碳纖維板生產(chǎn)工藝及加固鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)實(shí)用技術(shù)
發(fā)布日期：2010年12月16日
成果簡介：碳纖維板加固法（又稱CFRP加固法）是用粘結(jié)劑把碳纖維板粘貼在混凝土構(gòu)件受力部位，和基體疊合為一體，從而達(dá)到加固目的的一種施工方法。該方法通常用在混凝土橋面板、橋墩、梁、柱、煙囪以及隧道襯砌等構(gòu)件的抗彎補(bǔ)強(qiáng)、抗剪補(bǔ)強(qiáng)以及防止混凝土開裂、剝落等工程中。與鋼板加固法和增厚加固法相比，碳纖維板加固法具有強(qiáng)度高、重量輕、易于施工、耐久性好等優(yōu)良特性，可用于條件嚴(yán)酷、場地狹窄混凝土結(jié)構(gòu)的維修、加固工程中。
碳纖維板是將碳纖維浸漬樹脂后在模具內(nèi)固化并連續(xù)拉擠成型，厚度為1-1.6mm，寬度為50-100mm，長度不限。碳纖維板 抗拉強(qiáng)度為2800 N/mm2，彈性模量為165000 N/mm2，與鋼材相比，具有強(qiáng)度高、重量輕、耐腐蝕、施工簡便等優(yōu)點(diǎn)，在土木工程中具有極高的開發(fā)的應(yīng)用價(jià)值。
本項(xiàng)目對碳纖維板的成型工藝進(jìn)行研究，對碳纖維板的抗拉強(qiáng)度、彈性模量、延伸率等基本力學(xué)性能進(jìn)行了試驗(yàn)分析，可以提供碳纖維板生產(chǎn)工藝設(shè)計(jì)方案、產(chǎn)品質(zhì)量檢測方法和各種規(guī)格的碳纖維板材。
本項(xiàng)目對碳纖維板加固混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法和施工工藝進(jìn)行了試驗(yàn)研究和理論分析，并承擔(dān)了多項(xiàng)實(shí)際加固工程的設(shè)計(jì)和施工任務(wù)，積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)，可以承擔(dān)碳纖維板加固混凝土結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)與施工指導(dǎo)。
生產(chǎn)條件：碳纖維板材生產(chǎn)：500m2車間及拉擠設(shè)備一套，初期投資約100萬元。
市場預(yù)測：目前，我國已逐步進(jìn)入了混凝土結(jié)構(gòu)的維修加固高峰期，60、70 年代建造的建筑、橋梁等結(jié)構(gòu)物大多已步入需要改造和維修階段，80年代建造的結(jié)構(gòu)也有一部分由于老化和使用功能的改變需要改造和維修，已故的吳中偉院士曾預(yù)言到2010年，我國的混凝土結(jié)構(gòu)維修費(fèi)用將達(dá)千億之巨。由于碳纖維加固法具有施工簡便、耐久性好等優(yōu)點(diǎn)，今后幾年內(nèi)用量將會大幅度增加。目前，在我國，碳纖維加固主要以碳纖維布為主，碳纖維布加工企業(yè)可謂遍地開花，但是從研究成果看碳纖維布粘貼不宜超過3層，當(dāng)荷載較大時(shí)采用采用碳纖維板材更為合理，與碳纖維布相比，碳纖維板具有以下優(yōu)點(diǎn)，①碳纖維板材更適用于采用預(yù)應(yīng)力加固方式，更能充分發(fā)揮碳纖維高強(qiáng)度作用；②施工方便，施工質(zhì)量易于保證；③碳纖維板比碳纖維布易于保持纖維順直，更有利于碳纖維發(fā)揮作用；④一層1.2mm厚板相當(dāng)于10層碳纖維布作用；⑤纖維板與纖維布相比更適合于磚混結(jié)構(gòu)墻體的加固；⑥采用碳纖維-玻璃纖維混合板可以提高加固混凝土結(jié)構(gòu)延性，而且可以降低纖維板造價(jià)。目前，國內(nèi)采用的碳纖維板大多來自瑞士SIKA公司和日本東麗公司，價(jià)格昂貴，每平方米8000元左右。由于價(jià)格原因，使得碳纖維板在加固工程中的用量遠(yuǎn)遠(yuǎn)少于碳纖維布的用量，限制了碳纖維板的發(fā)展。如采用國產(chǎn)碳纖維板材將降低費(fèi)用2/3左右，如采用碳纖維-玻璃纖維混合板材則價(jià)位就會更低，用量將會大幅度增加，市場前景非常廣闊。
