研究碳纖維的應用實例

　　纖維復合材料介紹到目前為止,，碳纖維片材在混凝土結(jié)構受彎構件的受彎加固、受剪加固和柱的抗震加固中研究和應用最多,，相應計算理論也較為成熟,。在受彎加固時，應使碳纖維的纖維方向與受拉區(qū)的拉應力方向一致,，在受剪加固時,，應使碳纖維的纖維方向與混凝土中主拉應力方向一致，但為了施工方便,，可采用纖維方向與構件縱軸垂直的方法進行加固,，抗震加固時，應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，碳纖維也可沿構件軸向粘貼用于受拉構件的加固,、沿環(huán)向粘貼用于軸心受壓構件的加固,，在受彎加固時，也可采用對碳纖維施加預應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,、煙囪等特種結(jié)構的加固,，這些加固方法經(jīng)研究表明是有效的,。


　  碳纖維加固修補混凝土結(jié)構技術在我國起步較晚,，但最近幾年系統(tǒng)地對碳纖維用于加固修補混凝土結(jié)構技術的研究也呈現(xiàn)不斷發(fā)展的趨勢,，最初僅有國家工業(yè)建筑診斷與工程技術研究中心一個單位，相繼有清華大學,、同濟大學,、天津大學、東南大學,、大連理工大學等十余家高等學校和科研設計單位嘗試地進行過國產(chǎn)和進口碳纖維織物加固混凝土構件主要包括板,、梁、柱等的模型實驗,、加固施工工藝及加固性能評價等方面的研究,，已經(jīng)取得了實質(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用,，收到了良好的效果，現(xiàn)在部分單位著手從事纖維增強材料加固混凝土結(jié)構規(guī)范的研究,。該課題已列入建設部研究開發(fā)課題及國家科技部“九五”重點攻關課題,。目前這項工作還處于剛剛起步階段。自1997年5月,，國家工程中心已制作了一些試件
,，分為20余個工況，取得了構件抗彎,、抗剪和抗壓等一些有價值的實驗數(shù)據(jù),，進行了多項工程的試點與推廣。相信碳纖維增強材料在國內(nèi)將有廣闊的發(fā)展前景,。目前國內(nèi)的PAN基碳纖維強度一般在2000～3000Mpa 之間,，彈性模量在2.1x105Mpa左右，其性能基本滿足加固要求,，碳纖維加固修復混凝土結(jié)構技術研究開發(fā)成功后,，將會給土木建筑領域加固改造技術帶來重大變革，采用碳纖
維加固修復混凝土結(jié)構技術將比以往從傳統(tǒng)的技術更優(yōu)越,、更有效率和更方便經(jīng)濟,，可以解決傳統(tǒng)的加固方法不能解決的技術問題，具有重大的經(jīng)濟和社會效益,。碳纖維加固修復混凝土結(jié)構技術研究開發(fā)成功,，將為碳纖維材料及其它高性能纖維材料應用于建筑業(yè)打下深厚的基礎，開辟了新的產(chǎn)業(yè)途徑,。同時將會極大地帶動我國碳纖維高技術領域的發(fā)展,。