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我国乃桥梁大国，尤其自改革开放以来，在桥梁建设方面我国取得了巨大的成就。然而伴随着桥梁总数量的不断上升，大部分桥梁正面临技术标准低、通行能力差的问题，以至于无法满足当今日益增长的交通需求，甚至已经威胁到桥梁的行驶安全。为了保证桥梁的安全以及正常运营，延长桥梁的使用年限，对桥梁检测、养护、维修等是必不可少的。但随着桥梁使用年限的不断增加，易出现承载能力下降、通行能力超限的问题，这时就需要对桥梁采取必要的维修与加固措施以满足新的使用需求。由于桥梁使用功能的特殊性，并非所有桥梁都适合加固。首先，加固改造后的桥梁，在承载力、耐久性能上都需满足使用上的要求。对桥梁进行加固并非意味着可以无限制的提升桥梁承载力，需要考虑到新的加固体系与旧的混凝土结构的整体性与共同工作。避免出现加固体系受力滞后而混凝土结构优先破坏的情况。在桥梁的主梁加固中，可以将碳纤维布等效为钢筋，沿桥梁主拉应力方向粘贴碳纤维布，同时两端设置锚固段，可有效防止裂缝的生成以及提高主梁的抗弯刚度；也可粘贴在梁的侧面，发挥类似箍筋的作用机理，提高主梁抗剪承载力。碳纤维布也可用于轴心受压的墩柱加固中，可采用环向围束法，在墩柱上缠绕碳纤维布对柱体侧向变形起到约束，进而提高墩柱抗压强度。在桥梁加固中，必须尽可能地减少对原结构的扰动、损伤以及加固后自重的增加，同时兼顾施工操作的可行性。碳纤维布轻质高强，且施工方便的特性，在桥梁加固中可得到充分的发挥。因此碳纤维布在桥梁中，可用于主梁、墩台等承重构件中，也可在非承重构件中加固使用。事实上，虽然碳纤维布在桥梁加固中施工方便且对原结构影响小，但碍于其受力滞后的特性，在桥梁加固中难以发挥材料的高强度优势。而预应力碳板，结合预应力技术，能够充分发挥碳纤维复合材高抗拉强度、同时改变梁受力性能，为桥梁加固提供了全新的方法。预应力碳板尤其适用于大跨径桥梁的加固，正逐步得到越来越多的认可。目前市场上售卖的碳纤维布比较杂乱，很多牌子听都没听过，甚至没有匹配相应的使用说明书，令客户在购买的时候很是不安，不知道怎么选择。所以很多客户为了保证加固工程的质量，指定购买国际大品牌，如日本东丽、东邦等。这些大品牌固然是好，但是由于航空运输、技术持有等因素，使得它们的价格也比一般的国产品牌要贵很多；另外，从情感上来说，国产品牌是我们傲娇世界的敲门砖，国人理应支持国货，为此献一份力。有的人说了，难道让我放弃工程质量来支持国货吗？当然不是了。大家之所以对国产碳纤维布印象不佳，是因为那些“遗珠”你还没有发现！国产碳纤维布并非都是差的，好的厂家比比皆是，只是做出品牌的比较少。好的品牌如上海悍马，产品大多用在建筑加固补强上，其在用户当中的口碑很好，是国产品牌中的佼佼者。碳纤维增强复合材料因其优异的力学性能，成为近年来被大量应用于多种结构补强加固中的一种新型材料。同时随着桥梁加固技术的不断进步，碳纤维粘贴补强技术在理论设计和施工等方面也得到了进一步完善和发展，成为目前研究的热点。采用碳纤维加固的混凝土结构，屈服荷载和极限承载力都有明显提高，碳纤维高强高弹模的特性对结构的刚度提高也有所贡献，结构破坏形式明显改善，从脆性破坏向延性破坏转变。碳纤维布的加固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，同时又要确保碳纤维布与结构共同工作，从而达到加固的目的。试验方案在预应力混凝土空心板跨中混凝土及碳纤维上粘贴电阻应变片，按《预制混凝土构件质量检验评定标准》(GBJ321-90)对预应力混凝土空心板进行结构性能试验。