碳纤维加固混凝土结构的应用效果分析

稃　

碳纤维在建筇结构力口固巾晌应用　

山东省能源建筑设计院孙明　

［摘要］本文简要介绍了碳纤维布加固技术在钢筋混凝土框架节点、柱和梁中的应用以及施工工艺和流程。　

［关键词］碳纤维加固　

一、前言　碳纤维（ｃａｒｂｏｎ　ｆｉｂｒｅ）是由有机纤维经碳化及石墨化处理后而得到　

的微晶石墨材料。碳纤维的微观结构类似人造石墨，是乱层石墨结　构。它不仅具有碳材料的固有本征特性，又兼具纺织纤维的柔软可加　

工性，是新一代增强纤维。碳纤维是一种力学性能优异的新材料，它的　树脂复合材料抗拉强度一般都在３５００ＭＰａ以上，是钢的７－９倍，抗拉弹　

性模量为２３０００～４３０００ＭＰａ亦高于钢。　碳纤维材料用于混凝土结构加固修补的研究始于８０年代美、日等　

发达国家。我国的这项技术起步很晚，但随着我国经济建设和交通事　业的飞速发展，现有建筑中有相当一部分由于当时设计荷载标准低造　

成历史遗留问题，一部分建筑由于业主的使用要求发生变化，不符合目　

前规范的要求，因此需要进行维修、加固。目前常用的加固方法有很　多，而碳纤维加固修补结构技术是继粘钢加固法与加大混凝土截面加　固法之后的又一种新型的结构加固技术。　

碳纤维加固包括碳纤维布加固和碳纤维板加固两种。国内最早通　

过的规范是２００３年《碳纤维片材加固混凝土结构技术规程》，碳纤维加　固最近的国标是《结构加固修复用碳纤维片材｝ＧＢ／Ｔ２０４９０—２００８，０８年　

１０月１　１３起执行。　二、碳纤维在ＲＣ框架加固中的应用　

１、ＲＣ节点区域的加固　

众所周知，钢筋混凝土框架结构具有良好的抗震性能，其框架节点　主要包括框架梁和框架柱相交的节点核心区和ｌ临近核心区的梁端和柱　端。并且其受力情况较为复杂，我国的《结构加固修复用碳纤维片材》　也并没有提到关于碳纤维材料加固节点区域的计算方法。目前，我国　

只有为数不多的大学对碳纤维材料加固节点进行了研究。　同济大学的陆洲导教授通过对５个采用碳纤维加固的ＲＣ低配箍　

碳纤维材料加固技术的应用研究

【摘要】随着社会的发展与进步，重视碳纤维材料的加固技术对于现实生活具有重要的意义。本文主要介绍碳纤维材料加固技术的应用的有关内容。

【关键词】碳纤维；加固技术；应用；优点；

中图分类号：tu74 文献标识码：a 文章编号：

引言

近20 几年来, 碳纤维增强材料加固技术在一些发达国家已经展开了广泛的研究, 进入20 世纪90 年代末期, 这些研究成果开始大量应用到实际加固工程中。我国于1997 年正式着手此领域的研究, 虽然其起步比较晚, 但是近些年通过各大研究所和高校的努力, 已经取得了很大的研究成果, 并且在土木结构的加固工程之中得到慢慢的推广和应用。目前, 国内已具有了独立的生产专用粘贴树脂能力, 碳纤维材料开发也正在加速研制之中, 中国工程建设标准化协会的标准《碳纤维布加固修复混凝土结构技术规程》已经完成, 其它规范标准也正在制定之中。随着相关的研究的进一步地深入, 我国碳纤维的加固技术将会得到长足发展。

一、碳纤维的加固技术的优点

（一）高强高效。由于碳纤维材料优异的物理力学件能，在加同修补混凝土结构中可以提高混凝士结构和构件的延性与承载力。改善它的受力性能。达到高效加同修补的目的。

（二）施工便捷。工效高．无湿作业．不需大型的施工机具，施工占用的场地比较少．根据有关的统计资料：同是粘贴加固工法，粘贴碳纤维材料是粘贴钢板施工的工效的4—8倍。

（三）具有很好的耐腐蚀性能和耐久性。试验已经表明，用碳纤维材料来加固混凝土结构具有良好的耐久性和耐腐蚀性．可以抵御建筑物常遇到的碱、酸、盐对结构的腐蚀。

（四）适用面较广。粘贴碳纤维材料加同修补混凝土的结构可以广泛地适用于各种的结构类型、各种结构的形状的加固修补。

（五）改变结构的形状，这是当前任一种结构的加同方法无法比拟的。尤为重要的是．对于一些人型桥梁的桥墩、桥板、桥梁及隧道、大型壳体及简体结构工程等．采用旧的加固手段几乎无法实施．两采用该项加固技术都能顺利解决。

