高強(qiáng)碳纖維板演示文檔A

碳纖維材料與鋼材相比，具有以下顯著

特點(diǎn)，是一種很好的結(jié)構(gòu)加固材料1、抗拉強(qiáng)度高:順纖維方向抗拉強(qiáng)度遠(yuǎn)大于普通鋼筋，比普通鋼筋高7至10倍；

2、密度小:同等截面下，其重量?jī)H為鋼材的1／7～1／5；強(qiáng)度與密度的比值較高（比鋼材高10－15倍）；

3、抗腐蝕性能良好:由于采用的主要材料是非金屬材料碳纖維,碳纖維電化學(xué)活性遠(yuǎn)小鋼材，具有非常好的抗腐蝕性能；

4、非磁性:由于本身是非金屬材料，具有非磁性，因此可以用于對(duì)電磁通量有特殊要求的結(jié)構(gòu)中；5、軸向熱膨脹系數(shù)低:軸力影響較小;6、優(yōu)異的抗疲勞性能；7、力學(xué)性能與預(yù)應(yīng)力鋼材相近：應(yīng)力應(yīng)變曲線線性，低松馳且彈性模量與鋼材基本相當(dāng)。

目前碳纖維加固結(jié)構(gòu)的缺點(diǎn)

常用的結(jié)構(gòu)加固方法是將碳纖維布粘貼在結(jié)構(gòu)表面，存在以下缺陷：1、碳纖維雖然是一種高強(qiáng)的材料，但要發(fā)揮其較大強(qiáng)度，需要相當(dāng)?shù)淖冃?。?dāng)與普通鋼筋共同工作時(shí)，鋼筋完全發(fā)揮其強(qiáng)度時(shí)CFRP的受力才達(dá)到其強(qiáng)度極值20%左右，難以抑制結(jié)構(gòu)的變形和裂紋的擴(kuò)展。2、粘貼用環(huán)氧膠的剪切強(qiáng)度是一定的，超過(guò)該值后界面?zhèn)鬟f的剪應(yīng)力不再增加，所以粘結(jié)碳纖維片材加固有其限度，在結(jié)構(gòu)承受大荷載時(shí)，容易出現(xiàn)粘結(jié)破壞，使得碳纖維布的強(qiáng)度得不到充分的發(fā)揮，大大降低預(yù)期的加固效果。解決方案之一——

預(yù)應(yīng)力碳纖維板加固方法一、高強(qiáng)碳纖維板預(yù)應(yīng)力加固體系基本原理

對(duì)于需要加固的梁，采用涂覆有環(huán)氧膠的碳纖維進(jìn)行預(yù)應(yīng)力張拉，修復(fù)梁的變形和閉合裂紋，而后將碳纖維板粘貼、錨固在梁上，提高梁的承載能力。

與直接粘貼碳纖維的加固方法比較，高強(qiáng)碳纖維加固具有以下明顯的優(yōu)點(diǎn)。二、高強(qiáng)碳纖維板預(yù)應(yīng)力加固的優(yōu)點(diǎn)碳纖維布粘貼表面碳纖維板粘貼表面

碳纖維板中的碳纖維已被拉直，結(jié)構(gòu)變形時(shí)可以立即發(fā)揮作用優(yōu)點(diǎn)1：有效利用了碳纖維的高強(qiáng)度，節(jié)約碳纖維用量

根據(jù)有關(guān)測(cè)算，加預(yù)應(yīng)力后，碳纖維的用量可以減少一半以上，經(jīng)濟(jì)效益非常明顯。優(yōu)點(diǎn)2：優(yōu)點(diǎn)3：可以平衡結(jié)構(gòu)的一部分既有荷載，有效地減少混凝土結(jié)構(gòu)的應(yīng)力和撓度變形，延緩梁開(kāi)裂，減少裂紋寬度，進(jìn)一步提高結(jié)構(gòu)的承載力。優(yōu)點(diǎn)4：改善了結(jié)構(gòu)從正常使用極限狀態(tài)到承載能力極限狀態(tài)的行為，如混凝土結(jié)構(gòu)的開(kāi)裂、應(yīng)力及變形等均可得到改善。三、高強(qiáng)碳纖維板預(yù)應(yīng)力加固體系組成OVM.CFP50-1.2型高強(qiáng)碳纖維板規(guī)格：50mm×1.2mm；拉伸強(qiáng)度：＞2300MPa;彈性模量：150～170GPa;斷裂伸長(zhǎng)率：＞1.4%

OVM.CFP50-1.2型高強(qiáng)碳纖維板力學(xué)性能表OVM.CFP50-1.2型高強(qiáng)碳纖維板錨具碳纖維板和錨具組裝件性能指標(biāo)：極限強(qiáng)度≥

2200MPa;

極限力≥

132kN;

極限延伸率≥1.2%錨具長(zhǎng)110mm，厚40mm碳纖維板粘貼專用環(huán)氧膠采用瑞士西卡公司生產(chǎn)的SIKADUR30結(jié)構(gòu)膠（或國(guó)內(nèi)同等性能的環(huán)氧膠）OVM.CFP50-1.2型支架1、一般采用化學(xué)錨拴固定，可根據(jù)實(shí)際工程情況變更固定方式。2、固定端支架可與錨具一體。固定端支架張拉端支架OVM.CFP50-1.2型張拉機(jī)具千斤頂性能指標(biāo)：公稱頂壓力：63kN外形尺寸：φ52X100四、預(yù)應(yīng)力碳纖維板加固體系試驗(yàn)1、碳纖維板和錨具組裝件試驗(yàn)2、碳纖維板粘貼混凝土強(qiáng)度試驗(yàn)3、碳纖維板加固混凝土小梁對(duì)比試驗(yàn)

組裝件極限破壞形式為碳纖維絲發(fā)散1、碳纖維板和錨具組裝件試驗(yàn)

實(shí)測(cè)碳纖維板粘貼強(qiáng)度大于14MPa2、碳纖維板粘貼混凝土強(qiáng)度試驗(yàn)3、碳纖維板加固混凝土小梁對(duì)比試驗(yàn)試驗(yàn)小梁圖片

對(duì)未粘貼碳纖維板、粘貼碳纖維板（無(wú)預(yù)應(yīng)力）、施加30kN預(yù)應(yīng)力和施加50kN預(yù)應(yīng)力的混凝土小梁進(jìn)行對(duì)比試驗(yàn)施加預(yù)應(yīng)力的小梁試驗(yàn)后的圖片粘貼碳纖維板（未加預(yù)應(yīng)力）的小梁試驗(yàn)后圖片未粘貼碳纖維板的小梁試驗(yàn)圖片碳纖維板按工程所需長(zhǎng)度下料，并在其兩端把錨具固接好確定加固結(jié)構(gòu)的錨固點(diǎn)，并按需要鑿出深為20mm的長(zhǎng)方形凹槽以便放置錨具和張拉千斤頂采用打孔機(jī)器打孔，以便安裝支架安裝固定端和張拉端支架五、預(yù)應(yīng)力碳纖維板施工工法（1）在碳纖維板上涂上環(huán)氧膠安裝好固定端五、預(yù)應(yīng)力碳纖維板施工工法（2）將碳纖維板裝入張拉端張拉碳纖維板旋緊螺母固定環(huán)氧膠固化后，對(duì)加固處進(jìn)行必要清理五、預(yù)應(yīng)力碳纖維板施工工法（3）小結(jié)

碳纖維材料作為新型高強(qiáng)材料，若粘貼前將其預(yù)先張拉到一定設(shè)計(jì)應(yīng)力后錨固于構(gòu)件表面，