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土木工程中碳纤维复合材料的运用研究【摘要】基于碳纤维复合材料自身优异的力学特性，近年来在土木工程施工建设中应用的非常普遍，而且效果非常好。
本文结合碳纤维复合材料的特性和目前应用的实际情况，分析阐述了在利用中需要解决的主要问题，希望给土木工程施工设计人员提供一定的借鉴参考。
【关键词】土木工程；碳纤维材料；施工应用分析一、前言通常来说，碳纤维复合材料主要包括日常生活中常用的玻璃纤维、芳纶纤维和小碳纤维等，一般强度比较高、重量比较轻而且有一定的抗腐蚀性能。
所以上个世纪80年代初期，这种复合材料就经常在军工、航天、造船等各种工程施工中使用，而且效果还非常理想。
近年来伴随着经济社会的不断发展和现代科技水平的不断改善，很多专家和技术人员对这种施工材料进行了改进，并且应用推广到了土木工程施工建设领域，有效地提升了混凝土材料的坚固性能，笔者试就土木工程中应用碳纤维复合材料谈些粗浅的认识。
二、碳纤维复合材料的使用特性碳纤维复合材料作为一种新型的建筑施工材料，物理力学性能非常显著，使用范围也非常广，尤其是应用到土木工程施工建设领域，对增强和修复混凝土拌合物的坚固程度，具有独特的补强效果，使得土木工程的建筑结构质量得到了很好的保障。
但是当前这种碳纤维材料的研发生产技术在国内仍然不是很先进，所以一般使用的仍然是国外结构的碳纤维片材料，比如单双向织布和单向片等在工程施工中就经常能够见到。
目前普遍应用在土木工程施工建设中的是碳纤维增强塑料这种复合材料，这种材料对于制作工艺和力学效果要求非常高，同时在现场施工与使用年限上也有严格的质量规范标准。
不过这种复合材料自身重量不是很大、坚固程度特别好，相对于普通的钢结构施工材料，其施工强度要高过几十倍，弹性模量要好很多，抗腐蚀的程度和使用持久性也非常高，所以在物理力学效果方面具有很独特的功能，能够有效地改善土木工程建筑施工的坚固程度，保证施工质量。
三、土木工程中碳纤维复合材料应用的实际情况1.外国应用碳纤维材料的实际情况当前在土木工程项目施工建设中应用这种碳纤维复合材料，主要是添加到混凝土拌合物里，生成一种新的带有碳纤维成分的施工材料，增加建筑结构的施工强度。
纤维复合材料在土木建筑工程中的应用研究摘要：随着人们的生活和经济水平的提高，人们对建筑的需求也日益增加，由以前的遮风避雨逐渐发展为以优质建筑为主。
优良的施工项目不仅能够促进整个建筑业的发展，而且对于我国的社会和人民的安全也具有重要的意义。
关键词：纤维复合材料；土木建筑工程；应用研究引言随着科技进步和生产水平的不断提高，传统的建筑材料已无法满足现代建筑的安全要求，需要寻找新的新型建材来替代传统的建筑材料。
在这种需求的大背景下，纤维复合材料的出现，使得国内建材的选择更加多元化。
纤维复合材料是由玻璃纤维、碳纤维、芳纶纤维等与基质材料通过缠绕、模压、拉、挤压等方法制成的复合材料。
1.纤维复合材料的特点（1）良好的力学性能纤维复合材料比其他材料具有更好的机械性能。
结果表明：纤维增强复合材料的拉伸强度要高于普通建筑工程用的钢筋，其拉伸强度是常规结构钢筋的2~10倍；同时，由于纤维复合材料在抗拉试验中并未发生塑性变形，可以认为在混凝土结构中，采用纤维复合材料作为加固材料，可以进一步提高结构的质量，从而达到适应现代社会发展需要的目的。
（2）良好的安全性纤维复合材料相比于传统的建筑工程材料，比如说钢筋混凝土等，具有较好的安全性能。
