世界城市的建设发展已经有五千余年。据联合国人居中心预测，到2050年，世界城市化水平将达到61%，21世纪成为城市化世纪。伴随着城市化的快速发展，建筑的使用功能及寿命相关问题也凸显了出来。国外欧美等发达国家中，用于加固改造的费用已经占据了建筑业的总投资额的一半；而我国如今的城市建筑结构愈发趋向于老龄化，近三分之一的住宅安全储备不足。

 

 

 

因此，加固行业成为一个新方向，引起了业内人士广泛关注，加固行业得以迅速发展，新型的加固材料和工法不断涌现。

 

 

 

所谓粘贴碳纤维复合材加固法，是一种用粘接剂将纤维复合材料粘贴在原有混凝土表面，使纤维复合材与混凝土形成一个整体共同受力，有效提高结构承载力的加固方法。

 

 

 

作为一种高效率、低成本的先进结构修复方法，自从20世纪80年代以来，就已经在土木工程中得到了很大的重视并进行了广泛的研究与应用。

 

 

 

 

碳纤维复合材料加固优势明显

 

 

粘贴碳纤维复合材加固法与传统加固方法相比，具有很多明显优势，比如：

 

 

 

1）具有良好的力学性能

 

碳纤维材料自重轻，重量仅为钢材的四分之一；力学性能优越，强度高，碳纤维的抗拉强度为普通钢材的10倍，弹性模量相当于普通钢材的1.1至2.4倍；还具有优越的耐腐蚀性能；对原有结构损伤小，不破坏原有结构的整体性。

 

 

 

“碳纤维板爆炸式破坏”实验

 

（于2019年9月22日卡本自有实验室完成）

 

 

 

方法原理：对薄长板直条试样，通过夹持端夹持，以摩擦力加载，在试样工作阶段形成均匀拉力场，测试材料拉伸性能。

 

 

 

 

检测依据：

 

GB/T 3354-2014《定向纤维增强聚合物基复合材料拉伸性能试验方法》

 

 

2）现场施工方便

 

碳纤维加固施工方法便捷，成本低效率高；现场施工无需大型机械设备，修复时间短，狭小空间亦可施工，还具备易裁剪、外观平整优美等效果。

 

 

 

3）具有可成形性

 

碳纤维材料具有可成形性，对于复杂曲面结构、异形结构，有着极大优势。

 

 

 

4）对结构自身的尺寸影响极小

 

纤维复合材中的碳纤维的厚度相对于增大截面加固法来说，几乎可以忽略。利用碳纤维进行加固后的结构外形基本不受到影响，建筑空间基本不会改变。因此，碳纤维加固对建筑空间要求高的室内等环境下进行加固是极为适用的。

 

 

碳纤维在工程中得到全面推广

 

 

在早期，碳纤维加固技术加固费用昂贵，技术发展受到限制，随着我国科技实力的不断发展，碳纤维布复合材料的造价不断降低，使得碳纤维加固技术日益成熟，其应用领域不断增大，让碳纤维材料在工程应用领域中得到了全面的推广。

 

 

 

||根据实验研究成果，碳纤维布加固梁的破坏形式有以下几种：

 

 

 

1、界限破坏

 

当碳纤维和钢筋的配置率适当，在受压混凝土达到极限应变的时候，受拉区纤维刚好达到极限强度，此时材料的强度得到充分发挥，截面的延性也达最大值；

 

2、适筋破坏

 

钢筋受拉屈服，受压区混凝土被压坏，碳纤维未达到极限应变；

 

3、少筋破坏

 

受拉钢筋先达到屈服，然后碳纤维片材超过极限拉应变，并达到极限状态而被拉坏，而此时受压区混凝土尚未破坏；

 

4、超筋破坏

 

加固量过大，受拉钢筋屈服前，受压区混凝土被压坏；

 

5、粘接破坏

 

在达到正截面极限承载力前，碳纤维片材与混凝土产生剥离破坏。

 

 

 

 

与此同时，碳纤维布加固在工程中已经有了很多的应用，卡本碳纤维布在上海证券交易所加固工程以及清华附属中学等加固改造工程中得到了大范围使用。在这些工程中它们所有的一个共同病害就是混凝土结构出现裂缝，为了防止裂缝处钢筋与空气接触产生氧化，从而导致锈蚀，应对裂缝进行修补。对裂缝进行修补过后，在采用碳纤维布进行加固，大致过程如下：

 

 

 

1、首先按照图纸要求进行定位放线；

2、采用硬毛刷对混凝土表面进行清理并将转角处打磨成圆弧状；

3、按设计要求裁剪碳纤维布；

4、涂抹底胶，粘贴碳纤维布，并沿着单向多次刮压，涂刷面胶，并对碳纤维布进行防护；

5、待胶固化后，对粘贴碳纤维布进行验收。

 

 

 

 

纤维复合材在加固方面的优势是毋庸置疑的，经历了多年的发展如今相关的施工技术、规范标准等也愈发的健全，相信在未来的加固行业中，纤维复合材加固能够有更广阔的平台以及更大的发展空间。