cfrp加固混凝土结构的优点及施工技术要素
碳纤维(CFRP)加固钢筋混凝土柱的施工技术
适用范围 、 工技术 、 工要点 。 施 施 关 键 词 ： 筋 混 凝 土 柱 ； 纤 维 加 固 ； 工 技 术 钢 碳 施
中 图 分 类 号 ： Ｕ３ ５ ３ Ｔ ７ ．
承 载能 力 ，而且提 高 了它的变形 能力 。
Ｊ 日 — １ —Ｉ 吾 ． 】 一 — Ｊ
碳纤 维 布约束混 凝土 的受力 过程 一般 表现 出两
碳纤 维布约 束混 凝 土是 一 种 被 动约 束 ，随 着混
凝 土轴 向压力 的增 大 ，横 向膨 胀促 使 外 包 复合 材 料 施 工 质量 对 于加 固效 果 起 到决 定 性 的 作 用 ， 在进 行 环 向伸长 ， 生侧 向约束 力 ，使 混 凝 土 处 于三 轴 受 产
压的应力状 态 ，限制 了｝ 土 的横 向变 形 ，使 核 心 昆凝 混凝 土变 为约束 混凝 土 ，这 样 不但 提 高 了混凝 土 的
年代 ， ９ 于 Ｏ年代 后期 在 我 国迅 速 发 展 起 来 ， 内外 国 很 多科研 单位 和高 校就 碳纤 维 Ｃ Ｒ Ｆ Ｐ加 固混 凝 土构
件这项新 技术 进行 了大 量 的研 究 。 随着 试验 研究 的 深入 ， 加 固技 术 的适用 范 围不 断扩 大 ， 用 技术 不 该 应 断改进 。 碳纤 维 Ｃ Ｒ Ｆ Ｐ加 固钢 筋混 凝土 柱 的试验 研究 相
个 阶段 ［ ： 一 阶段 ，竖 向荷 载 在 未加 固柱 的极 限 １ 第 ］ 荷载 附近 ， 凝土 处 于线 弹性 阶 段 ， 纤 维 布环 向 混 碳
碳纤维 Ｃ Ｒ Ｆ Ｐ是 整个 土木工 程界 使用最 为 广 泛 且 热 门的加 固材料 ， 该项 加 固技术 兴起 于 ２ Ｏ世 纪 ８ Ｏ
加 固技术方 案 后 ， 由具 体 的补强 加 固设计 和 施 工 要 组织 设计作 技 术 指导 ， 按 合理 的施 工 程序 来 进 行 并
碳纤维复合材料加固混凝土结构技术研究
摘要：本⽂主要介绍了碳纤维复合材料的特点，结合碳纤维复合材料加固混凝⼟结构技术的研究概况，探讨了碳纤维复合材料在混凝⼟结构的承载⼒、抗震性能和抗疲劳性能等⽅⾯加固的有效性，并分析了加固混凝⼟结构的主要影响因素。
最后，提出了碳纤维复合材料加固理论尚需研究的内容。
关键词：碳纤维复合材料；加固；承载⼒；抗震；疲劳 1. 引⾔ 很多建筑物由于受到建造年代、结构使⽤功能改变、技术条件或⾃然灾害等因素的影响，出现承载⼒不⾜、变形能⼒变差、抗震能⼒降低或抗疲劳能⼒下降等现象，不能满⾜现⾏《混凝⼟结构设计规范》和《建筑结构抗震设计规范》的要求，因此，需要对其进⾏加固、补强。
我国在结构加固和补强⽅⾯做了⼤量的研究和实践，⼯程中常⽤的结构加固⽅法有加⼤截⾯法、外包钢加固法、预应⼒加固法、粘钢加固法和粘贴碳纤维复合材料加固法等。
传统的加固⽅法整体⽔平⽐较落后、施⼯⽅法和施⼯⼯艺⽐较复杂，对结构的⾃重和使⽤⾯积有⼀定的影响，⽽粘贴碳纤维复合材料加固法具有⾼强⾼效、耐腐蚀、施⼯便捷、不增加结构尺⼨等优点，在⼯程中得到了⼴泛的应⽤。
2. 碳纤维复合材料的优良性能 碳纤维复合材料（Carbon Fiber Reinforced Polymer,简称CFRP）加固混凝⼟结构技术是⼀种新型、⾼效的结构加固技术。
⼯程中采⽤的碳纤维加固混凝⼟结构技术是利⽤树脂胶结材料，将碳纤维材料粘贴于混凝⼟结构表⾯，以达到结构加固补强及改善结构受⼒性能的⽬的。
与传统的加固⽅法相⽐，碳纤维加固技术具有以下的优良性能。
（1）⾼强度⾼弹性模量。
碳纤维的强度⾼，极限抗拉强度约为钢材的10 倍，弹性模量和钢材相近。
因此，在加固修补混凝⼟结构中可以充分利⽤其⾼强度、⾼弹性模量的特点来提⾼混凝⼟结构及构件的承载⼒和延性，改善其受⼒性能，达到加固修补的⽬的。
（2）抗腐蚀能⼒强、耐久性好。
碳纤维材料化学性质稳定，不与酸、碱、盐等化学物质发⽣反应，因⽽碳纤维加固后的钢筋混凝⼟结构具有良好的抗腐蚀性和耐久性，解决了其他加固⽅法所遇到的化学腐蚀问题；同时也免去了粘钢加固所需的定期防锈维护，节省维护费⽤。
CFRP加固混凝土结构的优点及施工技术要素
CFRP加固混凝土结构的优点及施工技术要素摘要：目前，纤维增强复合材料（Fiber Reinforced Plastic，简称FRP）用于加固混凝土结构的技术已经日渐成熟。
FRP材料主要有：碳纤维增强塑料（CFRP）、玻璃纤维增强塑料（GFRP）和芳纶纤维增强塑料（AFRP）。
CFRP 除了具有自重轻、强度高、还具有良好的耐腐蚀性能，因此在加固和修复混凝土结构工程领域有着广泛的应用前景，然而CFRP加固混凝土结构还面临着很多的技术性难题有待研究。
由于作者近两年接触了较多房屋加固工程，如广州市知用中学教学楼项目、广州卫生学校学生宿舍楼项目，都采用到了CFRP加固混凝土结构的技术，然而施工员的技术水平。
作者为了进步了解CFRP加固混凝土结构的技术，查阅了大量的资料，将作者对CFRP技术的思考和理解总结于下文。
关键词：碳纤维增强复合材料（CFRP）;（CFRP）力学性能;混凝土结构Abstract: In the past two years, the author contact with the reinforcement of more housing, such as Guangzhou City to know the middle school project, the Guangzhou Health School student dormitory project, it all used to the technology of CFRP reinforced concrete structures, however, construction members of the technical level. Of CFRP reinforced concrete structures technology in order to progress to understand, access to large amounts of data are summarized in the following of thinking and understanding of CFRP.Key words: carbon fiber reinforced composite materials (CFRP); (CFRP) mechanical properties; concrete structures一、CFRP纤维材料混凝土加固技术现状CFRP纤维材料通常加固钢筋混凝土结构的方法是将它粘贴在混凝土的表面，通过树脂将CFRP纤维材料与混凝土有效的粘结以实现它们之间传递受力的作用。
CFRP片材在混凝土结构加固中的应用