与传统建筑工程材料相比，将纤维复合材料用于土木建筑工程中，即便是建筑承担总重量超出了自身极限承受范围，也不会使得整个建筑的安全性受到波及。
因为纤维复合材料的内部独立纤维能够自主承担更多的重量，并重新分配所承重量，由此能够有效保护整个建筑，同时，即便发生纤维断裂损坏，也能够有效保护工程的安全。
（3）良好的可设计性纤维复合材料与传统的建筑工程材料有着很大的不同，纤维复合材料是以纤维为原料，再添加基质，再经高效的混合，从而形成一种具有很好的适应性和很强的设计性。
纤维复合材料在土木工程领域已广泛应用。
在施工过程中，有些建筑对结构的要求比较高，因此，施工设计人员和技术人员要考虑到施工过程中的整体结构，科学合理地使用纤维复合材料，以满足施工的整体需求，确保施工质量。
碳纤维增强复合材料在土木建筑中的应用碳纤维是由有机纤维经碳化及石墨化处理而得到的微晶石黒材料。
碳纤维的微观结构类似人造石墨，是乱层石墨结构。
它是一种高强轻质的髙性能材料•可以制戚任意形状运用于工程中曹碳纤维成品在土木工程中的应用主要有纤维布、纤维板.棒材•短纤维零•当前的加固工程中最常用的材料是碳纤维布和碳纤维复合板,碳纤维布是选用优质碳纤维（聚丙烯睛基PAN基）原料加工而成琵抗拉强度很高，是普通建筑用钢板材强度的十几倍.V 1碳纤维在我国的发展及应用我国碳纤维复合材料的研制始于20世纪70年代中期，经丈40年的发展,已取得了很大进展琏飞机制造及航天工业得到】广泛应用。
而后体育休闲用品等领域对碳纤维的需求迅速增长新兴的市场有增强塑料r压力容器.建;另夕在核电、油田钻探、医疗器械、汽车构件、建筑补强材料等方面眉纤维也具有宽阔的应用空间d1.2碳纤维的分类碳纤维根据基础原料不同可以分为三类;1）以聚丙烯睛（PAN）为原料高温碳化形成的碳纤维为PAI基碳纤维。
2）以沥青为原料高温碳化形成的碳纤维为沥青基碳纤维。
3）以粘胶纤维原料高温碳化形成的碳纤维为粘胶基碳纤维c使用碳纤维材料加固结构的主要目的，是提高建筑工程承载能力或改善其功能。
目前，建筑工程中广泛使用的碳纤维及其复合材料产品具有多种形式，常用的碳纤维及其复合材料产品主要有碳纤维布、碳纤维板、碳纤维条带、碳纤维网格等，如图1所示。
在使用碳纤维材料加固结构的过程中，可以根据加固部位不同、加固方式不同或需要的能力不同分别选用，例如当需要提高承载力或加固结构构件形状复杂时，可以选择高强度的碳纤维布；当需要提高刚度时则尽量选择碳纤维板，采用嵌入式加固方法时，可以选用碳纤维板或碳纤维条带；而对于平板或柱加固时，则最好选择柔性格栅材。
新建工程中则主要使用碳纤维筋、碳纤维索、碳纤维型材以及衍生出的碳纤维复合材料构件和结构等，如图2 所示。
其中，碳纤维筋主要用于混凝土结构中替代钢筋，在腐蚀环境下可以减少因钢筋锈蚀所产生的结构损伤或破坏，提高结构寿命。
土木建筑工程中纤维复合材料的应用作者：李静来源：《价值工程》2017年第29期摘要：随着我国经济的不断进步和发展，人们对于建筑方面的要求也越来越高，对于建筑功能的需求也不仅仅只有遮风挡雨，而是需要其更多的使用功能和使用质量，可以说现如今我国对于建筑的重视程度是非常高的。
本文通过对纤维复合材料的特点、土木工程中应用纤维复合材料的原因以及纤维复合材料在土木建筑工程中的作用进行了分析和探讨，总结归纳出了土木建筑工程中纤维复合材料的具体应用策略，以供相关专业人员参考或采纳。
