碳纖維加固在建筑加固中應(yīng)用比較廣泛。碳纖維結(jié)構(gòu)加固技術(shù)見(jiàn)指采用高性能粘結(jié)劑將碳纖維布粘貼在建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)件表面,使兩者共同工作,提高結(jié)構(gòu)構(gòu)件的(抗彎、抗剪)承載能力,由此面達(dá)到對(duì)建筑物進(jìn)行加固、補(bǔ)強(qiáng)的目的。
但是用碳纖維加固鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)或構(gòu)件時(shí),存在以下幾點(diǎn)不足:
1.碳纖維的抗拉彈性模量相對(duì)其強(qiáng)度過(guò)低,其與鋼筋共同工作時(shí),當(dāng)鋼筋完全發(fā)揮強(qiáng)度時(shí)CFRP才發(fā)揮出不到20%的強(qiáng)度,從而在結(jié)構(gòu)的適用荷載內(nèi)無(wú)法充分利用碳纖維的強(qiáng)度。
2.混凝土與碳纖維之間的環(huán)氧樹(shù)脂粘結(jié)層容易發(fā)生粘結(jié)破壞,粘貼CFRP片材的碳纖維加固有其限度,過(guò)量粘貼會(huì)導(dǎo)致界面無(wú)法傳遞足夠的剪應(yīng)力而使得CFRP的強(qiáng)度無(wú)法得到充分利用,并且在構(gòu)件承受較大荷載時(shí)容易出現(xiàn)粘結(jié)破壞。
3.目前的加固手段是將CFRP非常緊密地粘貼到試件的表面,當(dāng)試件的表面有一-定的曲率時(shí),CFRP在受拉的同時(shí)還將受到一個(gè)由曲率引起的剝離應(yīng)力。
因?yàn)樘祭w維加固過(guò)程中對(duì)碳纖維施加預(yù)應(yīng)力后,構(gòu)件在承受荷載之前碳纖維就已經(jīng)發(fā)揮了相當(dāng)?shù)膹?qiáng)度,既有效地利用了碳纖維的高強(qiáng)度性,又能抑制構(gòu)件的變形和裂縫的開(kāi)展,這樣就較好地避免了碳纖維強(qiáng)度模量比值過(guò)高的矛盾,充分發(fā)揮了碳纖維的高強(qiáng)特性,極大地改善了使用,階段的各項(xiàng)受力性能。