１ ． 良 的耐 腐 蚀 性 、 渗 性 及 耐 久性 能 。 贴 碳 纤 维 布 加 固修 复 ４优 抗 粘 ３２受 剪 加 固 补 强 ： 用 封 闭式 粘 贴 （ 纤 维 环 包 加 固构 件 ）Ｕ 形 ． 采 碳 、 后 的 混凝 土结 构 。 以抵 抗 结 构 物 经 常 遇 到 的各 种 酸 、 、 可 碱 盐对 结 构物 粘 贴 或 侧 面 粘 贴 碳 纤 维 对 梁 、 构 件 进 行 受 剪 加 固 ． 维 方 向 宜 与 构 柱 纤
下 文简 称 Ｃ Ｒ ）加 固修 补 混 凝 上 结 构 技 术 是 一 项 新 兴 的结 构 加 固技 的 尺 寸稳 定 性 和 耐 久 性 ， 脂 本 身稳 定 性 高 ， 存 时 间 长 。 ＦＰ 树 贮 术 ， 是 利 用 树 脂 类 胶 结 材 料将 碳 纤 维 材 料 粘 贴 于混 凝 土 表 面 ． 而 它 从 ２３配 套 树 脂 的 材 料性 能 ． 达 到对 结 构 构 件 补 强 加 固及 改 善 结 构 受 力性 能 的 目的 。 由于碳 纤 维材 碳 纤 维 布 的 配 套 树 脂 主要 有 底 层 树 脂 、 平 材 料 、 渍 树 脂 三 种 。 找 浸
１ ． 用 面广 。 贴 碳 纤 维 布 加 固 修补 可广 泛 用 于 各 种 类 型 、 ２适 粘 形状 利用 碳 纤 维 材 料 进 行 加 固 补 强 ， 照 加 固 目的可 划 分 为 以下 几 种 按 和 部 位 的 混凝 土结 构 ， 不 改 变 结 构 形 状 以 及 不影 响结 构 外 观 。 且 加 固 方式 ： １ － 工便捷 。 ３施 由于 碳 纤 维 布 是 柔 软 的 ， 以任 意 剪 裁 ， 工 简单 ， 可 施 ３１ 弯 加 固补 强 ：碳 纤 维 材 料 粘 贴 于梁 、板 等 受 弯 构 件 的受 拉 ．受 较 之粘 钢 法 工 期 可 缩 短 一 半 以 上 ， 不 需 大 型 施 工 机 具 ， 需 现 场 固 边 ， 碳 纤 维 材 料 承 受 拉力 ， 高构 件 的 受 弯 承 载 力 ， 维 方 向 应 与 构 且 无 使 提 纤 定设 施 ． 工 占用 场 地 少 。 施 件 轴 向一 致 ；
CFRP材料在桥梁加固工程中的应用
CFRP材料在桥梁加固工程中的应用作者：曾文海来源：《建材发展导向》2013年第06期摘要：文章在简单描述了CFRP的优点基础上，分析了CFRP材料在桥梁加固工程中的应用情况，并且指出了此项材料使用在桥梁工程中遇到的问题，以及CFRP材料在桥梁加固工程上的并且简单介绍了未来的应用前景。
关键词：碳纤维复合材料；桥梁加固；粘贴新型的纤维复合材料强度高且重量轻，抗腐蚀性强，有很多传统的钢板没有的优点。
最近几年使用纤维复合材料取代钢板，使得加固技术有了本质上的变化。
下文简单介绍了碳纤维增强复合材料在桥梁加固工程中的具体应用。
1 碳纤维增强复合材料加固桥梁的优点CFRP材料加固桥梁优点显著，使用CFRP材料加固结构主要是将其粘贴在或者是植入结构组织的受拉区表面，通过使用其超高性能抵抗结构中承受的拉应力。
和粘贴钢板加固工程相比，粘贴CFRP材料加固桥梁具有以下几方面的特点：（1）施工操作便利，不需要使用一些大型的工程机械，对环境要求不高，占用施工场地面积较小。
（2）效率高强度高。
其自身强度较高，在加固修补混凝土结构操作中此项优点能够完好发挥。
强化结构的组织应力，改变受力方式，完成高效加固的修补目标。
此项操作爱抗震加固与补强方面的意义十分重大。
（3）良好的耐腐蚀性与耐久性，通过相关的研究实验证明，CFRP材料在加固修补混凝土结构时耐腐蚀性与耐久性较强，对于强酸盐碱物质的抵抗能力较强。
（4）施工质量有保证，因为CFRP材料在固化之前较为柔软，就算是加固的结构表面并不平整，基本上也可以实现100%的有效粘贴率。
除此之外就算是粘贴固化之后，发现表面存有气泡，修补起来也是非常的方便，只需要将树脂注射进气泡当中，占据气泡的空间就可以了。
但是粘贴钢板却难以达到有效的100%的粘贴率。
（5）加固成本低，经过相关研究证明，使用CFRP材料取代传统钢板的桥梁加固，能够节约大概1/4的资金成本。
2 CFRP材料在桥梁加固工程中的应用2.1 CFRP材料加固工艺的操作要点。
浅谈钢筋混凝土CFRP加固
浅谈钢筋混凝土CFRP加固摘要：碳纤维增强复合材料（Carbon Fiber Reinforced Polymer/Plastic），由于具有质量轻、高强度、高模量、高耐温、耐腐蚀以及抗疲劳性能好等特点而被广泛运用于工程中，如建筑、桥梁等结构加固、维修、改造中。
采用碳纤维对结构加固、维修的方法是现代工程技术常用的方法。
关键词：CFRP；混凝土结构；加固CFRP混凝土结构加固技术的研究始于美、日等国家，近十多年来得到大量的推广和应用。
日本在该领域的研究与应用处于比较领先的地位并且编制较为成熟的设计规范。
美国也推出包括材料，计算与施工技术等相关的设计规范。
CFRP加固钢筋混凝土结构加固技术在欧美与亚洲许多国家和地区得到了充分的发展。
我国对CFRP加固混凝土结构的研究应用起步较晚。
首先是由国内的一些高校与科研院所带头研究，并取得了一定的科研学术成果。
一、碳纤维加固的优点与采用传统材料的加固方法比较，CFRP加固技术具有明显的技术优势，主要体现在：1）高强高效。
由于CFRP优异的物理力学性能，使用CFRP加固混凝土结构构件可以充分利用CFRP材料抗拉强度高、弹性模量高的特点，可显著提高被加固结构构件的承载能力和延性，改善混凝土结构构件的受力性能，加固效果好；2）耐腐蚀性能及耐久性。
CFRP的化学性质稳定，不与酸碱盐等化学物质发生反应，因而用CFRP加固后的钢筋混凝土构件具有良好的耐腐蚀性及耐久性，解决了其他加固方法所遇到的化学腐蚀问题；3）不增加构件的自重及体积。
CFRP质量轻且厚度薄，经加固修补后的构件，基本上不增加原结构的自重及尺寸，也就不会减少建筑物的使用空间，有比较好的经济效益；4）适用面广。
由于CFRP是一种柔性材料，且可以任意地裁剪，所以这种加固技术可以广泛地应用于各种结构类型、各种结构形状和结构中的各个部位，且不改变结构形状及不影响结构外观。
同时，对于其它加固方法无法实施的结构和构件，诸如大型桥梁的桥墩、桥梁和桥板，以及隧道、大型筒体及壳体结构工程等，CFRP加固技术都能很好地解决；5）便于施工。
碳纤维布(CFRP)加固结构技术施工工法
碳纤维布（CFRP）加固结构技术施工工法碳纤维布（CFRP）加固修补结构技术是一种新型的结构加固技术，它是利用树脂类粘结材料将碳纤维布粘贴于混凝土表面，以达到对结构及构件加固补强的目的。
工艺原理加固机理是将碳纤维布采用高性能的环氧类粘结剂粘结于混凝土构件的表面，胶结材料作为它们之间的剪力连接媒介，形成新的复合体，使增强贴片与原有钢筋共同作用，增大了结构抗拉及抗剪能力，可有效提高结构的强度，延性及抗裂性。
利用碳纤维布良好的抗拉强度达到增强构件承载能力及刚度的目的。
材料CFRP加固修补混凝土结构所用材料主要为碳纤维布与粘贴用树脂。
1、碳纤维布的抗拉强度应按纤维的净截面面积计算，净截面面积取碳纤维布的计算厚度乘以宽度。
