碳纤维在加固钢筋混凝土悬梁臂构件的应用

摘 要：与传统的加固技术相比，碳纤维加固技术略有优势，该技术原理是依据增加受力方，分担有钢筋混凝土所承受的压力，采用的是高性能环氧类粘结剂粘附于混凝土构件，组成新的受力组合，巧妙地利用碳纤维高强度抗拉优势增加原有混凝土结构的抗拉能力。加固混凝土一直是建筑行业所追求和研究的热点，在增强建筑结构抗震能力碳纤维加固混凝土有一定的辅助作用。

关键词：碳纤维加固钢筋混凝土；高强度轻质建材；建筑结构抗震

碳纤维所具有的原始特征是轻质建材属性，抗腐蚀能力，耐老化性能和物理性能稳定等，和普通的钢材相比其抗拉强度是相当高，作为新兴起的混凝土加固的技术，但是碳纤维加固的技术显然已经成为了行业的一个新的起点把碳纤维加固鼓的技术的优点结合钢筋混凝土技术，提高建材的抗拉抗压性能，增强建筑的抗震承受能力。

1 碳纤维加固技术

碳纤维加固技术和传统的加固技术相比有很多的优点，如抗腐蚀性强、使墙体的强度加强、减少施工的时间。碳纤维还比原来的混凝土结构铸造的墙体韧性好，耐用，还有就是也可以减少施工的地方，混料的时候更加的简便，碳纤维而且还不容易被酸等腐蚀性东西腐蚀。碳纤维和混凝土结合粘贴的技术，一起承担建筑的压力，混凝土对建筑造成的个别裂缝有一定的阻止和控制的作用。因为碳纤维材料的热胀冷缩作用和混凝土的相似，当环境的温度发生改变时，对建筑的损害较小，所以温度也不会产生相互作用力。由于碳纤维是非常稳定的，所以当它遇到酸碱盐等化学有机物时，它们不会与碳纤维化学物反应，所以建筑里边的钢筋等建筑材料就不会接触到酸碱盐等化合物，也就不会跟他们产生反映，增加了建筑物的使用时间，同样也就增大了建筑物的安全性，住的放心。还有一个特点就是碳纤维化合物是一种柔性材料，所以它非常容易被切割，所以如果把它当成一种建筑材料的话它是非常容易被切割的，也就非常容易的建造出各种形状的建筑物。有些混凝土建造一些特殊的建筑物是非常脆弱的，但是如果用的是柔性材料的话，那么他就可以发挥柔性材料的长处了，故用碳纤维建造一些特殊工艺的建筑时，是非常有帮助的。

2 碳纤维的未来方向

未来建筑是不可预见的，但是我们能遇见到未来建筑的发展方向，其中包括建筑的安全度数、建筑工期、使用年限、建筑垃圾回收。我们就以上几点谈谈碳纤维的优点，因为碳纤维结构是非常的紧密的，受热胀冷缩的特性的破坏也相对较少，所以如果建筑物用了碳纤维的话，它是非常的安全的，一些比较重要的建筑，比如地铁的通道，水下通道，铁路，高铁等等一些非常人多使用的建筑，其安全性一定要保障，所以可以使用此作为安全保障，另外由于它的抗温性也是非常的好的，所以在我国甚至全球的一些温度比较极端的地方可以使用碳纤维材料，在我国的新疆、、还有东北的北地区，在每年的大部分时候是非常寒冷的，如果用传统的建筑材料混凝土的话，不仅的话不仅工期长而且需要的人力也是非常的大的，建筑的质量并不是特别的好，但是如果用碳纤维建筑的话，那就不是一个等级了，首先来说，使用年限将会大大增加，且最主要的好处是在特别寒冷的地区使用的人员将会大大地减少，工期也会大大缩减，那么它的建筑质量呢，我们专业的回答是比传统的混凝土要好得多。

2.1 建筑工期

和传统的混凝土建筑相比，它的建筑工期将会缩减大概50%，如果说一般的高层的建筑工期需要两年的话，那么使用碳纤维建筑材料只需要一年的时间，这是为什么呢，因为一般的建筑材料混凝土在建筑好一层时候需要等它的硬度变大之后，才能继续建筑下一层，但碳纤维建筑材料的硬度恢复时间很短，这就是为什么使用碳纤维建筑材料比一般的建筑材料相比的工期会缩短一半，还有如果在野外等不好的环境的话，如果是建筑时间缩短一半。

2.2 使用年限

一般的建筑物的使用年限是70年，这就需要人们在70年之内换一套房子，而70年大概也就是一个人的寿命。所以如果是这样的话，每个家庭的孩子30岁之前结婚并育有一个孩子，那么70年将会是两人的时间，现在大部分人还是房奴，如果你拼了半辈子，只够你自己和你的下一代去生活的地方，多少人会感觉有些不值，那么我们就需要把建筑物的使用年限提高，但是如果还只是用原来的建筑方法的话，那么建筑超了70年后将不会是那么安全。所以一种新的材料应予而生，碳纤维，碳纤维大大怎加了建筑物的使用年限。同样如果还是在野外等不好的环境去建造工程的话，那么使用年限的增加，会减少建筑的次数，这同样也是建筑工人的一种福利。

3 建筑垃圾回收

在目前听得最多的就是某某城市ph2.5，据有关部门监测，但环境中形成雾霾时，人们生活在这样的环境时，雾霾致使人们的癌症的几率会大大增加，所以生活在一个良好的空气环境中是非常必须的，致使雾霾有很多原因，其中建筑垃圾就是一个原因，现在的建筑垃圾大都会浪费掉，而慢慢的占用环境，污染环境，碳纤维建筑材料的另一个好处就是可以回收利用，大大减轻了环境的污染。

下面让我们用专业术语介绍一下碳纤维材料：

粘贴碳纤维布以后， 构件受弯承载力开裂梁的荷载和抗剪承载力都明显提高，其中抗剪承载力的提高更为显著。由于碳纤维对提高抗剪承载力的机理与箍筋的作用类似，因此在提高钢筋混凝土梁抗剪承载力的基础上，还可以明显提高构件的变形能力，增加建筑构件的延性。混凝土梁斜截面在用碳纤维加固后，在其构件损坏之前都有碳纤维条的撕裂、起鼓和起皱等破坏的现象，从而提高了原有混凝土脆性性能。在提高抗剪能力的同时，可以增加受弯碳纤维的锚固。

4 结语

碳纤维加固技术必将发展成为先进的建筑工程技术，在发展建筑行业的同时加重在碳纤维加固技术行业的筹码。碳纤维通过粘合混凝土，把先进的建筑技术和传统的技术相结合，各自发挥自己的优势，碳纤维加固技术填补传统混凝土加固技术的缺陷，提高钢材的抗震，抗拉，抗压性能。

参考文献

[1] 滕文川.碳纤维加固钢筋混凝土构件应用[J].低温建筑技术，2006， 05：96-98

[2] 廖欣明.碳纤维加固钢筋混凝土悬梁臂构件的应用[J].建筑材料与施工，2010，04：56-57.

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