关键词：土木工程；纤维复合材料；应用0引言随着我国科学技术的不断发展和进步，建筑行业的整体质量和运行模式早已和传统的运行模式大相径庭，可以说我国建筑行业的整体运行模式和从前相比进步飞快，但是近几年我国建筑行业的运行模式和土木建筑工程都遇到了瓶颈，这极大程度上阻碍了我国建筑行业整体水平和工作效率的发展和进步，所以必须要对建筑行业中的土木建筑工程和施工材料进行深度的设计和优化，才能够促进我国建筑行业的整体水平发展。
1纤维复合材料的特点1.1区域性纤维复合材料最大的一个特点就是其具有较强的区域性，也就是说针对于不同土木建筑施工环境和条件的纤维复合材料会有不同的选择，相同的针对于不同的建筑施工环境和材料特征，纤维复合材料最终选择的施工方式也并不相同，甚至还会出现在同一施工场地中存在着不同的施工实际情况和材料，所以土木建筑工程在施工之前一定要针对不同的施工环境和材料特征进行深入的研究和规划，一定要“因地制宜”，通过精心的设计来将纤维复合材料应用在土木建筑工程施工中，并且要坚决杜绝“经验主义”。
1.2性能可设计性由于纤维复合材料是由一种最基础的材料和相关增强材料组合而成的一种施工材料，所以纤维复合材料既拥有基础材料的一些特点和特征，也有一些增强材料以及组合材料的特点和特征，所以一般情况下，当纤维复合材料被当作施工材料被应用在土木建筑工程施工中时，施工人员和材料设计管理人员都可以根据土木建筑工程具体的结构来对纤维复合材料的主要性能和特征进行设计，从而能够最大程度上改变传统单一材料带来的施工局限性，通过纤维复合材料性能可设计性这一特点，来更好地满足土木建筑工程各种情况下的施工需求。
试论碳纤维复合材料在建筑施工中的应用【摘要】随着我国经济建设的飞速发展，现有建筑中有相当一部分由于当时设计荷载标准低，一些建筑由于使用功能的改变，难以满足当前规范使用的需求，亟需进行维修、加固。
传统的加固方法整体水平比较落后、施工方法和施工工艺比较复杂，对结构的自重和使用面积有一定的影响，而粘贴碳纤维复合材料加固法具有高强高效、耐腐蚀、施工便捷、不增加结构尺寸等优点，在工程中得到了广泛的应用。
【关键词】碳纤维复合材料；加固；承载力；抗震；疲劳1.碳纤维复合材料的性能碳纤维与传统的加大混凝土截面或粘钢混凝土补强相比，具有节省空间，施工简便，不需要现场固定设施，施工质量易保证，基本不增加结构尺寸及自重，耐腐蚀、耐久性能好等特点。
(1)抗拉强度高，是同等截面钢材的7-10倍。
(2)重量轻，密度只有普通钢材的1/4。
(3)耐久性好，可阻抗化学腐蚀和恶劣环境、气候变化的破坏。
(4)施工方便快捷、省力节时、施工质量易于保证。
(5)适用范围广，混凝土构件、钢结构、木结构均可进行加固。
可大幅度提高构件的承载能力、抗震性能和耐久性能。
2.碳纤维复合材料加固混凝土结构的研究碳纤维加固的工艺原理为将抗拉强度极高的碳纤维用环氧树脂预浸成为复合增强材料（单向连续纤维）；用环氧树脂粘结剂沿受拉方向或垂直于裂缝方向粘贴在要补强的结构上，形成一个新的复合体，使增强粘贴材料与原有钢筋混凝土共同受力增大结构的抗裂或抗剪能力，提高结构的强度、刚度、抗裂性和延伸性。
在实际工程中，用来加固的碳纤维材料主要是碳纤维布。
碳纤维布加固技术在混凝土结构中的应用已较成熟，主要集中在以下几个方面。
2.1提高受剪承载力碳纤维布对构件抗剪的贡献类似于箍筋的作用，与混凝土共同承受剪力。
另外，碳纤维布具有对核心混凝土的约束作用，并能承担拉应力，防止主筋过早屈服，抑制剪切裂缝的出现和发展。
