碳纖維板材在補強加固技術(shù)強度方面是鋼筋的5 倍
發(fā)布日期：2017年03月23日
預應力碳纖維板技術(shù)是一項新型的補強加固技術(shù)。碳纖維板材是目前建筑材料中耐腐蝕性能好的材料之一。根據(jù)研究數(shù)據(jù)表明:弱酸、弱堿、凍融循環(huán)、長時間日照等環(huán)境作用對碳纖維的力學性能及耐老化性能影響極小。與傳統(tǒng)的粘貼碳纖維板技術(shù)加固技術(shù)相比，該項技術(shù)可使碳纖維板在承擔結(jié)構(gòu)傳遞的荷載應力之前就已經(jīng)處于較高的應力水平，預先發(fā)揮一定的強度，從而實現(xiàn)其高強性能的充分利用。
現(xiàn)在常用的碳纖維片材加固技術(shù)，是在結(jié)構(gòu)受拉區(qū)域用化學膠粘劑粘貼碳纖維板材，使其與構(gòu)件混凝土及內(nèi)部鋼筋共同承受拉應力。但這種加固工藝對碳纖維強度的利用率極低，因為碳纖維板材的彈性模量為170GPa，抗拉強度高達2800MPa，要發(fā)揮抗拉強度需要1.7%的拉伸變形;而鋼筋的彈性模量一般為200GPa，抗拉強度僅為300MP左右，要發(fā)揮抗拉強度需要0.15%的拉伸變形。
當碳纖維板材與構(gòu)件內(nèi)部鋼筋共同工作時，不考慮鋼筋原有的初始應變，鋼筋屈服時碳纖維板材所能發(fā)揮的強度也僅為抗拉強度的8.8% ;而在讓碳纖維發(fā)揮全部強度所需要的1.7%的應變下，混凝土結(jié)構(gòu)會產(chǎn)生大的變形及明顯的裂縫，另外碳纖維片材兩端的剝離破壞也限制了作用的發(fā)揮。
由此看出，碳纖維材料彈性模量與鋼筋相近、但強度是鋼筋的5 倍，因此碳纖維材料發(fā)揮其強度時變形較大，鋼筋屈服或混凝土破壞時，碳纖維的強度還沒有充分發(fā)揮出來，預應力碳纖維加固技術(shù)可較好的解決這個問題，大大提高碳纖維材料的利用率。