在1.0倍正常使用短期荷载检验值作用下持荷30min，其余每级荷载作用下持荷10min。持荷结束时，使用静态电阻应变采集仪跟踪记录混凝土及碳纤维在各级荷载作用下的应力应变情况，用百分表量测空心板在各级荷载作用下的挠度变化，用读数显微镜观测裂缝宽度并记录裂缝开展情况。为检验预应力混凝土空心板的承载力情况，所有试验均做到破坏为止。试验结论(1)采取粘贴碳纤维加固预应力混凝土空心板，可以有效地提高预应力混凝土空心板的承载力。(2)在同样荷载作用下，粘贴碳纤维加固后可以有效减少预应力混凝土空心板的挠度。(3)粘贴碳纤维加固后预应力混凝土空心板的开裂荷载增大。(4)采取粘贴碳纤维加固预应力混凝土空心板，基本不影响构件的截面高度及自重，对用户空间的净高度及建筑物的其他结构没有影响。(5)试验中碳纤维拉应变为12000με，建议设计时碳纤维抗拉强度取2000MPa。结语随着人们对碳纤维材料的进一步深入研究以及碳纤维加固技术的推广和实践，碳纤维加固的不足会逐步得到克服，碳纤维材料的性能会更加优良，碳纤维加固理论及加固技术将逐步走向成熟，碳纤维加固技术在工程加固领域将扮演越来越重要的角色。随着既有建筑的不断增多，结构加固已经成为建筑行业中不可缺少的一环，无论是结构因功能改变需要提高承载力，还是进行抗震加固，都离不开结构加固。结构加固中采用的加固材料，从源头上直接影响着加固的质量，劣质的加固材料，会降低加固效果，甚至导致加固失效，影响结构安全性能。在众多的加固方法中，碳纤维布加固凭借施工简单、操作灵活、提高承载力明显等优点，逐步得到了越来越多的认可，至今已成为常用的加固方法之一。碳纤维布使用广泛，对结构安全影响深远，为了保障结构安全，在选用碳纤维布时，就必须选用优质碳纤维布安全风险。那么在碳纤维的选购中，如何辨别优劣呢？碳纤维布是利用碳纤维原丝编制而成，而碳纤维原丝的好坏就在根本上影响到了碳纤维布的性能。从丝束角度看，碳纤维布中允许使用的碳纤维原丝分为12K或12K以下的小丝束纤维，这是由于大丝束纤维会导致浸渍胶浸渍困难，影响碳纤维布的力学性能与工艺性能。除了小丝束与大丝束之间的区别，碳纤维原丝与碳布一样，都存在不同的强度类别。据调查，碳纤维布采用的原丝基本为T300与T700两种，二者强度分别为3530MPa与4900MPa。规范中对于高强I级碳布的强度要求为3400MPa，看似T300强度就可以满足高强I级的要求，事实却并非如此。无论是编织工艺还是原丝含量的原因，碳纤维原丝在编织成碳纤维布后强度会降低，并且降低幅度十分明显。卡本坚持采用T700碳纤维原丝，并经过不断的技术改良、创新，将碳纤维布强度提升至3000-4000MPa。出于强度要求及安全储备的角度考虑，T700原丝编织而成的碳布无疑问是更好的保障。编织工艺，同样是影响碳纤维布性能的重要因素。编织工艺首先与编制所用机器有关，但在好的机器的前提下，还需注意每一根原丝在编制的过程中是否顺直，原丝的松懈会令碳布表面产生褶皱，在后期的施工过程中会产生空鼓，产生安全隐患。质量的保证，离不开产品自检与第三方的检验。保证原丝的质量以及编制工艺的前提下，碳布在编制过程中仍然存在出现次品的概率，因此内部的自检工作就显得尤为重要。完善的自检制度、以及次品的坚决废弃不投入使用，是卡本碳纤维布能够放心使用的根本保证。另一方面，第三方检测报告也是碳纤维布性能好坏的证明。第三方检测报告通过对产品进行公平、公正的测试，还原产品的真实性能。