因此，碳纤维布可以明显提高钢筋混凝土构件的受剪承载力，增强构件的变形能力。
土木工程中碳纤维复合材料的运用研究分析 1讨论现状1.1碳纤维概念及成分碳纤维复合材料(CFRP)是纤维增加复合材料的一种，在具有纤维增加复合材料特性的根底下还有自己带的特征，目前讨论理论说明，碳纤维的外在特征随着含碳量随种类不同而存在肯定差异，但是作为碳纤维复合材料，除了具有本身的特点之外，一般具有耐高温、导电、导热、耐腐蚀等，但碳纤维复合材料与一般碳素材料不同的是，碳纤维复合材料形状有显著的各向异性，可依据工程需要加工成各种织物材料，满意工程需要，而且织物表现出很高的强度。
土木工程方面碳纤维是一种力学性能优异的新材料，它的比重轻，抗拉强度大，讨论认为抗拉强度是钢的7-9倍，因此碳纤维复合材料(CFRP)是土木工程中能供应特别帮忙的高效建材之一。
1.2国内外讨论现状国外对碳纤维复合材料的讨论起步比拟早。
结合讨论需要成认了相应的碳纤维复合材料讨论协会，制订了相应的测量标准、实施标准、检测标准、施工规程等，制订了讨论进展方向，加大经碳纤维复合材料再实际中的应用讨论，经过多年的讨论，目前国外兴旺国家已经有较为成熟的碳纤维复合材料理论、讨论体系和讨论成果，并且通过试验性应用获得了第一手资料，通过大量试验已经有了肯定的应用实例。
目前由于碳纤维复合材料特有的可依据工程需要加工成各种织物材料，满意工程需要，而且织物表现出很高的强度的特点，因此碳纤维复合材料大量应用在房屋建筑工程的加固工程中、桥梁工程等的加固、修理和保养下。
从讨论现状来看，我国对碳纤维复合材料的讨论起步比拟晚，缺少系统化、外乡化的讨论体系，主要理论和讨论标准、方法借鉴先进国家的讨论成果，缺少实际使用阅历的搜集和整理，施工标准下过于依靠国外成熟阅历，缺少外乡化的实践阅历和讨论体系，讨论方向主要集中碳纤维增加聚合物片材加固和修复钢筋混凝土构造，而且应用也比拟成熟。
例如采纳碳纤维增加聚合物片材对下海财经大学24 m跨度的木构造进展加固，采纳碳纤维布对天安门城楼下的大型木柱进展加固等等。
试谈碳纤维在土木建筑中的应用摘要：本文对碳纤维在土木建筑中的应用进行了一定的分析和探讨，对碳纤维材料的发展进行分析和研究。
关键词：碳纤维；复合材料；土木建筑Abstract: in this paper the application of carbon fiber in civil building it is analyzed and discussed, the development of carbon fibre material analysis and research.Keywords: carbon fiber; Composite materials; Civil construction碳纤维作为一种新型的材料，其具有许多良好的特点，如具有耐高温、耐疲劳、耐腐蚀、高比模量、高比强度、热膨胀系数小、导电等优异性能。
它作为功能材料进行一定的发挥，也可作为结构材料进行负荷的承载。
在土木建筑中，会运用到大量的水泥，但水泥的抗拉强度低、脆性大，形成了施工中的严重弊端，为解决这一问题，可进行碳纤维的应用，能够达到一定的效果。
一、碳纤维的应用特点（一）碳纤维增强混凝土作为长纤维或短纤维增强的一种混凝土材料，碳纤维增强混凝土有着很好的特性。
其主要用于建筑中的外墙墙板的设置和施工，主要特征为：能够增强混凝土的优良机械性能、耐自然温差性能、防水渗透性能等，在强碱的环境下，还具有一定的稳定性尺寸、机械强度的持久以及化学性能的稳定。
