碳纖維增強復合材料因其優(yōu)異的力學性能，成為近年來被大量應用于多種結(jié)構(gòu)補強加固中的一種新型材料。同時隨著橋梁加固技術(shù)的不斷進步，碳纖維粘貼補強技術(shù)在理論設計和施工等方面也得到了進一步完善和發(fā)展，成為目前研究的熱點。
采用碳纖維加固的混凝土結(jié)構(gòu)，屈服荷載和極限承載力都有明顯提高，碳纖維高強高彈模的特性對結(jié)構(gòu)的剛度提高也有所貢獻，結(jié)構(gòu)破壞形式明顯改善，從脆性破壞向延性破壞轉(zhuǎn)變。
碳纖維布的加固原理
用于建筑結(jié)構(gòu)加固的碳纖維材料具有優(yōu)良的力學性能，其抗拉強度一般為建筑用鋼材的十幾倍；但是碳纖維材料織成碳纖維布后，其中的各碳纖維絲很難完全共同工作，在承受較低的荷載時，一部分應力水平較高的碳纖維絲首先達到其抗拉強度并退出工作狀態(tài)，以此類推，各碳纖維絲逐漸斷裂，直至整體破壞。而使用粘結(jié)劑后，各碳纖維絲能很好地共同工作，大大提高碳纖維布的抗拉強度，故碳纖維加固首先必須使碳纖維布中的碳纖維絲能共同工作，因此粘結(jié)劑對碳纖維布的加固起著關(guān)鍵的作用，它既要確保各碳纖維絲共同工作，同時又要確保碳纖維布與結(jié)構(gòu)共同工作，從而達到加固的目的。
試驗方案
在預應力混凝土空心板跨中混凝土及碳纖維上粘貼電阻應變片，按《預制混凝土構(gòu)件質(zhì)量檢驗評定標準》(GBJ321-90)對預應力混凝土空心板進行結(jié)構(gòu)性能試驗。在1.0倍正常使用短期荷載檢驗值作用下持荷30min，其余每級荷載作用下持荷10min。持荷結(jié)束時，使用靜態(tài)電阻應變采集儀跟蹤記錄混凝土及碳纖維在各級荷載作用下的應力應變情況，用百分表量測空心板在各級荷載作用下的撓度變化，用讀數(shù)顯微鏡觀測裂縫寬度并記錄裂縫開展情況。為檢驗預應力混凝土空心板的承載力情況，所有試驗均做到破壞為止。
試驗結(jié)論
(1)采取粘貼碳纖維加固預應力混凝土空心板，可以有效地提高預應力混凝土空心板的承載力。
(2)在同樣荷載作用下，粘貼碳纖維加固后可以有效減少預應力混凝土空心板的撓度。
(3)粘貼碳纖維加固后預應力混凝土空心板的開裂荷載增大。
(4)采取粘貼碳纖維加固預應力混凝土空心板，基本不影響構(gòu)件的截面高度及自重，對用戶空間的凈高度及建筑物的其他結(jié)構(gòu)沒有影響。
(5)試驗中碳纖維最大拉應變?yōu)?2000με，建議設計時碳纖維抗拉強度取2000MPa。
結(jié)語
隨著人們對碳纖維材料的進一步深入研究以及碳纖維加固技術(shù)的推廣和實踐，碳纖維加固的不足會逐步得到克服，碳纖維材料的性能會更加優(yōu)良，碳纖維加固理論及加固技術(shù)將逐步走向成熟，碳纖維加固技術(shù)在工程加固領(lǐng)域?qū)缪菰絹碓街匾慕巧?/span>
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