碳纖維加固原理

加固抗彎構(gòu)件。

將碳纖維材料用于建筑中的彎曲構(gòu)件中，可以提高構(gòu)件的抗彎能力，并可以對(duì)傳統(tǒng)鋼筋材料進(jìn)行補(bǔ)充或替代。在構(gòu)件受到外界作用力時(shí)，如果應(yīng)力較小，未造成開裂現(xiàn)象，則構(gòu)件和碳纖維的應(yīng)變都很小，如果作用力較大，使得構(gòu)件出現(xiàn)開裂，碳纖維就會(huì)發(fā)揮作用，碳纖維的應(yīng)變會(huì)增加，抑制構(gòu)件開裂的趨勢(shì)，如果外力繼續(xù)增加達(dá)到了鋼筋的屈服點(diǎn)，此時(shí)鋼筋失去其作用，而碳纖維由于受到巨大外力的作用，應(yīng)變?cè)黾颖憩F(xiàn)出超高強(qiáng)度的特征，使得材料的整體抗彎能力得到大幅度提高。

加固抗剪構(gòu)件。

在受到剪切作用力頻繁的構(gòu)件中，碳纖維可以起到箍筋的作用， 使得材料在受到外界較大剪切力作用時(shí)，可以對(duì)構(gòu)件提供有效的約束作用，不至于在短時(shí)間內(nèi)遭到破壞。 

產(chǎn)品特點(diǎn)

強(qiáng)度高，碳纖維，密度小，厚度薄，基本不增加加固構(gòu)件自重及截面尺寸。適用面廣，廣泛適用于建筑物橋梁隧道等各種結(jié)構(gòu)類型、結(jié)構(gòu)形狀的加固修復(fù)和抗震加固及節(jié)點(diǎn)的結(jié)構(gòu)加固。施工便捷，碳纖維加固，無需大型機(jī)具設(shè)備，沒有濕作業(yè)，無需動(dòng)火，無需現(xiàn)場(chǎng)固定設(shè)施，實(shí)施邦工占用場(chǎng)地少，施工工效高。高耐久性，由于不會(huì)生銹，非常適合高酸、堿、鹽及大氣腐蝕環(huán)境中使用。碳纖維布適用于各種結(jié)構(gòu)類型，各種結(jié)構(gòu)部位的加固修補(bǔ)，如梁、板、柱、屋架、橋墩、橋梁、筒體、殼體等結(jié)構(gòu)。適用于港口工程和水利水電等工程中混凝土結(jié)構(gòu)、砌體結(jié)構(gòu)、木結(jié)構(gòu)的補(bǔ)強(qiáng)和抗震加固，特別適合于曲面及節(jié)點(diǎn)等復(fù)雜形式的結(jié)構(gòu)加固?；鶎踊炷恋膹?qiáng)度要求不低于C15。施工環(huán)境溫度在5～35℃范圍內(nèi)，相對(duì)濕度不大于70%。

碳纖維分類及命名

現(xiàn)在炭纖維的主要產(chǎn)品有聚基，瀝青基及黏膠基3大類，每一類產(chǎn)品又因原纖維種類、工藝和炭纖維性能等不同，又分成許多品種?！疤坷w維”一詞實(shí)際上是多種炭纖維的總稱，因此分類及命名就十分重要。20世紀(jì)70年代末期，國際理論與應(yīng)用化合會(huì)(IUPAC)曾對(duì)炭纖維的分類和命名作了規(guī)定。首先用PAN(聚)，MP(中間相瀝青)及VS(黏膠)表示炭纖維的類別，再以小寫英文字母表示熱處理溫度如lht(表示熱處理溫度，低于1400℃)，hht(熱處理溫度在2000℃以上)，碳纖維拉拔檢測(cè)，然后再加上表示性能的符號(hào)(如HT表示高強(qiáng)、HM高模、SHT超高強(qiáng)、HTHS高強(qiáng)高應(yīng)變、IM中模及UHM超高模等)。同時(shí)指出，聚基，黏膠基及普通型瀝青基炭纖維均屬難石墨化的聚合物炭，而中間相瀝青基炭纖維及氣相生長(zhǎng)的炭纖維是易石墨化炭。在第三次國際炭纖維會(huì)議上(1985年，碳纖維加固施工，倫敦)。曾建議按力學(xué)性能將炭纖維分成下列5級(jí)。超高模量級(jí)(UHM):　 模量在395 GPa以上；高模量級(jí)(HM):　模量在310～395 GPa間；中模量級(jí)(IM):　模量在255～310 GPa間；超高強(qiáng)度級(jí)(UHT):　 強(qiáng)度在3.5 GPa以上模量在255 GPa以下；高強(qiáng)度級(jí)(HT):　強(qiáng)度達(dá)3.5 GPa。這兩種分級(jí)法都有不足之處?，F(xiàn)在炭纖維產(chǎn)品分類由制造商自行標(biāo)明：原纖維種類、單絲孔數(shù)、直徑、排列方式(如平行、纏結(jié)、加捻等)，有無表面處理(及其種類)，有無上漿(及漿劑種類)等。一些重要的商品名稱及性能，可見聚基炭纖維和瀝青基炭纖維。

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