碳纤维布的计算厚度取碳纤维布的单位面积质量除以碳纤维密度。
单层碳纤维布的单位面积碳纤维质量不宜低于150g/㎡，且不宜高于450g/㎡。
在施工质量有可靠保证时，单层碳纤维布的单位面积碳纤维质量可提高到600g/㎡。
2、粘结剂要有足够的粘结性能，工艺过程中各部位所使用的环氧树脂胶结材料的种类、型号，应根据施工时的温度、湿度进行选择。
应正确掌握主剂和固化剂的配比，使渗透性、粘稠度、固化速度等方面能满足不同季节施工的需要。
采用碳纤维片材对混凝土结构加固时，应采用与碳纤维片材配套的底层树脂、找平材料、浸渍树脂或粘结树脂。
3、在受弯加固和受剪加固时，被加固的混凝土结构构件，其现场实测混凝土强度等级不得低于C15，且混凝土表面的正拉粘结强度不得低于1.5MPa。
采用封闭粘贴碳纤维片材加固混凝土柱时，混凝土强度等级不应低于C10。
4、主要机具：角向磨光机、砂纸、剪刀、凿子、榔头、台秤、卷尺、水平仪、铅锤、专用滚筒、刮板、搅拌容器、橡胶抹子、滚洞刷子、搅拌器、防护眼镜、橡胶手套、口罩等。
特点1、材料高强高效，便于加工成多种尺寸，适用面广，质量易保证。
2、施工便捷，工效高，没有湿作业，不需现场固定设施，施工占用场地少。
预应力CFRP布加固钢筋混凝土梁的施工技术
１ 引 言
的解决上述 问题， 也使 Ｃ Ｆ Ｒ Ｐ布 强度得到 了更充分利用。本文主
Ｆ Ｒ Ｐ布加固混凝土梁 施工技术 、 工艺及相关应用要 碳 纤维 片材 是种高强度 的材料 ， 常 常应用在土木领域强度大 要对预应力 Ｃ 点 进 行 介 绍 。 ３ ０ ０ ０ ＭＰ ａ以上 ， 是钢筋强度 的十 几倍 ， 但 就弹性模量与 强度 相 比 低 了很多 ， 通 常一般是 ２ １ ０ Ｇ Ｐ Ａ， 和钢筋相似。碳纤维片材需相当
２ 预应力 Ｃ Ｆ Ｒ Ｐ布 加 固混 凝 土 梁 的 原 理
大 的变形才可 发挥 高强度材性特 点，普 通的碳纤维 片材 对混凝 把Ｃ Ｆ Ｒ Ｐ布预张拉以后粘 贴在需要加 固混凝土梁 的底面 ， 等 土 的受弯构件加 固时，钢 筋屈服 的时候 碳纤维片材发挥 出的强 粘贴树脂养护到预定 的粘贴 强度 及采取必要 的端部锚 固措施 以 度还不到 ２ ０ ％，对碳纤维片材施加 预张拉力后可 以体现 出材性 后 释 放 Ｃ Ｆ Ｒ Ｐ加 荷 载 前 ， Ｃ Ｆ Ｒ Ｐ布 就 已经 承 受 了较 大 预 拉应 力 ， 让 上优越 性能 ， 对于 卸荷 以后 的构件 ， 预张拉 力加 了 以后 ， 构件 在 其高强度特 点能够提前发挥 ， 提高 了加 固效 果， 如图 １ 所示 。因 荷载承载前碳 纤维片材有 了提前应变 ， 但二次受力 梁， 预 张拉力 预应力存在可使 Ｒ Ｃ梁 中的钢筋应力降低 且 Ｃ Ｆ Ｒ Ｐ布在 Ｒ Ｃ梁 没 仍 可有效控制和 愈合 已经有 的裂 缝， 有 利于梁长 期使用 ； 另外 ， 有开始受力之前 已有较大应变 ，所 以当被加 固构件开始 受力 的 主动受力方 式可进一 步的提高受弯构件 的受力性能 ，让梁截 面 时 候 Ｃ Ｆ Ｒ Ｐ布 可 立 刻 参 与 到 工 作 中 并发 挥 很 大 作 用 ， 但钢 筋在 使 中和 轴 减 小 ， 混凝 土的受压 区会增大 ， 充分 的利用 混凝土材 性 ， 用阶段承载力同时得 到了明显提 高， 更有效降低 了 Ｒ Ｃ梁 在使用 受弯构件 的被加 固效果才好更 明显 。现 有的预张拉碳纤 维布方 阶段 的变形， 这一点是符合工程加 固要求 的。 法 主要 包 括 反拱 法 、 梁底环绕 布法 、 工作床 张拉法 、 梁 上 张 拉 法 等， 但真正的适合实际工程用途 张拉技术还未发展成 熟 ， 和普 通 的碳纤维片材加 固受弯构件相 比， 多数张拉方法仍 需特别设备 ， 如工作床、 大型 汽 车 等 。 ’
浅谈CFRP筒混凝土结构
浅谈CFRP筒混凝土结构摘要：钢管混凝土由于其强度高、质量轻、塑性好、耐疲劳、耐冲击、施工方便、经济等特点，在土木工程结构中已被广泛使用，CFRP是一种新型的工程建筑材料，目前在土建加固工程中运用十分广泛。
本文主要介绍了CFPR钢管混凝土的特点及其工作原理等，并对其在土木工程结构中的应用作出的展望。
关键词：钢管混凝土；碳纤维增强复合材料（CFRP）；CFRP钢管混凝土0 引言钢管混凝土结构是由混凝土填入钢管内而形成的一种新型组合结构。
由于钢管混凝土结构能够更有效地发挥钢材和混凝土两种材料各自的优点，同时克服了钢管结构容易发生局部屈曲的缺点。
近年来，随着理论研究的深入和新施工工艺的产生，工程应用日益广泛。
钢管混凝土结构按照截面形式的不同可以分为矩形钢管混凝土结构、圆钢管混凝土结构和多边形钢管混凝土结构等，其中矩形钢管混凝土结构和圆钢管混凝土结构应用较广。
1 钢管混凝土结构的特点及应用钢管混凝土利用钢管对核心混凝土的套箍作用，使混凝土的受力状态由单向受压变成三向受压，抗压强度相应得到极大提高，延性和韧性性能大为改善.同时，内填混凝土的存在大大提高了钢管管壁的侧向刚度，增加了管壁的局部稳定性.钢管混凝土除了具有一般套箍混凝土的强度高、质量轻、塑性好、耐疲劳、耐冲击等优越的力学性能外，还具有以下一些在施工工艺方面的独特优点:(1)钢管本身就是侧压模板，因而浇混凝土时，可省去支模板；(2)钢管本身就是钢筋，兼有纵向钢筋和横向钢筋的功能；(3)钢管本身又是劲性承重骨架，在施工阶段它可起劲性钢骨架的作用.钢管混凝土通过钢管和混凝土的组合作用，不仅可以弥补两种材料的缺点，而且能够充分发挥二者的优点，使材料得到更充分合理的利用.自20世纪60年代中期钢管混凝土引入我国以来，迄今已有半个世纪.我国的研究主要集中在钢管中浇灌素混凝土的内填型钢管混凝土结构，我国关于钢管混凝土结构的研究日趋深入，目前已先后由国家建材总局，中国工程建设标准化协会，国家经济贸易委员会和解放军总后勤部颁布发行了有关钢管混凝土结构的设计规程，分别是JCJ01-89：（1989），CECS28：90（1992），DL/T5085-1999（1999）和GJB4142-2000（2001）.这些规程对钢管混凝土结构的应用推广都具有重要的意义.2 CFRP复合材料的特点及应用纤维增强复合材料是指由基体材料和增强纤维材料组成的材料.在所有纤维复合材料中，以碳纤维复合材料用量最大、技术最成熟、应用范围最广，这主要是因为碳纤维材料的极限抗拉强度比其它纤维材料高.其更好的力学性能与长期性能已成为土木工程界研究和应用的焦点[1].采用CFRP材料增强加固混凝土结构具有以下一些特点:（1）由于CFRP质强比大，比重小(约为钢筋的1/4~1/5)，其抗拉强度明显高于普通钢筋，因此采用CFRP增强混凝土结构在几乎不增加任何重量的前提下就能达到预期的加固效果，且不改变结构的外观(尤其对于圆形及椭圆形截面的结构)，这是采用其它加固方法所无法比拟的；（2）CFRP材料的抗腐蚀性能好，不生锈且耐热，耐久性能良好，能防磁，尤其适用于桥梁桥墩及其它近海岸工程结构构件等腐蚀性较大的环境中；（3）施工过程中无须大型机械设备，占地面积少，工期较短.