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碳纤维加固混凝土技术研究进展综述

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碳纤维加固混凝土技术研究进展综述

发布日期:2019-11-06 作者:甘肃碳纤维加固 点击:

甘肃碳纤维加固

纤维增强塑料(FRP)加固混凝土结构技术是土木工程中发展起来的一项新型加固技术。由于具有强度高、高模量、耐腐蚀、耐疲劳和易加工等优点,这种新型的碳纤维加固材料在钢筋混凝土加固领域的应用越来越广泛。通过FRP材料外包混凝土能够使混凝土在三相受压状态下工作,其抗压承载能力和变形能力显着提高,并且能够使结构中的轴压构件与抗弯构件的力学性能得到改善,在加固领域具有巨大的应用空间。碳纤维加固技术开始于20世纪80年代,于90年代后期在我国迅速发展起来,目前国内外很多科研单位和高校就碳纤维加固混凝土构件这项新技术进行了大量的理论研究和探索。

1、甘肃碳纤维加固技术的特点

(1)化学性能稳定。碳纤维材料对温度具有良好的适应性,对酸性、碱性,盐也有良好抗性,并且抗紫外线和防水等方面性能也比较好。

(2)具有较高的强度。比重仅为钢材的四分之一,它的碳纤维拉伸强度却为钢材的7~10倍,在对钢筋混凝土结构进行加固补强过程中,碳纤维材料强度高、模量高等优异的物理性能可以得到很好的利用,从而可以提高结构及构件的承载力和延性。

(3)施工简单。用碳纤维加固不需要大型工具,占用施工场地少,并且不用湿作业,现场使用时根据尺寸需要可以采用剪刀或刀片裁剪,其施工工效是粘贴钢板工效的4~8倍。

(4)适用范围广。碳纤维材料可以根据需要任意裁剪,不仅不改变结构形状,而且不影响结构外观,所以被广泛应用于不同结构类型。

2、甘肃碳纤维加固混凝土存在问题

碳纤维复合材料加固混凝土虽然具有很多优点,但是在理论研究和实际应用方面还是存在诸多的不足。(1)碳纤维的力学特性的研究不足,缺乏相应的数据分析导致往往通过实践经验来加固,没有相应的施工标准和技术指南。(2)对于碳纤维疲劳以及抗震性能的研究也不够透彻。对于碳纤维布的加固方法是否可以提高节点核心的抗震承载能力需要进一步进行研究。(3)相配套的结构粘合剂的耐高温性不足。(4)碳纤维加固混凝土的造价成本过高。(5)碳纤维对某些十字交叉的混凝土构件加固难以实现。

主要通过碳纤维材料加固混凝土的特点、国内外研究现状及面临的主要问题对碳纤维加固混凝土技术进行了分析。可以看到随着碳纤维加固技术的不断成熟,它的应用前景将不断扩大。而且由于碳纤维材料的特性,它很有可能代替钢铁成为较广泛的材料。由于目前存在的一些问题,对于碳纤维材料在工程中的应用研究也应该继续深入。

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