)重量輕,密度只有普通鋼材的1/4。(3)耐久性好,可阻抗化學(xué)腐蝕和惡劣環(huán)境、氣候變化的破壞。(4)施工方便快捷、省力節(jié)時(shí)、施工質(zhì)量易于保證。(5)適用范圍廣,混凝土構(gòu)件、鋼結(jié)構(gòu)、木結(jié)構(gòu)均可進(jìn)行加固??纱蠓忍岣邩?gòu)件的承載能力、抗震性能和耐久性能。
展展望20世紀(jì)90年代初,及超炭纖維已問世,預(yù)料今后工作將致力于完善工藝、擴(kuò)大生產(chǎn)、降低成本和開發(fā)應(yīng)用。一些特種炭纖維,如炭纖維(以提高復(fù)合材料的使用溫度)、低纖度炭纖維(做0.035 mm超薄型預(yù)浸帶用)、高導(dǎo)熱低電阻炭纖維(以滿足屏蔽電磁、射頻干擾用,并可散發(fā)多余的熱能)、低熱膨脹系數(shù)炭纖維(供系統(tǒng)、反射鏡等用),中空炭纖維(用于飛機(jī)制造工業(yè),提高復(fù)合材料的沖擊韌性,碳纖維,核反應(yīng)堆中的高溫過濾介質(zhì),房屋碳纖維加固施工,分離生物分子和血漿用的介質(zhì))和活性炭纖維,建筑碳纖維加固,隨著科學(xué)及工程的發(fā)展會(huì)有很大發(fā)展。氣相生長(zhǎng)炭纖維近期內(nèi)在穩(wěn)定工藝 ,連續(xù)化生產(chǎn)方面會(huì)有明顯進(jìn)展,工業(yè)化生產(chǎn)的日期預(yù)料不會(huì)太遠(yuǎn)。
碳纖維加固鋼能混凝上結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的不足
碳纖維的抗拉彈性模量租對(duì)其強(qiáng)度過低, 其與防共同工作時(shí),當(dāng)鋼筋完全發(fā)揮強(qiáng)度時(shí)CFRP才發(fā)揮出不到20%的強(qiáng)度,從而在結(jié)構(gòu)的適用荷載內(nèi)無法充分利用碳纖維的強(qiáng)度
2、混凝土與碳纖維之間的環(huán)氧樹脂粘結(jié)層容易發(fā)生粘結(jié)破壞,碳纖維設(shè)計(jì),粘貼CFRP片材的碳纖維加固有其限度, 過星粘貼會(huì)導(dǎo)致界面無法傳遞足夠的剪應(yīng)力而使得CFRP的強(qiáng)度無法得到充分利用,并且在構(gòu)件承受較大荷載時(shí)容易出現(xiàn)粘結(jié)破壞。
3、現(xiàn)在的加固手段是將CFRP非常緊密地粘貼到試件的表面,當(dāng)試件的表面有一定的曲率時(shí),CFRP在受拉的同時(shí)還將受到一個(gè)由曲率引起的剝離應(yīng)力。
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