科学论坛　

浅谈碳纤维加固技术在建筑　

工程中的应用　

陈崇江　萨　雾　

（２３２ｌ２７１９７９１２２５１２３５）　摘要：就目前的建筑工程项目而言，由于受到种种因素的影响经常都需要对已经建成的建筑物和建筑结构进行维护和加同。经过多年实践证明，目　

前的工程项目加同与维修中，应用碳化纤维对混凝土结构进行加网已成为施工的主要方式，是一种较高技术含量的、全新的建筑结构加固措施和加固手　

段。碳纤维作为一种新型的加同材料，其具有着自重轻、强度高、施工方便、快捷和不受其他因素限制的优势而被广泛的应用在各种钢筋混凝土结构加固　工程中，对于提高混凝土结构承载力和延长寿命是较为有效的。本文就碳纤维加固技术在建筑工程中的应用进行分析，以供同行分析和参考。　关键词：碳纤维加固技术建筑工程　

碳纤维加固技术是一种新型的建筑结构加固技术和施工措施，在施　工的过程中具备着强度高、自重轻、施工方便快捷、应用较为广。泛的优良　

性能，冈此在建筑结构加固和混凝土施工种对于提高结构承载力和延长　

建筑结构性能有着重要的作用与意义，同时在目前的建筑市场中具备着　

广泛的应用前景。　１．碳纤维加固结构构件技术概述与原理　

碳纤维布加固修补技术是一种新型的结构加同措施与技术方法，在　施Ｔ的过程中主要是利用树脂类粘接材料将碳纤维布通过粘贴的方式　

贴于混凝土表面，从而达到对混凝土结构加固修补的目的。碳纤维材料　

与上个世纪八十年代开始就被广泛的应用在混凝土加固技术结构中，通　过多年的发展与总结，其在应用的过程中具备着广泛的应用质量和效　

果。尤其足在近年来，伴随着社会生产技术的发展与提高，其广泛的应用　在各行业之中，尤其足在航天、汽车、建筑工程、环境工程等多个领域。　

在当前建筑Ｔ程项目中，结构与外ｌ贴纤维增强复合材料加固技术较　

为明显和合理，一般在施工的过程中都足通过对混凝土外部结构进行粘　贴与修复，这种修复方式通过两种材料结构共同构成了一种新的与应力　

作用，从而促使混凝土结构能够达到修复加强的目的。就目前的建筑结　

谈碳纤维布加固技术在混凝土结构中的应用

摘要：本文简要介绍了碳纤维布加固混凝土的结构特点及其技术原理

关键词：碳纤维布；混凝土；技术；原理

中图分类号：tu74文献标识码：a文章编号：

引言：

碳纤维具有元素碳的各种优良性能﹐如比重小﹑耐热性极好﹑热膨胀系数小﹑导热系数大﹑耐腐蚀性和导电性良好等, 同时﹐它又具有纤维般的柔曲性﹐可进行编织加工和缠绕成型。碳纤维最优良的性能是比强度和比模量超过一般的增强纤维。目前, 碳纤维布加固混凝土结构技术在我国的许多地区的桥梁和工民建工程中得到了广泛的应用。

1.碳纤维布加固技术特点

1.1高强高效、 高弹性模量, 其抗拉强度比普通钢材高 8 ~ 10倍, 将它用粘结树脂与结构粘贴后形成一体, 能可靠地与钢筋混凝土共同工作, 有优异的补强效果, 且适用面广、 质量易保证。

1.2施工便捷, 工效高, 没有湿作业, 不需现场固定设施, 能适应各种结构外形的补强而不改变构件外形尺寸, 可多层粘贴,

并能有效地封闭混凝土的裂缝, 施工占用场地少。而采用传统的加固补强方法, 如包混凝土法、 粘钢法, 均需进行大量剔凿、 植筋、

焊接、 浇混凝土作业, 碳纤维布施工却不需要。因此, 它对施工空间要求很低, 便于狭窄空间作业,对生产、 使用的干扰很小。

1.3耐腐蚀及耐久性能极佳。碳纤维能有效地防护构件的混凝土和钢筋免职受酸、 碱、 盐、 水等介质的腐蚀。碳纤维与胶结构本身及经其补强的构件可以长期承受紫外线、 核幅射; 长期在 -

54~ 80e 下使用,强度不会降低; 经加速暴露老化试验验证可历时

40年性能不变; 且在表面涂装后, 耐用性更加突出。

1.4加固修补后, 基本不增加原结构自重, 能保持结构原状,

外形美观, 同时原构件尺寸不会有太大的变化。粘贴后表面可以涂刷、 粘贴饰面材料、 防火材料。