对碳纤维进行取代钢筋的应用，可对钢筋混凝土的劣化作用和盐水降解有所消除，一定程度上减轻建筑的构件重量，使安装的施工更加方便以及缩短了建筑工程施工的时间。
此外，震动阻尼特性也是碳纤维的优良特性之一，其能够对震动波进行吸收，提高了抗弯强度和防震能力。
（二）碳纤维复合材料片碳纤维复合材料片的制造，采用的是常温固化条件下的热固性树脂，在碳纤维束的粘结中，所制成的一种薄片。
对于这种薄片而言，要对其进行严格的设计，并将其贴在结构物的固定部位上，使碳纤维的高拉伸强度和高拉伸模量的作用得到充分的发挥，来进行钢筋混凝土结构物的加固和修补。
碳纤维复合材料在基础设施和土木建筑中的应用分析【摘要】随着我国社会经济发展，土木建筑工程规模及数量不断增加，碳纤维复合材料作为一种新型的材料，由于具有密度低、强度大、耐高温及耐腐蚀等优点，已经在土木建筑及基础设施工程里得到了较为广泛的应用，本文就碳纤维复合材料在基础设施及土木建筑里的应用进行了分析。
【关键词】碳纤维复合材料cfrp；基础设施；土木建筑；应用碳纤维复合材料可简称为cfrp，具有高强、轻质、耐辐射及耐紫外线等优点，cfrp由于比其他复合材料更占据优势，获得较好的发展及应用，其最初仅应用在军事、航天及船舶工程里，随着应用范围不断扩大，也被广泛应用在了基础设施及土木建筑工程的建设当中，cfrp在我国土木建筑及基础设施方面研究及应用是比较晚的，大约在1996年左右才开始的，现在研究及应用大多集中在片材加固及混凝土修复方面，并且在这方面的理论及技术上已经比较成熟。
一、cfrp材料在土木建筑及基础设施里的特点cfrp材料在基础设施及土木建筑的应用主要具有下列特点，一是cfrp材料具有可设计性，当纤维复合材料或者cfrp作为结构材料进行应用的时候，因为是增强材料及基体材料组合，不仅能够保持原来分材料一些特点，在组合之后，还能发挥组合之后的一些新特性，可依据结构的需要来设计，从而满足单一材料所无法满足的一些性能要求；二是cfrp具有高强度及轻质特点，其抗拉强度比较高，与普通钢筋相比，顺纤维方向的抗拉强度要大得多，当然其均匀性要比钢材要稍微差一些，并且各向异性，使得抗剪及抗多轴向力的强度也要低一些，其质量非常的轻，密度仅是钢材密度的1/5，在施工安装的时候是比较方便的；三是抗疲劳性及耐腐蚀性能比较好，通常钢筋等金属疲劳强度是拉伸强度的50%左右，可纤维复合材料疲劳强度一般是拉伸强度70%以上，具有较好的抗疲劳功能，一般建筑材料，像钢筋等是不耐腐蚀的，特别是在近海工程里，容易和周围空气、化学物质及海水等发生反应，让基础设施建设及土木建筑工程无法有效发挥出应有作用，造成较大损失，像cfrp等纤维复合材料具有比较好的耐腐蚀性能，用cfrp材料所制成设备及构件具有较好耐碱、酸及盐等化学物质侵蚀；四是抗震性能及安全性能比较好，cfrp材料和原有建筑材料相比，自振频率比较高，不会出现共振情况，并且在加载频率及速度之下，基本上不会出现由于共振产生快速断裂的情况，并且在纤维复合材料里，具有较多独立纤维如果复合材料承载过量也不会马上发生纤维断裂，即使有少量的纤维断裂，也会吧载荷重新分配到其他没有被损坏纤维上面，从而防止基础设施及土木建筑工程构件瞬间失去承载能力产生断裂；五是具有较强美学欣赏可塑性，cfrp材料是比较柔软的，产品形状基本上不受限制，能够任意着色，把结构形式及材料美学进行结合统一。