由于采用环氧树脂类粘贴材料，不会对结构产生新的损伤；（4）CFRP复合材料蠕变小，弹性模量适中，对碱性反应不敏感.典型的碳纤维材料的最大应变值通常为1.2%一1.5%，虽小于钢筋的极限拉应变，但足以保证混凝土结构破坏前的充分变形和断裂.CFRP在土木工程中的应用主要有两种途径[2]:较多的是对已有结构的改造、翻新和加固，这属于事后增强，即结构受载后增强；另一种是事前增强，即在结构受载前，以CFRP完全或部分代替钢材用于结构的增强.3 CFRP筒混凝土结构CFRP钢管混凝土是在钢管混凝土和CFRP钢筋混凝土两种结构基础之上发展起来的一种新型结构，根据钢管混凝土和CFRP筒钢筋混凝土两种结构形式的特点，将CFRP与钢管混凝土结合使用，这样使纤维的高强度特点得以充分发挥，以弥补钢管混凝土和CFRP筒钢管混凝土的一些缺点.具体的方法是在钢管混凝土的外面缠绕碳纤维增强塑料，这样便会增加对混凝土的约束作用，增强混凝土的抗压性能使得钢管混凝土的强度大大提高.3.1 CFRP筒混凝土的特点(l)承载力高CFRP材料由于具有很高的抗拉强度，当钢管受到核心混凝土的径向作用和由于自身的作用而径向产生变形时，CFRP材料可以通过对其环向的约束作用抑制其径向变形，达到约束内部混凝土的目的，增加了核心混凝土的抗压强度，从而使CFRP钢管混凝土具有很高的承载能力。
cfrp材料
cfrp材料
CFRP材料。
CFRP（碳纤维增强塑料）是一种由碳纤维和树脂基体组成的复合材料，具有高强度、轻质、耐腐蚀和耐疲劳等优异性能。
它被广泛应用于航空航天、汽车、建筑、体育器材等领域，成为现代工程领域中不可或缺的材料之一。
首先，CFRP材料的优势在于其高强度和轻质特性。
碳纤维具有比钢铁更高的拉伸强度和刚度，同时比铝更轻，这使得CFRP材料在航空航天领域得到了广泛应用。
其高强度和轻质特性使得飞机和航天器的结构更加轻盈，从而降低了燃料消耗和运载成本。
其次，CFRP材料具有良好的耐腐蚀性能。
传统的金属材料在潮湿、酸性或碱性环境下容易发生腐蚀，而CFRP材料能够很好地抵抗这些腐蚀因素，使得其在海洋工程、化工设备等领域有着广泛的应用前景。
此外，CFRP材料还具有优异的耐疲劳性能。
在受到循环载荷作用时，传统的金属材料容易发生疲劳断裂，而CFRP材料由于其良好的抗拉伸和抗压性能，能够有效延缓疲劳裂纹的扩展，从而提高了结构的使用寿命。
在汽车领域，CFRP材料也被广泛应用于车身和零部件的制造中。
由于其轻质高强的特性，可以降低汽车整体重量，提高燃油效率，减少尾气排放，符合现代汽车工业对环保、节能的要求。
在建筑领域，CFRP材料也被用于加固和修复混凝土结构，提高了结构的抗震性能和承载能力，延长了建筑物的使用寿命。
总的来说，CFRP材料以其高强度、轻质、耐腐蚀和耐疲劳等优异性能，被广泛应用于航空航天、汽车、建筑、体育器材等领域，成为现代工程领域中不可或缺
的材料之一。
随着科技的不断进步和创新，相信CFRP材料在未来会有更广阔的应用前景，为各行各业带来更多的发展机遇。
碳纤维增强复合材料加固混凝土结构技术规程
碳纤维增强复合材料加固混凝土结构技术规程碳纤维增强复合材料加固混凝土结构技术规程在这篇文章中，我将深入探讨碳纤维增强复合材料（Carbon Fiber Reinforced Polymer，简称CFRP）在加固混凝土结构中的应用，以及相关的技术规程。
CFRP是一种由碳纤维和树脂组成的材料，具有优异的抗张强度和刚度。
它已被广泛应用于建筑、桥梁和道路等领域，用于加固和修复老化或受损的混凝土结构。
通过引入CFRP材料，可以有效提高混凝土结构的承载能力和抗震性能。
下面，我将按照从简到繁、由浅入深的方式来逐步介绍碳纤维增强复合材料加固混凝土结构的技术规程。
1. 介绍先来简单介绍一下碳纤维增强复合材料和混凝土结构的基本知识。
碳纤维增强复合材料是由碳纤维和树脂基体组成的复合材料，具有超强的拉伸强度和刚度。
而混凝土结构是一种常见的建筑结构材料，用于建造房屋、桥梁和基础等。
2. 加固原理介绍碳纤维增强复合材料在加固混凝土结构中的原理。
CFRP材料可以通过粘结在混凝土表面或灌浆进裂缝中，与混凝土共同工作，增加结构的强度和刚度。
CFRP材料还可以提供一定的防腐和耐久性。
3. 加固方法详细介绍碳纤维增强复合材料加固混凝土结构的方法。
包括表面粘贴、外包围、梁加固等。
每种方法都会根据结构的具体情况选择合适的加固方法。
4. 技术规程介绍碳纤维增强复合材料加固混凝土结构的技术规程。
这些规程包括材料的选用、施工工艺、加固层厚度和粘接性能等方面。
这些规程是为了确保加固效果和工程质量，需要严格遵守。
5. 加固效果评估讲解如何对加固效果进行评估。
主要包括载荷试验和监测技术。
通过对加固结构进行载荷试验，可以评估加固后的结构承载能力是否达到设计要求。
监测技术可以实时监测结构的变形和应力。
6. 应用案例展示一些实际应用案例，以便读者更好地理解碳纤维增强复合材料加固混凝土结构的实际效果。
包括桥梁加固、建筑物加固和道路加固等方面。
总结：通过本文的深入探讨，我们了解到碳纤维增强复合材料加固混凝土结构的技术规程。
CFRP粘贴加固钢筋混凝土结构的加固方法
三．CFRP粘贴加固钢筋混凝土结构的加固方法利用CFRP材料对钢筋混凝土结构的加固主要有抗剪加固、抗弯加固和抗压加固。
抗剪加固主要是将碳纤维片材（一般采用的是碳纤维布）粘贴于构件的剪跨区，起到与箍筋类似的作用，以提高构件的抗剪承载力，加固的原理是利用碳纤维布对混凝土的约束来抑制剪切裂缝的开裂和发展。
在抗剪加固中，将CFRP沿混凝土受拉主应力方向粘贴，来提高构件的抗剪能力；但为施工方便，工程上经常采用将CFRP与构件纵轴方向垂直的加固方式。
根据系统的对加固与未加固梁的抗剪承载力试验研究试验结果表明：（1）梁的配箍率越低，受剪承载力提高程度就越大；（2）在其它试验参数均相同的情况下，剪跨比较大的加固梁，其加固效果更加明显，破坏形态也从脆性的斜拉破坏转变为变形性能稍好的剪压破坏；（3）碳纤维布层数越多，布带宽度越大或间距越小，则加固梁的抗剪承载力提高得越多；（4）在碳纤维布用量相同的情况下，布条间距小的方案要优于布条层数多的方案。
另外，试验还指出用碳纤维布加固梁时，碳纤维条之间的距离不宜过大，否则不但起不到良好的加固效果，反而会降低原构件的抗剪能力。
抗弯加固主要是利用碳纤维抗拉承载力高的特性，将碳纤维布粘贴在构件的受拉面，使之与混凝土共同承受荷载，以提高构件的受弯承载力，从而达到对构件的抗弯加固的目的。
试验研究表明影响碳纤维布加固效果的主要因素有：碳纤维布的用量、加固区段的范围、混凝土强度、配筋率、碳纤维布端部锚固情况以及加固前构件的受载情况等，通过粘贴CFRP 可以有效地提高构件的抗弯承载力，尤其是构件的极限承载力，增加构件的延性，使构件的破坏模式向有益的方向发展。
在抗压加固时，将CFRP封闭缠绕在柱子上，提高柱子的抗震性能。
