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碳纖維在鋼結(jié)構(gòu)加固中效果如何

碳纖維加固能在混凝土結(jié)構(gòu)中起到作用，是由于碳纖維與混凝土形成整體，在荷載繼續(xù)增加時，能夠與混凝土形成整體共同受力，分擔(dān)混凝土結(jié)構(gòu)承受的荷載以提高結(jié)構(gòu)承載力。4、超筋破壞，加固量過大，受拉鋼筋屈服前，受壓區(qū)混凝土被壓壞。在混凝土加固的時候，要求碳纖維自身強度必須有保障和碳纖維必須與基材形成整體共同受力，否則碳纖維加固都將無法生效。

碳纖維加固技術(shù)的不斷發(fā)展，新的技術(shù)已經(jīng)將碳纖維用于鋼結(jié)構(gòu)中，有一點是需要注意的，那就是與基材共同受力，會影響碳纖維在鋼結(jié)構(gòu)中運用的重要因素。碳纖維在對鋼結(jié)構(gòu)進行加固時，建筑加固補強，由于基材的不同，相較混凝土結(jié)構(gòu)易發(fā)生粘接破壞、致使碳纖維無法充分發(fā)揮強度。3、少筋破壞，受拉鋼筋先達(dá)到屈服，然后碳纖維片材超過極限拉應(yīng)變，并達(dá)到極限狀態(tài)而被拉壞，而此時受壓區(qū)混凝土尚未破壞。為了達(dá)到預(yù)期的加固效果，碳纖維復(fù)合材端部必須采取錨固措施。

碳纖維復(fù)合材的性能還在不斷的提升中，能夠為鋼結(jié)構(gòu)加固提供越來越強大的支持。隨著材料的不斷優(yōu)化、突破、粘貼碳纖維復(fù)合材加固必將用于更多、鋼結(jié)構(gòu)，為更多的結(jié)構(gòu)安全保駕護航。

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預(yù)應(yīng)力加固技術(shù)與碳纖維復(fù)合材料的性能與介紹

預(yù)應(yīng)力加固結(jié)構(gòu)的技術(shù)是自20世紀(jì)末開始研究的一項新型補強技術(shù)，建筑加固方案，在傳統(tǒng)粘貼加固技術(shù)上取得了重大突破，它能充分利用碳纖維復(fù)合材料的高抗拉強度，避免碳纖維過早剝離的現(xiàn)象，有效地提高結(jié)構(gòu)的強度與剛度，達(dá)到減小結(jié)構(gòu)原有裂縫寬度和限制裂縫的形成與發(fā)展的效果，顯著提高結(jié)構(gòu)的工作性能。多層粘貼重復(fù)上述步驟，待纖維表面接觸干燥時即可進行下一層的粘貼。其原理與粘貼鋼板加固相似，均是在結(jié)構(gòu)的受拉側(cè)粘貼抗拉材料，以起到與結(jié)構(gòu)共同受力，增強配筋的作用。

預(yù)應(yīng)力加固法是采用外加預(yù)應(yīng)力鋼拉桿或型鋼撐桿對結(jié)構(gòu)構(gòu)件或整體進行加固的方法，特點是通過預(yù)應(yīng)力手段強迫后加部分一拉桿或撐桿受力，改變原結(jié)構(gòu)內(nèi)力分布并降低原結(jié)構(gòu)應(yīng)力水平，致使一般加固結(jié)構(gòu)中所特有的應(yīng)力應(yīng)變滯后現(xiàn)象得以完全消除，因此后加部分與原結(jié)構(gòu)能較好地共同工作，結(jié)構(gòu)的總體承載能力可顯著提高。除此之外，碳纖維應(yīng)用與剪力墻、筒倉、煙囪等特種結(jié)構(gòu)的加固，也是具有顯著的加固效果。