土木工程中碳纤维复合材料的运用研究分析-近几年随着我国基础投资规模增大和房地产开发的飞速发展，我国的土木工程建设规模和数量进一步增加，传统的钢筋混凝土结构得到大量的应用，混凝土是我国目前用量最大的人造材料，也是最重要的建筑材料之一。
随着时间的推移，人们发现混凝土并不是永固的，自浇灌成型开始，由于受到外部环境温度、湿度、混凝土碳化、空气中氯离子等影响，混凝土中的钢筋就会受到多方面的腐蚀破坏，主要有碳化、碱一集料反应、冻害和盐害，使钢筋受腐蚀损害，刚度、强度减弱，造成钢筋混凝土结构耐久性的降低。
目前，钢筋锈蚀引起混凝土结构耐久性降低是土木工程中存在的主要问题，为了保持和增加混凝土的耐久性，混凝土后期保养维护成本巨大，因此如何维持现有混凝土结构的耐久性和发现在的材料替代钢筋混凝土结构是目前土木工程的研究热点之一，随着相关学科的发展，各种型材料出现在土木工程中来，目前碳纤维复合材料在一些特使的工程中逐渐取代了传统的钢筋混凝土结构，实践中也取得了一定的应用成果，因此本研究在前人研究的基础下对碳纤维复合材料在土木工程中的运用情况进行研究分析，为进一步使用碳纤维复合材料提供理论和是实践指导。
1研究现状1.1碳纤维概念及成分碳纤维复合材料(CFRP)是纤维增强复合材料的一种，在具有纤维增强复合材料特性的基础下还有自己带的特征，目前研究理论表明，碳纤维的外在特征随着含碳量随种类不同而存在一定差异，但是作为碳纤维复合材料，除了具有本身的特点之外，一般具有耐高温、导电、导热、耐腐蚀等，但碳纤维复合材料与一般碳素材料不同的是，碳纤维复合材料外形有显著的各向异性，可根据工程需要加工成各种织物材料，满足工程需要，而且织物表现出很高的强度。
土木工程方面碳纤维是一种力学性能优异的新材料，它的比重轻，抗拉强度大，研究认为抗拉强度是钢的7-9倍，因此碳纤维复合材料(CFRP)是土木工程中能提供特殊帮助的高效建材之一。
1.2国内外研究现状国外对碳纤维复合材料的研究起步比较早。
结合研究需要成认了相应的碳纤维复合材料研究协会，制订了相应的测量标准、实施规范、检测标准、施工规程等，制订了研究发展方向，加大经碳纤维复合材料再实际中的应用研究，经过多年的研究，目前国外发达国家已经有较为成熟的碳纤维复合材料理论、研究体系和研究成果，并且通过实验性应用获得了第一手资料，通过大量实验已经有了一定的应用实例。
目前由于碳纤维复合材料特有的可根据工程需要加工成各种织物材料，满足工程需要，而且织物表现出很高的强度的特点，因此碳纤维复合材料大量应用在房屋建筑工程的加固工程中、桥梁工程等的加固、维修和保养下。
从研究现状来看，我国对碳纤维复合材料的研究起步比较晚，缺少系统化、本土化的研究体系，主要理论和研究标准、方法借鉴先进国家的研究成果，缺少实际使用经验的搜集和整理，施工规范下过于依赖国外成熟经验，缺少本土化的实践经验和研究体系，研究方向主要集中碳纤维增强聚合物片材加固和修复钢筋混凝土结构，而且应用也比较成熟。
例如采用碳纤维增强聚合物片材对下海财经大学24 m跨度的木结构进行加固，采用碳纤维布对天安门城楼下的大型木柱进行加固等等。
单丽萍《碳纤维布在建筑结构加固中的施工措施浅析》(民营科技2012.8)研究指出，碳纤维增强聚合物加固技术是一种新型高效的土木工程加固修复技术，具有质量轻、强度高强、施工简单等优点。
并对碳纤维布在加固和维护建筑结构中的施工措施进行分析，之处随着对新材料碳纤维(CFRP)的研究的深人，用CFRP取代钢板作为外贴对建筑物进行加固是一种必然趋势。