对受压的混凝土构件进行CFRP加固，可分为二种方式——整体环向包裹和分条环向包裹；其受力机理是利用碳纤维环向高抗拉强度来限制受压构件径向变形，从而提高构件的受压承载力。
通过碳纤维布缠绕钢筋混凝土圆柱的轴心受压试验研究发现，加固后柱的极限承载力与延性有明显的增加，增加幅度与碳纤维布的规格和层数有关；而且最终的破坏形态一般为纤维布在柱的棱角处被剪坏，具有一定的突然性，但破坏前有声音预兆，使破坏具有可预测性。
碳纤维布加固混凝土结构的原理与施工技术探讨
碳纤维布加固混凝土结构的原理与施工技术探讨摘要：粘贴碳纤维结构加固技术是指采用高性能粘结剂将碳纤维布粘贴在建筑结构构件表面，使两者共同工作，提高结构构件的（抗弯、抗剪）承载能力，由此而达到对建筑物进行加固、补强的目的。
关键词：碳纤维布加固1、碳纤维布结构加固技术简介粘贴碳纤维结构加固技术是指采用高性能粘结剂将碳纤维布粘贴在建筑结构构件表面，使两者共同工作，提高结构构件的（抗弯、抗剪）承载能力，由此而达到对建筑物进行加固、补强的目的。
碳纤维增强聚合物（carbonfibrereinforcedpoly-mer简称cfrp，也称为碳纤维增强塑料）是由环氧树脂粘高抗拉强度的碳纤维束而成的。
使用碳纤维布加固具有以下几个优点：a、强度高（强度约为普通钢材的10倍），效果好；b、加固后能大大提高结构的耐腐蚀性及耐久性；c、自重轻（约200g/m2），基本不增加结构自重及截面尺寸；柔性好，易于裁剪，适用范围广；d、施工简便（不需大型施工机构及周转材料），易于操作，经济性好；e、施工工期短（本工程实例仅用一周）；因此，碳纤维结构加固技术在混凝土结构方面已产生较大的效应。
碳纤维加固技术适用于各种结构类型、各种结构部位的加固修补，如梁、板、柱、屋架、桥墩、桥梁、筒体、壳体等结构，要求基层混凝土的强度等级不低于c15即可；另外，砖砌体的某些力学性能也可以用碳纤维进行加固。
2、碳纤维布加固的原理用于建筑结构加固的碳纤维材料具有优良的力学性能，其抗拉强度一般为建筑用钢材的十几倍；但是，碳纤维材料织成碳纤维布后，其中的各碳纤维丝很难完全共同工作，在承受较低的荷载时，一部分应力水平较高的碳纤维丝首先达到其抗拉强度并退出工作状态，以此类推，各碳纤维丝逐渐断裂，直至整体破坏。
而使用粘结剂后，各碳纤维丝能很好地共同工作，大大提高碳纤维布的抗拉强度，故碳纤维加固首先必须使碳纤维布中的碳纤维丝能共同工作，因此粘结剂对碳纤维布的加固起着关键的作用，它既要确保各碳纤维丝共同工作，同时又确保碳纤维布与结构共同工作，从而达到加固的目的。
浅析CFRP材料加固混凝土结构应用
浅析CFRP材料加固混凝土结构应用1、CFRP材料的性能及特点根据所用的纤维材料的种类和性能，常见的CFRP材料有碳纤维增强塑料（CFRP）、玻璃纤维增强塑料（GFRP）、芳纶纤维增强塑料（AFRP）和混杂纤维增强塑料（HFRP），其中在结构加固中应用最为广泛是碳纤维（CFRP）。
CFRP材料具有抗拉强度高、质量轻、热膨胀系数低、抗腐蚀等优点被国内外学者研究和利用，然而其本身也存在着抗剪强度低、价格昂贵等缺点，具体如下：CFRP材料优点：（1）抗拉强度高。
（2）抗腐蚀耐久性好。
与钢筋相比，CFRP具有好的抗腐蚀和耐久性，若作为传统钢材的替代品，可以大大减少由于钢筋腐蚀造成的经济损失。
（3）自重轻。
相比较钢筋，CFRP对结构几乎不增加荷重，这对于结构的维修和加固是非常有益的。
（4）热膨胀系数与混凝土相近。
像钢筋与混凝土一样，保证了CFRP与混凝土协调工作。
（5）操作安装容易，施工速度快。
CFRP密度仅为钢材的25%左右，质量比钢构件要轻得多，所以，在运输、操作、安装等工序都比钢制构件要便捷、容易，而且时间短、速度快。
CFRP材料的缺点：（1）抗剪强度很低。
一般不超过其抗拉强度的10%，受力时，很容易被剪断，所以在将CFRP预应力筋、进行材性试验或者拉索时，相应的锚、夹具需专门研制。
（2）弹性模量低。
若想让CFRP发挥大的强度，需要其有大的变形，不施加预应力的CFRP利用率比较低。
（3）价格较贵。
CFRP由于生产工艺比较复杂，所以价格就比较昂贵，不过随着科技的进步和生产工艺的提高，相信价格会降低的。
2、CFRP材料加固混凝土结构的方法及研究2.1传统的加固方法在FRP材料被广泛应用于混凝土建筑物加固之前，传统的混凝土结构加固方法主要有下列几种：（1）加大截面加固法一般是采用同种材料来增大混凝土结构的截面尺寸，从而提高其承载力，此方法为传统的加固方法，优点：应用广泛混凝土结构的梁、板、柱等构件，施工工艺简单，工程成本低，而且具有成熟的设计和施工经验；缺点：现场施工的湿作业时间长，静空间减小，新旧材料接触面分离等问题。
CFRP在加固工程中的应用
CFRP在加固工程中的应用摘要：作为一种新型加固材料，碳纤维材料(CFRP)具有高强、轻质、耐腐蚀等优点。
本文介绍了CFRP在各类加固工程中的应用。
关键词：碳纤维加固混凝土结构1、前言碳纤维材料（CFRP）加固混凝土结构技术是20世纪80年代在国际上新兴起的一项新型、高效、便捷的结构加固技术。
它利用树脂类材料将碳纤维粘贴在混凝土表面，形成复合材料，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。
该项技术兴起于美、日、德等发达国家，现在已广泛应用于建筑物、桥梁、特种结构等各类土木工程中。
中国的起步比较晚，于1997年开始正式研究该项目，并于1998年才开始应用于实际工程。
经过近7年的努力，已取得了一些成绩，有了不少成功应用的工程实例和《碳纤维片材加固混凝土结构技术规程》。
同时，由于具有许多其它传统加固方法所不具备的优越性，如简便快速的施工工艺、良好的加固修补效果和理想的耐久性等，该技术已引起国内外土木工程领域的广泛重视。
表1是CFRP加固混凝土结构与其它传统加固方法的比较。
2、材料特性碳纤维材料（CFRP）显著的特性是：①抗腐蚀能力强(耐久性好)；②自重小,且具有很高的材料抗拉强度(质强比高)；③弹性变形能力和抗疲劳能力强；④较高的电阻和较低的磁感应。
现在，国内加固工程中所用的CFRP多为进口材料，如日本前田工纤的CFRP ，瑞士的SiKa公司的CFRP等。
与日本生产的CFRP配套使用的粘贴胶约有三种,它们分别是FP-NS、FE-Z或FE-B及FR-E3P。
各种胶的主要作用如下:(1)FP-NS底涂材料,作用为渗入混凝土内部,强化混凝土表面,改善CFRP与混凝土之间的粘结性能;(2)FE-Z、FE-B整平材料,作用为修补混凝土表面缺陷,提高CFRP与混凝土的粘结质量;(3)FR-E3P粘贴材料,保证CFRP与混凝土的有效粘结及两者的共同工作。
各种材料的具体性能见表2-3。
表中各项指标均由厂家提供,根据产品生产国的有关规范规定的方法测定。
论预应力CFRP板在混凝土桥梁施工的应用
论预应力CFRP板在混凝土桥梁施工的应用1、预应力CFRP 板加固的意义1.1保证交通的正常进行随着我国经济水平的大幅度提升，我国的交通水平也得到了很大程度的发展，因此，桥梁的承重量和负载量也随之越来越大。
