1 碳纤维材料绩效评价
碳纤维的弹性模量接近钢的弹性模量,非常适合钢筋混凝土结构的加固和修补。同时,碳纤维的抗拉强度是普通钢的10倍。在达到相同加固效果的条件下,碳纤维的掺量远小于钢的掺量。
碳纤维重量仅为200~300 g/m2,约为3mm厚钢板的1/100。它几乎不会增加结构的重量,也不会引起结构的链状加固。
据有关资料显示,在弱酸性环境下,经过10,000次冻融循环,干湿交替,一定的光照时间,并在70℃的热水中浸泡30天。碳纤维的耐久性、耐腐蚀性和耐老化性没有降低,疲劳强度保持在80%左右。
2碳纤维增强工程技术经济性能评价
与传统的加固技术相比,碳纤维混凝土技术具有良好的经济性能。虽然表面上碳纤维材料的价格相对较高,但实际用于加固工程时,整体成本较低。碳纤维加固工程不需要大型工程机械和辅助机械,节省了班次的成本。碳纤维是一种轻量化、柔性的材料,易于施工,降低了人工成本。碳纤维具有良好的耐蚀性,不需要定期维修,节省了维护费用。当碳纤维批量使用时,其材料的价格也在下降。
3碳纤维加固工程适用范围的评价
从力学性能上看,碳纤维具有较高的抗拉强度和疲劳性能。它主要适用于混凝土构件拉力区的加固,尤其适用于承受桥梁等动荷载作用的大中型结构的抗震加固。从材料特性来看,碳纤维是一种柔性线圈。根据施工需要,可加工成U形或圆形,可用于结构梁、柱等的压剪加固,防止和修补墙体温度裂缝,提高砖混结构的抗震性能。从实际应用的角度看,碳纤维混凝土技术避免了其他加固方法的缺点,如增加结构尺寸、减小建筑空间、增加自身重量、施工周期长、耐腐蚀性能差等。目前,它已广泛应用于桥梁、道路、地下结构、高耸结构、工业厂房等建筑结构中。
4碳纤维加固工程技术特点评价
加筋结构作为一种二次组合结构,通过新旧构件的整体工作,提高了建筑的承载能力。与传统的大截面法、外钢板法、缠绕钢丝法和预应力法相比,碳纤维混凝土技术不需要对混凝土结构进行穿孔,不会造成结构钢筋损伤,不需要担心结构新旧节点的应力集中。削弱了加固效果。与更先进的粘结钢板加固技术相比,碳纤维加固不需要辅助机械,施工简单,有效粘结面积易于保证,施工效率较高。与玻璃纤维和尼龙纤维增强技术相比,碳纤维具有更高的比模量、更高的比强度、更高的柔韧性、耐腐蚀和耐老化性能,从而使碳纤维增强构件的延性得到了更大的提高。而且,使用范围更广,使用寿命更长。
碳纤维材料在结构加固工程中的应用越来越广泛。在现有的加固方法中,碳纤维材料以其优异的力学性能、简单的施工工艺和良好的加固效果而被公认。