并现针对碳纤维加固的原理、依据、前提进行了探讨，并对施工工艺进行了简要的论述。
张勇《CFRP加固混凝土梁的冻融试验研究》(河北建筑工程学院学报2012.1 )，碳纤维(CFRP)虽然在加固工程中已得到广泛应用，但其长期的加固性能尚未得到证实。
尤其在我国北方较寒冷地区，因此研究冻融循环对碳纤维加固的混凝土构件的影响。
试验研究显示碳纤维基本能够满足寒冷地区的加固要求。
舒亚《码头改造工程中碳纤维加固技术的运用灰水利建设与管理2014.3》一文中研究指出:伴随着材料研究的深人，混凝土结构的加固技术也日益提高，结合工程实例，阐述在码头改造工程中如何将碳纤维加固技术运用到水工结构物的主要受力构件，为码头水工结构物的加固修复带来新的举措，保障了码头水工建筑物的安全。
整体下来说，碳纤维复合材料在土木工程中的使用研究目前基本集中在混凝土结构的修复和加固下，相信随着研究的深人，碳纤维加固技术在土木工程结构的运用日益广泛。
1.3最新研究进展和趋势日本开发研制成功一种带有铝合金接头碳纤维聚合卷管。
研究发现这种聚合卷管具有高效的结构体系，在实际应用中可以获得特殊的建筑效果!也有学者提出利用碳纤维优良的导电性，通过相应手段监测碳纤维复合材料加固部位导电性能的变化情况，实现对对土木建筑物或桥梁等的无创口健康监测和诊断，而目前利用碳纤维优良的导电性，实现对建筑结构的实时监测应用研究不多，郑认霞《局部叠层碳纤维水泥基材料的应变电阻效应研究》(四川大学学报(工程科学版)2011.2 )研究指出利用不同将碳纤维所具有的特有的导电特性，将不同碳纤维取代钢筋加人普通混凝土中，普通混凝土便成为具有自诊断功能特性的智能混凝土。
利用这些功能特性可望实现土木工程结构和基础设施的健康监测。
并通过实验研究局部叠层碳纤维取代钢筋形成的三点弯曲梁在单调和循环拉应力作用下电阻的变化规律，分析了局部叠层碳纤维水泥基材料的应变一电阻效应，在此基础下进行横向对比，实验结果表明，局部叠层碳纤维水泥基材料的应变灵敏系数是连续碳纤维水泥基材料应变灵敏系数的近23倍，但稳定性要差一些;局部叠层碳纤维水泥基材料的电阻和拉伸应变成正比例，因此利用这一特性把可望把局部叠层碳纤维用于土木工程，便于实现在结构和基础设施的健康监测。
2碳纤维复合材料在构件承载力不足的情况下的应用虽然在土木工程施工过程中在施工阶段，从下到下有严格的施工规范和要求，但是实际过程中却常常存在由于施工管理不严、施工人员能力缺陷、致使施工质量不能达到要求，特别是混凝土构件承载力不足导致在建工程或建成工程使用时在安全隐患，存在一定的潜在质量风险，可能导致伤害事故的发生，在这种情况下，如何在不拆除现有混凝土结构的条件下对混凝土构件进行范围内的加固和修复是要解决的问题，使用碳纤维复合材料为主要原料的纤维增强聚合布进行加固，可以在不毁坏现有结构的基础下，使混凝土结构得到理想的增补效果。
加下纤维增强聚合布施工过程中无需任何重型机械，施工空间不受限制的优点，因此在维护和加固现有建筑中得到大量应用。
2.1碳纤维复合材料在民用建筑加固方面的应用由于碳纤维增强聚合布的材料性能的特点，碳纤维增强聚合布大量应用在民用建筑中，如梁、板、柱、顶、梁腹裂缝发展过大的构件加固中。
碳纤维增强聚合布加固可有效控制裂缝的发展。
在使用碳纤维复合材料对不同部位进行加固时，操作手段、方法有一定差异。
目前通常使用碳纤维布对钢筋混凝土裂缝等进行加固时首先选取合适粘合剂，以免造成粘合不紧密，加固效果差，在此基础下注意粘贴在混凝土裂缝处。
