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预应力加固技术与碳纤维复合材料的性能与介绍

预应力加固结构的技术是自20世纪末开始研究的一项新型补强技术，在传统粘贴加固技术上取得了重大突破，它能充分利用碳纤维复合材料的高抗拉强度，避免碳纤维过早剥离的现象，有效地提高结构的强度与刚度，达到减小结构原有裂缝宽度和限制裂缝的形成与发展的效果，显著提高结构的工作性能。其原理与粘贴钢板加固相似，均是在结构的受拉侧粘贴抗拉材料，以起到与结构共同受力，增强配筋的作用。⑦施工宜在5℃以上环境温度条件下进行，并应符合配套树脂的施工使用温度。

预应力加固法是采用外加预应力钢拉杆或型钢撑杆对结构构件或整体进行加固的方法，特点是通过预应力手段强迫后加部分一拉杆或撑杆受力，改变原结构内力分布并降低原结构应力水平，致使一般加固结构中所特有的应力应变滞后现象得以完全消除，因此后加部分与原结构能较好地共同工作，结构的总体承载能力可显著提高。预应力碳纤维布加固混凝土可以充分发挥碳纤维布的高强性能，预应力碳纤维布加固的混凝土要比普通碳纤维布加固混凝土的承载力，刚度等性能指标都有明显提高，而且施加预应力越大，提高的效果越明显。

1、预应力加固碳纤维复合材料

预应力碳纤维板弹性模量低而拉伸强度高，充分发挥需要1.5%以上的拉伸变形，而通常构件的变形限制所允许的表面应变远远小于这一变形，当加固钢筋混凝土结构时这一缺陷更加明显，钢筋的屈服变形仅为0.18%，即使在不考虑钢筋初始变形的条件下钢筋屈服时碳纤维所发挥的强度也不到12%，因此采用传统粘贴方式进行碳纤维加固时，碳纤维的高强度性能仅能被利用到很少的一部分，大部分的材料强度在结构的正常使用极限状态内都无法正常发挥，预应力加固技术可使碳纤维板在承担结构传递的荷载应力之前就已经处于较高的应力水平，预先发挥了一定的强度，从而实现了其高强性能的充分利用。碳纤维加固预应力碳纤维板即碳纤维加固补强单向板材，采用碳纤维原料与良好基本树脂，碳纤维板材具有拉伸强度高、耐腐蚀性、抗震性、抗冲击性等良好性能，预应力碳纤维板在前者已有特性上提高了结构构件的开裂荷载、屈服荷载。改善使用荷载下的性能。今天小倍就优质碳纤维布辨别做出以下分享：1、抗拉标准值一级纤维布抗拉强度≥34000，二级碳纤维布抗拉强度≥3000。

碳纤维加固楼板施工步骤

粘贴碳纤维布

1、粘贴碳纤维前应在混凝土外面在擦拭，确保粘贴面无粉尘。

2、混凝土外面涂刷布局胶，必须做到涂刷稳、准、匀的请求。

3、碳纤维布粘贴时，异样要稳、准、匀，焦点请求做到放卷使劲过度，使碳纤维布不皱、不折、展延腻滑顺畅。

4、滚压探险不必须从一端滚压，不宜在一个部位重复滚压揉搓，滚压中让胶渗入渗出纤维布，做到浸润丰满。碳纤维布必要搭接时，必须满足标准清楚≥100mm。

5、多层粘贴时，应在碳纤维织物外面指触枯燥后立刻亭子下一层的粘贴。

粘贴碳纤维板

1、应按计划请求的尺寸裁剪碳纤维板，并按产物生产厂供给的工艺划定配制粘结树脂。

2、应将碳纤维加固楼板外面擦拭清洁至无粉尘。当需要粘贴两层时，底层碳纤维加固楼板的梁面均应擦拭清洁。

3、擦拭清洁的碳纤维板应立刻涂刷粘结树脂，树脂层应呈崛起状，平均厚度不该小于2mm。

4、应将涂油粘结树脂的碳纤维加固楼板用手重压贴于需粘贴的地位，用橡皮滚筒顺纤维偏向平均安稳压实，使树脂从双方挤出，包管密实无空泛。当平行粘贴多条碳纤维板时，两条板带之间的闲暇不该小于5mm。

5、需粘贴两层碳纤维板时，应持续粘贴，当不克不及立刻粘贴时，再开始粘贴前应答底层碳纤维板重新停止算。

增大截面加固法

　　增大截面法用于提高柱的抗压能力。加固柱应根据柱的类型、截面形式、所处位置及受力情况等的不同，采取相应的加固构造方式。新增纵向受力钢筋应由计算确定，但直径不应小于14mm。钢筋在加固楼层范围内应通长布置。纵筋布置以不与梁相交为宜，若相交则应采用植筋技术锚固于梁中，且应满足植筋的相关要求。纵向受力钢筋上下两端都应有可靠的锚固。加固混凝土构件所用的碳纤维布，是由碳纤维长丝经编织而制成的柔软片材。纵筋下端应伸入基础，满足锚固要求。上端应穿过楼板与上层柱连接或者在屋面板处封顶锚固。新增箍筋应使新旧两部分整体工作，箍筋直径宜与原箍筋相同，且不应小于8mm。箍筋在规定的范围内应加密，其间距和加密区范围应满足相关规范。新增混凝土强度等级应比原柱提高一级，且不应低于C25。

　　外粘型钢加固法

　　外粘型钢加固法用于大幅提高柱截面承载力和抗震能力。该方法应根据柱的类型、截面形式、所处位置以及受力情况等的不同，采用相应的加固构造方式。柱的纵向受力角钢应由计算确定，但不应小于L75*5。角钢在加固楼层范围内应通长布置。（四）碳纤维加固处理要点在进行结构加固处理前，先对梁板采取有效地卸载和支顶措施，然后按以下施工工序进行加固施工。纵向角钢应有可靠锚固，角钢下端应锚固于基础，中间应穿过各楼层板，上端应伸至加固层的上一层楼板底或锚固于屋面顶板上。沿柱轴线方向应隔一定距离用扁钢制作箍板或者缀板与角钢进行焊接。箍板截面积、间距以及角钢胶缝间距与梁加固一致。

　　碳纤维布加固法

　　碳纤维布加固是砌体结构采用纤维增强材料粘贴加固，是一种比较新型的加固方法，作用是纤维材料在加固结构中承担拉应力，改善构件的受力状态，限制裂缝的产生和发展。

　　碳纤维布加固技术是利用专用结构胶将碳纤维布粘贴在混凝土表面，形成复合结构，CFRP通过与混凝土之间协同工作，对构件或结构起到加固及改善受力性能的作用。

　　通过碳纤维布加固，能有效改善结构状态（减少变形、降低原有结构应力、减少裂缝）