碳纖維板材在補(bǔ)強(qiáng)加固技術(shù)強(qiáng)度方面是鋼筋的5 倍
發(fā)布日期：2017年03月23日
預(yù)應(yīng)力碳纖維板技術(shù)是一項(xiàng)新型的補(bǔ)強(qiáng)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(zhǎng)時(shí)間日照等環(huán)境作用對(duì)碳纖維的力學(xué)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(xiàng)技術(shù)可使碳纖維板在承擔(dān)結(jié)構(gòu)傳遞的荷載應(yīng)力之前就已經(jīng)處于較高的應(yīng)力水平，預(yù)先發(fā)揮一定的強(qiáng)度，從而實(shí)現(xiàn)其高強(qiáng)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(xué)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(yīng)力。但這種加固工藝對(duì)碳纖維強(qiáng)度的利用率極低，因?yàn)樘祭w維板材的彈性模量為170GPa，抗拉強(qiáng)度高達(dá)2800MPa，要發(fā)揮抗拉強(qiáng)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(qiáng)度僅為300MP左右，要發(fā)揮抗拉強(qiáng)度需要0.15%的拉伸變形。
當(dāng)碳纖維板材與構(gòu)件內(nèi)部鋼筋共同工作時(shí)，不考慮鋼筋原有的初始應(yīng)變，鋼筋屈服時(shí)碳纖維板材所能發(fā)揮的強(qiáng)度也僅為抗拉強(qiáng)度的8.8% ;而在讓碳纖維發(fā)揮全部強(qiáng)度所需要的1.7%的應(yīng)變下，混凝土結(jié)構(gòu)會(huì)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(qiáng)度是鋼筋的5 倍，因此碳纖維材料發(fā)揮其強(qiáng)度時(shí)變形較大，鋼筋屈服或混凝土破壞時(shí)，碳纖維的強(qiáng)度還沒(méi)有充分發(fā)揮出來(lái)，預(yù)應(yīng)力碳纖維加固技術(shù)可較好的解決這個(gè)問(wèn)題，大大提高碳纖維材料的利用率。