在对钢筋混凝土抗弯构件进行加固时，通常采用特殊粘合剂将碳纤维布粘贴于混凝土构件强力受拉区，通过碳纤维布增加受拉区域强度，实现碳纤维布分担工程结构中混凝土钢筋的承受拉力，提高混凝土构件的抗弯承载力和受拉承载力。
碳纤维复合材料加固损伤的受弯构件时，结果表明，通过碳纤维布的加固，检验结果显示，加固部位刚度恢复非常显著，加固部位强度和加固量、损伤程度具有一定关系，通过加固，两者都有不同程度的改善提高。
在工程中使用碳纤维复合材料进行抗剪力加固时，一般要求将碳纤维复合材料粘贴于加固构件的受剪力区，力求形成整体的拉力，促使碳纤维复合材料的作用类似于箍筋，从而形成一定的加固力量，有效控制混凝土结构裂缝的进一步发展。
目前研究结果表明，理论下推算碳纤维复合材料的随着外界条件变化应变发展比较缓慢，在实践中用于加固混凝土构件时，碳纤维复合材料达到的最大应变值比较小。
在加固混凝土构件屈服后，碳纤维复合材料逐渐取代混凝土构件箍筋的作用逐，从而有效提高构件抗剪承载力，碳纤维复合材料对工程质量提高程度与加固方式、加固量、带间距及粘贴层数密切相关。
因此实践中使用碳纤维复合材料对一定的混凝土结构进行维修和加固时，要区别对待，不同位置、强度的部件进行加强所需粘贴量不同，过多过少都不利于加固效果的最优化，如粘贴过量碳纤维增强聚合布，可能会导致不能充分的发挥碳纤维增强聚合布的优势。
由于碳纤维增强聚合布的可设计性的优势它与所加固构建之间粘贴比较紧密，可以在不改变现有建筑外观形状的基础下进行整体加固，因此在一些对整体构件加固质量要求比较高，碳纤维聚合布在得到大量应用，如对历史建筑的抢救、保护和维护和原有建筑，同时构件的整体抗震性能得到提高。
2.2桥梁建设加固方面碳纤维复合材料的应用由于碳纤维复合材料的使用特点，碳纤维增强聚合布可以应用在桥梁加固方面。
如磨损、裂缝、局部塌陷的桥面，可以在保持现有混凝土构件的情况下，通过适当修补后加贴碳纤维增强聚合布，从而提高桥面坚固程度和增加使用寿命，如一般采用将碳纤维增强聚合布粘贴于桥面板下面，在提高桥面整体平整的基础下可以增强桥面板的抗弯及抗剪能力，延长桥梁使用寿命，目前碳纤维复合材料在桥梁建设方面的用途主要有两类，现有桥梁的加固方面和新桥梁的建设使用。
在桥梁加固方面碳纤维复合材料主要用于混凝土桥梁的基本构件、节点、裂缝受弯构件、抗弯构件等的加固，加固的目的主要是提高桥梁的面板、构件的抗弯、受弯、抗剪、轴向抗压承载力等，桥梁建设加固方面碳纤维复合材料的应用在国外应用广泛，我国在这方面的工程实践是在引进吸收国外先进经验的基础下，结合我国桥梁工程和新材料发展状况，2003年7月对1971年建成的宝成桥进行了加固维修。
提高了大桥承载强度，同时对大桥基本构件提供了抗裂防腐的保护作用。
但是碳纤维增强聚合布加固混凝土桥柱、桥梁时，应注意原有混凝土构件横向膨胀性能促使外包碳纤维增强聚合布的局部环向刚度增大，导致混凝土原有构件的脆性破坏，因此在应用碳纤维增强聚合布维修桥梁加固混凝土柱时要注意完全粘贴整个构件。
3结论和建议碳纤维复合材料是随着纤维增强材料的研究而出现的一种新型建筑材料，我国对碳纤维复合材料的研究起步较晚，但是发展比较快，目前碳纤维复合材料大量使用在我国民用建筑和桥梁建设中，主要用于对现有建筑的加固，因为碳纤维增强复合材料具有质量轻、强度大、设计性强的特点，因此被大量使用于可以应用于砌体、混凝土结构等的加固维护，取得了较好的效果。