第三番检测报告种类较多，包含常规检测报告、安全性鉴定、无毒检测报告等。当然，考虑到检测报告的权威性，一般由检测单位出具的报告会更有说服力。以上，就是从根本上辨别碳纤维布优劣的几大方向。加固材料，关系到后期结构的安全，因此必须谨慎，将质量放在前面，无疑问是较好的选择。随着使用年限的推移，建筑物会出现各种各样的病害，比较常见的，就是建筑物结构出现裂缝，小的裂缝不会有太大的影响，但是有的裂缝超过了一定的宽度和限值之后，就会影响建筑物的耐久性和适用性，裂缝一旦产生，就容易受各种因素影响，不断扩大和腐蚀内部结构，所以人们现在对建筑物裂缝都非常重视。目前常用的修补裂缝的方法就是利用碳纤维胶和碳纤维布进行修补加固。裂缝对建筑物的危害一般分为以下几点：1.钢筋腐蚀裂缝。这种是由于钢筋出现空气和水气腐蚀，出现铁锈，铁锈使钢筋体积变为原来的3~4倍，致使建筑水泥出现裂缝，裂缝加速钢筋腐蚀，恶性循环。2.低温的影响。北方冬天气温变冷相对比较明显，低温导致热胀冷缩出现裂缝，然后水气进入裂缝之中，在低温的时候水气结冰，体积膨胀，扩大裂缝，久而久之裂缝增大，甚至腐蚀内部钢筋。所以，当建筑物出现裂缝时，就要用碳纤维胶和碳纤维布对建筑物进行修补。黏贴碳纤维布工艺是用单向碳纤维布，配套碳纤维胶，垂直于裂缝一条条排列粘贴，碳纤维布和原本的钢筋混凝土结构共同受力，增大建筑物的抗拉和抗震能力，这种方法施工十分快捷方便，而且碳纤维布轻便，不会对原本建筑增加重量，是目前国际主流的裂缝处理方法。对于我们从事加固行业的人来说碳纤维布也不定都不陌生，大家也经常听到一级300g、一级200g、二级300g、二级200g规格的碳布，那么对于这些规格的碳纤维布大家真的那么了解么？现在给大家介绍下如何区分这几种规格的碳布。根据碳纤维的强度等级可分为一级和二级。一级碳纤维布和二级碳纤维布在外观上是看不出区别的，只是力学性能有区别。一级碳纤维布的抗拉强度≥3400MPa，弹性模量≥230GPa，伸长率≥1.6%；二级碳纤维布的抗拉强度≥3000MPa，弹性模量≥200GPa，伸长率≥1.5%。一级碳纤维布和二级碳纤维布在外观上看不出区别，需要送实验室进行检测才可以分辨出碳布的强度等级。但不同厂家为了区别一级和二级会在生产时自己做好记号。碳布按单位面积克数分为200g和300g，其实200g表示的是1㎡碳布的质量是200g，同理300g碳布表示的是1㎡碳布的质量为300g。由于碳纤维的密度是1.8g/cm3，可以计算出300g碳布的厚度为0.167mm，200g的碳布厚度为0.111mm。有时候设计图纸也会不提克重，而直接说厚度，其实厚度为0.111mm的碳布就代表的是200g碳布。那么又如何区分200g/㎡、300g/㎡的碳布呢，其实简单的方法直接数碳纤维原丝束的数量就可以。我们加固行业用的碳纤维基本都是12K，12K碳纤维原丝的线密度为0.8g/m，所以10cm宽的200g/㎡碳纤维布拥有25束碳纤维原丝，10cm宽的300g/㎡碳纤维布拥有37束碳纤维原丝。在碳纤维布采购时，经常有人会问到碳纤维布的抗拉强度是多少，大部分人会告诉你是3400MPa，其实这个是一级碳纤维布的抗拉强度标准值。还有一个抗拉强度设计值也会偶尔提到。那这两个值在实际中有什么意义呢？碳纤维布加固法是将抗拉强度极高的碳纤维用环氧树脂沿受拉方向或垂直于裂缝方向粘贴在要补强的结构上，形成一个整体，碳纤维材料与原有钢筋混凝同受力增大结构的抗裂、抗剪、抗弯以及抗压能力，提高结构的强度、刚度、抗裂性和延伸性，达到结构补强和改善结构受力的目的。