同时随着外界条件的恶化，例如空气酸碱度、空气湿度、土地酸碱度、自然灾害等因素的干扰，桥梁开始越来越频繁地产生了病害，无法满足正常工作的最低标准。
另外，还有一部分桥梁涉及到公路网络升级，升级后的路网对桥梁结构承载力提出了新的要求，原有桥梁结构已经无法满足，需要对其进行加固处理。
而预应力加固技术在桥梁建设中的应用能够很好地保证了桥梁的正常使用，并使得交通得以正常的进行。
1.2能够带来经济效益对于已经无法达到正常工作最低标准的桥梁，如果拆了重建不仅会浪费很多时间和精力，对当地的交通运行会造成很大的影响，同时还需要投入巨额的资金，因此，很多国家都对损坏的桥梁毫不吝啬地投入大量的人力、财力、物力等来保证桥梁的正常使用，同时，大量的相关科研人员也将如何加强桥梁牢固程度作为研究的重点课题。
由此可见预应力加固技术在桥梁建设中的应用能够提升桥梁的牢固程度，能够为人们带来极大的社会效益与经济效益。
2、预应力CFRP板加固施工工艺预应力CFRP板加固结构的施工工艺与其所采用的张拉和锚固设备及施工环境等有着重要的联系。
CFRP板的张拉系统由锚具、力传感器、油压泵及液压千斤顶组成，施工步骤为：（1）基面處理：对于梁底出现钢筋外露的部分，首先应该对钢筋进行除锈处理，再用砂浆对其修补；对于出现裂缝的部分，采用砂浆对其进行填补和抹平；对于梁底出现破损的地方，也应该采取相应措施对其进行修补，确保粘贴区的基面平整。
（2）安装CFRP板锚具及张拉机具：在固定端预先开槽，槽口体积略大于锚具体积；然后在张拉端和固定端安装化学锚拴，再在方槽内填入环氧胶泥，应注意锚具与槽底间填充密实，无空洞；待化学螺栓达到设计强度后固定锚具，其上表面与基面平齐。
复合材料加固混凝土结构施工技术规范
复合材料加固混凝土结构施工技术规范I. 前言随着建筑结构工程的不断发展，建筑结构加固技术也日益成熟。
而在所有加固技术中，复合材料加固混凝土结构是一种高效、经济、绿色、可靠的技术。
本文将从施工技术角度，对复合材料加固混凝土结构的施工规范进行详细介绍。
II. 复合材料加固混凝土结构的定义复合材料加固混凝土结构，简称CFRP加固技术，是利用碳纤维聚合物复合材料加固混凝土结构的一种技术。
该技术不仅可以提高混凝土结构的承载能力，还可以提高其抗震性能、耐久性和耐久性。
III. 施工前的准备工作在进行复合材料加固混凝土结构施工之前，需要进行以下准备工作：1. 施工方案的编制施工方案应根据混凝土结构的实际情况和要求编制，包括加固部位、加固形式、材料选用、施工工艺等。
2. 施工图纸的制作施工图纸应根据施工方案编制，包括加固部位、加固形式、材料选用、施工工艺等。
3. 材料的选用材料应具有良好的机械性能、化学稳定性和耐久性，且应符合国家有关标准。
4. 设备的准备设备应符合国家有关标准，且应具备良好的安全性能。
IV. 施工过程1. 表面处理在进行复合材料加固混凝土结构施工之前，需要对混凝土表面进行处理。
处理方式包括清洗、除锈、打磨等，以确保复合材料与混凝土表面的粘结性能。
2. 粘结剂的涂布在表面处理后，需要在混凝土表面上涂布粘结剂。
粘结剂应均匀涂布，并在规定时间内干燥。
3. 复合材料的制作复合材料应根据实际需要制作成规定长度和宽度的板材、带材或管材。
4. 复合材料的固定复合材料应根据设计要求固定在混凝土结构上。
固定方式包括胶合、机械固定等。
5. 复合材料的粘结复合材料与混凝土结构的粘结应符合国家有关标准。
粘结方式包括手工粘结、机器粘结等。
6. 复合材料的加固复合材料应根据设计要求对混凝土结构进行加固。
加固方式包括增强、补强等。
V. 施工后的检验在进行复合材料加固混凝土结构施工之后，需要进行以下检验：1. 粘结强度的检测粘结强度应符合国家有关标准，检测方式包括拉伸试验、剪切试验等。
混凝土梁加固新技术
混凝土梁加固新技术混凝土梁加固是一项重要的工程，因为它可以帮助保证建筑结构的安全和稳定性。
为了提高混凝土梁加固的效果和质量，现在出现了一些新的技术，本文将详细介绍这些技术的具体步骤和要点。
一、混凝土梁加固的意义混凝土梁是建筑结构中承受水平荷载和垂直荷载的重要部分，因此其安全性和稳定性至关重要。
当混凝土梁出现裂缝、变形等问题时，需要进行加固处理，以保证建筑的安全和稳定。
加固混凝土梁可以提高其承载能力，延长其使用寿命，同时还可以提高建筑结构的整体稳定性和安全性。
二、混凝土梁加固的新技术1. CFRP加固技术CFRP是一种高强度、高模量的纤维材料，可以用于加固混凝土结构。
CFRP加固技术是一种常用的混凝土梁加固技术，它采用CFRP板材或CFRP绳索对混凝土梁进行加固。
具体操作步骤：（1）清洁表面：将混凝土梁表面清洁干净，去除污垢和附着物。
（2）打钉：在混凝土梁表面钻孔并打入锚钉。
（3）涂胶：将CFRP板材或CFRP带子涂上专用的胶水，然后将其粘贴到混凝土梁表面上。
（4）固定：使用专用的固定夹具将CFRP板材或CFRP带子固定在混凝土梁表面上。
（5）养护：在CFRP板材或CFRP带子固定后，需要进行养护，保证胶水充分固化。
2. UHPC加固技术UHPC是超高性能混凝土的缩写，具有高强度、高韧性等特点，可以用于加固混凝土结构。
UHPC加固技术是一种新兴的混凝土梁加固技术，它采用UHPC材料对混凝土梁进行加固。
具体操作步骤：（1）清洁表面：将混凝土梁表面清洁干净，去除污垢和附着物。
（2）打孔：在混凝土梁表面钻孔，然后将钢筋插入孔中。
（3）涂胶：在钢筋上涂上专用的胶水。
（4）喷涂：使用喷涂设备将UHPC材料喷涂到混凝土梁表面上，保证其充分覆盖钢筋。
（5）养护：在UHPC材料固化前需要进行养护，保证其充分固化。
3. 碳纤维布加固技术碳纤维布是一种高强度、高模量的纤维材料，可以用于加固混凝土结构。
碳纤维布加固技术是一种常用的混凝土梁加固技术，它采用碳纤维布对混凝土梁进行加固。
碳纤维增强混凝土的工程应用
碳纤维增强混凝土的工程应用一、碳纤维增强混凝土的概念和特点碳纤维增强混凝土（Carbon Fiber Reinforced Concrete，简称CFRC）是一种利用碳纤维增强材料来增强混凝土的强度、韧性、耐久性和抗裂性的混凝土材料。
其主要特点有以下几点：1. 高强度和高韧性：碳纤维具有高强度、高模量和高韧性，能够增强混凝土的承载能力和抗裂性能。
2. 耐久性好：CFRC具有良好的耐久性能，能够抵抗氯离子、酸碱、潮湿和高温等环境的侵蚀和腐蚀。
3. 施工方便：CFRC施工简单，不需要特殊的施工条件和设备，可以在现场制作和施工。
4. 美观性好：CFRC表面光滑平整，可以按照设计要求进行色彩和纹理的处理，具有良好的美观性。
二、 CFRC的工程应用1. 桥梁工程桥梁是CFRC应用的重要领域之一。
采用CFRC增强的桥梁具有高强度、高韧性和高耐久性，能够有效地提高桥梁的承载能力和抗震能力。
例如，美国加州的San Francisco Bay Bridge上的CFRC混凝土支撑柱，能够承受8.0级地震的冲击。
2. 隧道工程隧道工程是CFRC应用的另一个重要领域。