1、預(yù)應(yīng)力加固碳纖維復(fù)合材料

預(yù)應(yīng)力碳纖維板彈性模量低而拉伸強度高，充分發(fā)揮需要1.5%以上的拉伸變形，而通常構(gòu)件的變形限制所允許的表面應(yīng)變遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于這一變形，當(dāng)加固鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)時這一缺陷更加明顯，鋼筋的屈服變形僅為0.18%，即使在不考慮鋼筋初始變形的條件下鋼筋屈服時碳纖維所發(fā)揮的強度也不到12%，因此采用傳統(tǒng)粘貼方式進行碳纖維加固時，碳纖維的高強度性能僅能被利用到很少的一部分，大部分的材料強度在結(jié)構(gòu)的正常使用極限狀態(tài)內(nèi)都無法正常發(fā)揮，預(yù)應(yīng)力加固技術(shù)可使碳纖維板在承擔(dān)結(jié)構(gòu)傳遞的荷載應(yīng)力之前就已經(jīng)處于較高的應(yīng)力水平，預(yù)先發(fā)揮了一定的強度，從而實現(xiàn)了其高強性能的充分利用。碳纖維加固預(yù)應(yīng)力碳纖維板即碳纖維加固補強單向板材，采用碳纖維原料與良好基本樹脂，碳纖維板材具有拉伸強度高、耐腐蝕性、抗震性、抗沖擊性等良好性能，預(yù)應(yīng)力碳纖維板在前者已有特性上提高了結(jié)構(gòu)構(gòu)件的開裂荷載、屈服荷載。與其他芳綸纖維、玻璃纖維不同，碳纖維具有明顯的各向異性，柔軟可加工性。改善使用荷載下的性能。

環(huán)氧樹脂玻璃纖維復(fù)合筋性能

1、玻璃纖維特性

剝離纖維是以剝離為原料經(jīng)高溫溶質(zhì)、拉絲、絡(luò)紗、織布等工藝制造成的。除了具有拉伸強度高，抗沖擊性能大燈優(yōu)異的力學(xué)性能，結(jié)構(gòu)加固設(shè)計，剝離纖維還是的電絕緣材料和工業(yè)防腐、防潮材料，更作為增強材料用以制造增強混凝土，增強水泥等制品。

2、環(huán)氧樹脂特性

環(huán)氧樹脂固化后也具有良好的物理、化學(xué)性能，環(huán)氧樹脂介點性能良好，制品穩(wěn)定性好，變定收縮率小，柔韌性較好，硬度高，對堿及大部分溶劑穩(wěn)定，而且使用環(huán)氧樹脂可以加強兩種材料之間的粘結(jié)強度。

3、環(huán)氧樹脂玻璃纖維復(fù)合筋

環(huán)氧樹脂玻璃纖維復(fù)合筋，其抗拉強度，是同規(guī)格普通銅筋、鋼筋的2倍以上；其密度在1.25-2.1g/㎝之間，僅為常規(guī)普通鋼筋的1/4左右。

玻璃纖維復(fù)合筋的低密度減輕了施工工程自身的重量，使運輸、施工和安裝過程更加方便；碳纖維加固工程驗收細(xì)節(jié)和方法（一）一般規(guī)定現(xiàn)場施工溫度不低于15度進行控制，低于15度應(yīng)使用冬季配方膠，低于零下5度應(yīng)停止施工，現(xiàn)場無粉塵，且不受日曬、雨淋和化學(xué)介質(zhì)污染。環(huán)氧樹脂玻璃纖維復(fù)合筋抗拉強度極高，在達(dá)到抗拉強度的極，復(fù)合筋也不會產(chǎn)生實質(zhì)性的變形；環(huán)氧樹脂玻璃纖維復(fù)合筋易于切割，施工方便，刀盤可直接切割，可按不同工程要求生產(chǎn)各種不同規(guī)格的標(biāo)準(zhǔn)及非標(biāo)準(zhǔn)件。

此外環(huán)氧樹脂玻璃纖維復(fù)合筋還具有優(yōu)異的化學(xué)性能，其耐酸堿溶液腐蝕性能是其他任何纖維材料制品都不可以比擬的；其熱膨脹系數(shù)與混凝土相近，替代鋼筋用于混凝土，福田加固，握裹力更強。

環(huán)氧樹脂玻璃纖維復(fù)合筋耐腐蝕性極強，尤其對PH值溶液或腐蝕物質(zhì)都具有較高的包容度。不論是在露天潮濕會淋雨的地區(qū)還是在酸堿環(huán)境惡劣的地區(qū)，其用于橋梁，路面混凝土結(jié)構(gòu)都具備較好的耐腐蝕性，使用壽命普遍長于傳統(tǒng)鋼筋。

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