研究碳纖維的應(yīng)用實(shí)例

　　纖維復(fù)合材料介紹到目前為止,，碳纖維片材在混凝土結(jié)構(gòu)受彎構(gòu)件的受彎加固、受剪加固和柱的抗震加固中研究和應(yīng)用最多,，相應(yīng)計(jì)算理論也較為成熟,。在受彎加固時(shí)，應(yīng)使碳纖維的纖維方向與受拉區(qū)的拉應(yīng)力方向一致,，在受剪加固時(shí),，應(yīng)使碳纖維的纖維方向與混凝土中主拉應(yīng)力方向一致，但為了施工方便,，可采用纖維方向與構(gòu)件縱軸垂直的方法進(jìn)行加固,，抗震加固時(shí)，應(yīng)使碳纖維布封閉纏繞在柱上,，可以較好地提高抗震性能,，除此以外，碳纖維也可沿構(gòu)件軸向粘貼用于受拉構(gòu)件的加固,、沿環(huán)向粘貼用于軸心受壓構(gòu)件的加固,，在受彎加固時(shí)，也可采用對(duì)碳纖維施加預(yù)應(yīng)力的方法以提高加固效果,，碳纖維也可用于剪力墻,，以及殼體、筒倉(cāng),、煙囪等特種結(jié)構(gòu)的加固,，這些加固方法經(jīng)研究表明是有效的,。


　  碳纖維加固修補(bǔ)混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)在我國(guó)起步較晚，但最近幾年系統(tǒng)地對(duì)碳纖維用于加固修補(bǔ)混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)的研究也呈現(xiàn)不斷發(fā)展的趨勢(shì),，最初僅有國(guó)家工業(yè)建筑診斷與工程技術(shù)研究中心一個(gè)單位,，相繼有清華大學(xué)、同濟(jì)大學(xué),、天津大學(xué),、東南大學(xué)、大連理工大學(xué)等十余家高等學(xué)校和科研設(shè)計(jì)單位嘗試地進(jìn)行過(guò)國(guó)產(chǎn)和進(jìn)口碳纖維織物加固混凝土構(gòu)件主要包括板,、梁、柱等的模型實(shí)驗(yàn),、加固施工工藝及加固性能評(píng)價(jià)等方面的研究,，已經(jīng)取得了實(shí)質(zhì)性成果，并在工業(yè)與民用建筑,、橋梁與隧道以及公路工程中得到具體的應(yīng)用,，收到了良好的效果，現(xiàn)在部分單位著手從事纖維增強(qiáng)材料加固混凝土結(jié)構(gòu)規(guī)范的研究,。該課題已列入建設(shè)部研究開(kāi)發(fā)課題及國(guó)家科技部“九五”重點(diǎn)攻關(guān)課題,。目前這項(xiàng)工作還處于剛剛起步階段。自1997年5月,，國(guó)家工程中心已制作了一些試件
,，分為20余個(gè)工況，取得了構(gòu)件抗彎,、抗剪和抗壓等一些有價(jià)值的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),，進(jìn)行了多項(xiàng)工程的試點(diǎn)與推廣。相信碳纖維增強(qiáng)材料在國(guó)內(nèi)將有廣闊的發(fā)展前景,。目前國(guó)內(nèi)的PAN基碳纖維強(qiáng)度一般在2000～3000Mpa 之間,，彈性模量在2.1x105Mpa左右，其性能基本滿足加固要求,，碳纖維加固修復(fù)混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)研究開(kāi)發(fā)成功后,，將會(huì)給土木建筑領(lǐng)域加固改造技術(shù)帶來(lái)重大變革，采用碳纖
維加固修復(fù)混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)將比以往從傳統(tǒng)的技術(shù)更優(yōu)越,、更有效率和更方便經(jīng)濟(jì),，可以解決傳統(tǒng)的加固方法不能解決的技術(shù)問(wèn)題，具有重大的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益,。碳纖維加固修復(fù)混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)研究開(kāi)發(fā)成功,，將為碳纖維材料及其它高性能纖維材料應(yīng)用于建筑業(yè)打下深厚的基礎(chǔ)，開(kāi)辟了新的產(chǎn)業(yè)途徑,。同時(shí)將會(huì)極大地帶動(dòng)我國(guó)碳纖維高技術(shù)領(lǐng)域的發(fā)展,。