隧道的环境复杂，CFRC的高耐久性和抗裂性能能够有效地延长隧道的使用寿命。
此外，CFRC还可以用于隧道内部的隔音、防水和防火等功能。
3. 建筑工程CFRC可以用于建筑物的墙体、地板、屋顶和柱子等结构的增强和修复。
例如，日本的六本木Hills大厦采用了CFRC增强技术，解决了建筑物裂缝和变形等问题。
4. 地下工程地下工程是CFRC应用的另一个重要领域。
CFRC可以用于地下室的防水、抗震和增强等工程。
例如，日本的东京地铁采用了CFRC技术，解决了地铁隧道的裂缝和变形等问题。
5. 其他工程CFRC还可以用于船舶、机场跑道、防洪堤坝等领域的工程应用。
三、 CFRC在实际工程中的应用案例1. 中国澳门永利皇宫酒店中国澳门永利皇宫酒店是一座集酒店、赌场、会议中心和购物中心于一体的综合性建筑。
探讨CFRP加固钢筋混凝土梁
探讨CFRP加固钢筋混凝土梁摘要：本文结合某工程实例，介绍了碳纤维复合材料在结构构件加固中的计算方法，并对施工工艺进行了讨论，仅供同行参考。
关键词：CFRP；加固；钢筋混凝土梁；工艺0引言碳纤维布加固修补结构技术是一种新型的结构加固技术，它是利用树脂类粘结材料将碳纤维布粘贴于混凝土表面，以达到对结构及构件加固补强的目的。
碳纤维材料（CFRP）用于混凝土结构加固修补的研究始于80年代美、日等发达国家，我国起步很晚，近年来发展十分迅速，在众多领域得到了广泛的应用。
在钢筋混凝土结构使用过程中，由于各种原因，经常会造成钢筋混凝土主体构件开裂。
对混凝土构件的裂缝可以采取多种方法进行补强加固，其中碳纤维布加固技术是新近发展起来的一种结构加固方法。
1 碳纤维加固结构构件技术原理碳纤维材料具有高强度、高弹性模量、质量轻及耐腐蚀性好等特点。
加固修复混凝土结构所用碳纤维材料主要为碳纤维材料与配套树脂。
碳纤维的抗拉强度为建筑钢材的10倍左右，而弹性模量与钢材相当，某些种类（如高弹性）碳纤维的弹性模量甚至是钢材的2倍以上，且施工性能与耐久性良好，是一种很好的加固修复材料；配套树脂则包括底层树脂、找平树脂及粘结树脂，前两者的作用是为了提高碳纤维的粘结质量，而后者的作用则是使碳纤维与混凝土能够形成一个复合性整体，并且共同工作，提高结构构件的抗弯、抗剪承载能力，达到对结构构件进行加固、补强的目的。
2加固工程概况某三层工业厂房，底层采用梁柱结构，主梁跨度为8.2m，梁间距为6m，梁截面尺寸为；上层为砖混结构。
主梁采用预制钢筋混凝土梁，顶端通过预埋件与柱侧预埋钢板进行焊接。
混凝土强度等级为C25，当龄期达到60天时对其进行取芯，强度代表值为20.3MPa，没有达到设计要求。
对其分析原因后，决定选择粘贴碳纤维布进行加固。
3碳纤维布加固框架梁设计3.1基本假定用碳纤维材料加固后，混凝土梁的极限承载力计算与普通混凝土梁有所不同，其基本假定为:(1)受拉区混凝土的作用忽略不计；(2)梁受弯后，混凝土、钢筋及碳纤维应变符合平截面假定；(3)碳纤维材料采用线弹性应力-应变关系：。
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CFRP加固混凝土结构的优点及施工技术要素CFRP加固混凝土结构的优点及施工技术要素摘要：目前，纤维增强复合材料（Fiber Reinforced Plastic，简称FRP）用于加固混凝土结构的技术已经日渐成熟。
FRP材料主要有：碳纤维增强塑料（CFRP）、玻璃纤维增强塑料（GFRP）和芳纶纤维增强塑料（AFRP）。
CFRP除了具有自重轻、强度高、还具有良好的耐腐蚀性能，因此在加固和修复混凝土结构工程领域有着广泛的应用前景，然而CFRP加固混凝土结构还面临着很多的技术性难题有待研究。
由于作者近两年接触了较多房屋加固工程，如广州市知用中学教学楼项目、广州卫生学校学生宿舍楼项目，都采用到了CFRP加固混凝土结构的技术，然而施工员的技术水平。
作者为了进步了解CFRP 加固混凝土结构的技术，查阅了大量的资料，将作者对CFRP技术的思考和理解总结于下文。
关键词：碳纤维增强复合材料（CFRP）;（CFRP）力学性能;混凝土结构Abstract: In the past two years, the author contact with the reinforcement of more housing, such as Guangzhou City to know the middle school project, the Guangzhou Health School student dormitory project, it all used to the technology of CFRP reinforced concrete structures, however, construction members of the technical level. Of CFRP reinforced concrete structures technology in order to progress to understand, access to large amounts of data are summarized in the following of thinking and understanding of CFRP.Key words: carbon fiber reinforced composite materials (CFRP); (CFRP) mechanical properties; concrete structures中图分类号：TU377 文献标识码：A文章编号：一、 CFRP纤维材料混凝土加固技术现状CFRP纤维材料通常加固钢筋混凝土结构的方法是将它粘贴在混凝土的表面，通过树脂将CFRP纤维材料与混凝土有效的粘结以实现它们之间传递受力的作用。
受损的钢筋固混凝土结构经过用CFRP修复后一般还可继续使用多年时间。
目前，我国关于CFRP加固混凝土结构的研究热点主要是FRP加固钢筋混凝土后的破坏模式及其计算方法。
对于影响CFRP与混凝土粘贴界面之间力学性能的因素的研究则相对较少。
二、CFRP纤维材料混凝土加固技术的优点建筑结构长期在自然环境和使用环境的双重作用下的逐渐损坏是一个不可逆转的客观规律。
目前工程上常用的混凝土结构加固补强的方法主要有以下几种：体系法、体外预应力法、外包钢法、外部粘钢法等。
但是，以上的这些方法无论在施工的难易程度还是被加固的对象都受到了极大限制。
与传统的加固修复方法相比，CFRP加固技术具有明显的优越性：（1）适用范围广阔：因为CFRP可以规模是生产并具有优越的力学性能，故其可以运用的建筑工程范围较为广泛，例如：建筑物、构筑物、桥梁、地铁、隧道等。
（2）使用方便：运用CFRP加固修复时，其使用的工器具简单并且容易携带，能够快速、安全、有效的完成加固任务。
（3）本身自重小：通常的CFRP成平为布状或者片材形状，其质量轻并且强度高，对被加固修复的混凝土结构不具有任何的自重荷载和不占用结构的使用空间。
（4）施工质量好：用CFRP加固混凝土结构施工工艺非常简单和易于操作，故其施工质量的控制也能达到较大的保证率。
（5）有良好的耐久性能：通过前人所作的实验研究可以了解到CFRP加固混凝土结构在耐久性能方面具有很大的优势，无论是酸雨侵蚀还是日光的作用等CFRP都可以有效的抵抗而几乎不降低它的力学性能。
（6）使用成本低：虽然CFRP的价格相对较高，但在施工的工艺还有工器具的选择上，CFRP加固混凝土结构具有绝对的优势，并且它的加固过程使用的人工和时间均较少，故综合起来CFRP加固混凝土结构的成本也具有很大的优势。
三、（CFRP）纤维材料的性能碳纤维（CFRP）指纤维在1000℃以上碳化，含碳量超过85％以上的纤维，包括碳素纤维和石墨纤维，碳纤维材料是最常用的纤维增强复合材料之一。
表1-1为厂家提供的碳纤维布的主要相关性能指标。
可以看出，CFRP的各项力学性能较为优异。
表1-1 碳纤维布主要技术指标从表1-1中可以看出，与传统的主要建筑材料钢筋相比较，CFRP 材料具明显的优势，主要有以下几点：1、CFRP材料轻质高强，其抗拉强度可达到普通碳素结构钢的10倍以上，弹性模量略高于钢筋，而密度仅为钢材的1/4。
能够有效提高混凝土结构的承载力和延性，改善其受力性能，基本不增加原结构自重及原构件尺寸；2、良好的抗腐蚀能力，其中CFRP耐久性能尤为突出，对酸、碱、盐和有机溶剂等腐蚀介质的耐腐蚀性能和耐候性能优良，并具有极佳的抗疲劳性能；3、施工便捷，没有湿作业，不需大型施工机具，无需现场固定设施，施工占用场地少；4、有良好的设计性，可以通过适当的纤维含量及成型方法，得到预期的材料特性和各种形状的结构；5、可检测性，可以在CFRP里面埋入光纤等传感器，其树脂层能给传感器提供优良的保护，可以对构件进行长期实时检测，既可靠又方便。
四、影响CFRP拉伸性能的主要因素1、纤维对片材拉伸性能的影响。
在碳纤维增强树脂基复合材料CFRP片材中，纤维承担主要载荷，纤维承担的载荷比例远高于基体，因此纤维的性能直接影响复合材料力学性能的好坏，提高纤维的性能对改善复合材料的性能起着关键的作用。
就碳纤维其力学性能而言，可分为通用级碳纤维(GP)和高性能碳纤维(HP)；其中高性能碳纤维包括中强型(MT)、高强型(HT)、超高强型(UHT)、中模型(IM)、高模型(HM)和超高模型(UHM)[5]。
几种碳纤维的性能见表1－2。
总体看来，碳纤维的拉伸强度与其本身的拉伸模量成反比，即弹性模量越小其拉伸强度越大。
在加固时碳纤维粘贴的层数也是影响其拉伸性能的因素之一，粘贴的层数并不与其强度成正比，当粘贴的层数达到一定时，碳纤维的拉伸强度的拉伸强度不会增加甚至会有降低的趋势。
这主要由以下几个原因引起的：1）施工工艺的控制，碳纤维布粘贴的层数越多，粘贴的密实度和平整度就越来越难控制，从而影响了整体的拉伸性能。
2）碳纤维布粘贴的层数越多，多层碳纤维布作为一个整体，它的弹性模量也大大增加，从而使其整体的拉伸性能降低。
表1－2碳纤维的性能2、树脂对CFRP拉伸性能的影响。
树脂的性能和特性主要有以下几个方面：1）固化方便，可以选用各种不同的固化剂，树脂体系几乎可以在0～180℃温度范围内固化。
2）粘附力强，树脂分子链中固有的极性羟基和醚键的存在，使其对各种物质具有很高的粘附力。
树脂固化时的收缩性低，产生的内应力小，这也有助于提高粘附强度。
3）收缩性低，树脂和所用的固化剂的反应是通过直接加成反应或树脂分子中环氧基的开环聚合反应来进行的，没有水或其它挥发性副产物放出。
它们和不饱和聚酯树脂、酚醛树脂相比，在固化过程中显示出很低的收缩性（小于2%）。
4）力学性能优良。
固化后的环氧树脂体系比其他粘结材料具有优良的力学性能。
5）化学稳定性，通常，固化后的环氧树脂体系具有优良的耐碱性、耐酸性和耐溶剂性。
像固化环氧体系的其它性能一样，化学稳定性也取决于所选用的树脂和固化剂。
适当地选用环氧树脂和固化剂，可以使其具有特殊的化学稳定性能。
工程实际的大量资料表明，树脂对CFRP片材拉伸性能的好坏至关重要。
但是树脂本身性能具有分散性，这是因为：1）所用的环氧树脂的种类不同，每种环氧树脂的分子量、分子量分布均有差别，最终形成固化物的交联密度不同，从而影响树脂性能；2）稀释环氧树脂的活性环氧稀释剂的种类、加入量不同也会影响树脂的性能；3）各品牌树脂所用的固化剂种类不同(一般选用聚酰胺、改性脂环族多元胺或改性脂肪族多元胺)，不同分子结构的固化剂与环氧树脂反应形成的树脂固化物在拉伸强度等物理力学性能方面都有差别。
正常情况下，树脂具有良好的的可塑性能和力学性能，把它作为粘贴剂用于CFRP加固混凝土结构工程上能很好的发挥它的力学优越性。
树脂作为CFRP加固混凝土结构传递CFRP材料与和混凝土结构之间应力的介质，故树脂的性能影响着整个加固结构的力学性能。
树脂的黏结能力和其它的力学性能指标，如抗拉伸强度、抗剪强度、弹性模量、可塑性能等对实际的加固工程有着重要的影响。
对于所粘贴的碳纤维布能否一起共同工作，树脂的弹性模量起着决定性的作用，树脂的弹性模量越大则，碳纤维布的整体性能就越好，反之则越低。
在用树脂作为基体加固混凝土结构时，它的用量的多少也直接影响着加固结构的整体力学性能。
图1－1所示是强度与含胶量关系曲线，可以看出，随着含胶量的逐渐升高，拉伸强度先变大，后又逐渐变小，在含胶量为33％－35％之间时达到最大值，这说明含胶量太高和太低都不利于强度的发挥，含胶量太高，碳纤维含量降低，强度降低；含胶量太低时，树脂浸润不好，可能引起局部缺胶，纤维间应力得不到很好的传递，从而影响碳纤维的强度发挥。
图1－1拉伸性能与含胶量关系图[1] 吴智深. FRP复合材料在基础工程设施的增强和加固方面的现状与发展[C]. 中国首届纤维增强塑料(FRP)混凝土结构学术交流会论文集. 北京, 2000: 5~20[2] 王荣国, 戴成琴等. CFRP 加固混凝土梁式结构技术及其设计方法[J]. 纤维复合材料. 2002, (2):40~42[3] 曹征良教授、李伟文副教授、严志亮.CFRP加固钢筋混凝土构件力学及耐久性能试验研究.1.1:3~4[4] 赵桐，谢剑，碳纤维布补强加固混凝土结构新技术，天津：天津大学出版社。
2001[5] 李苏苏，碳纤维增强复合材料力学性能的试验与分析，工业建筑：2007年第37卷第5期69[6] 谭壮. GFRP布加固混凝土梁受力性能的试验研究[D]. 清华大学硕士论文. 2002[7] 张宁，岳清瑞，杨勇新，等．碳纤维布加固钢结构疲劳试验研究[J]．工业建筑．2004，34(4)：19-21[8] Chen J. F., Teng J. G.. Anchorage strength models for FRP and steel plates bonded to concrete. Journal of Structural Engineering, ASCE. 2001, 127(7): 784~791------------最新【精品】范文。