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预应力加固技术与碳纤维复合材料的性能与介绍
预应力加固结构的技术是自20世纪末开始研究的一项新型补强技术，在传统粘贴加固技术上取得了重大突破，它能充分利用碳纤维复合材料的高抗拉强度，避免碳纤维过早剥离的现象，有效地提高结构的强度与刚度，达到减小结构原有裂缝宽度和限制裂缝的形成与发展的效果，显著提高结构的工作性能。其原理与粘贴钢板加固相似，均是在结构的受拉侧粘贴抗拉材料，以起到与结构共同受力，增强配筋的作用。这里有几个***，混凝土表面有凹凸不平需要进行修补、对有段差、内转角的部位应抹成平滑的曲面，对构件截面的棱角应打磨成圆弧半径不小于25MM的圆角，沪宁图表面应保持干净。
预应力加固法是采用外加预应力钢拉杆或型钢撑杆对结构构件或整体进行加固的方法，特点是通过预应力手段强迫后加部分一拉杆或撑杆受力，改变原结构内力分布并降低原结构应力水平，致使一般加固结构中所特有的应力应变滞后现象得以完全消除，因此后加部分与原结构能较好地共同工作，结构的总体承载能力可显著提高。（2）混凝土粘贴表面处理：桥梁钢筋混凝土结构长期直接暴露在头一定湿度的空气中，在粘贴碳纤维布加固施工中，需打凿掉脆化疏松层，提高粘结力。
1、预应力加固碳纤维复合材料
预应力碳纤维板弹性模量低而拉伸强度高，充分发挥需要1.5%以上的拉伸变形，而通常构件的变形限制所允许的表面应变远远小于这一变形，当加固钢筋混凝土结构时这一缺陷更加明显，钢筋的屈服变形仅为0.18%，即使在不考虑钢筋初始变形的条件下钢筋屈服时碳纤维所发挥的强度也不到12%，因此采用传统粘贴方式进行碳纤维加固时，碳纤维的高强度性能仅能被利用到很少的一部分，大部分的材料强度在结构的正常使用极限状态内都无法正常发挥，预应力加固技术可使碳纤维板在承担结构传递的荷载应力之前就已经处于较高的应力水平，预先发挥了一定的强度，从而实现了其高强性能的充分利用。碳纤维加固预应力碳纤维板即碳纤维加固补强单向板材，采用碳纤维原料与良好基本树脂，碳纤维板材具有拉伸强度高、耐腐蚀性、抗震性、抗冲击性等良好性能，预应力碳纤维板在前者已有特性上提高了结构构件的开裂荷载、屈服荷载。4、加固用碳纤维板系统的安装加固用碳纤维板系统通过高强螺杆及弧形转向块与锚具底座相连接，弧形转向块能使碳纤维板受力在同一直线上。改善使用荷载下的性能。
环氧树脂玻璃纤维复合筋性能
1、玻璃纤维特性
剥离纤维是以剥离为原料经高温溶质、拉丝、络纱、织布等工艺制造成的。除了具有拉伸强度高，抗冲击性能大灯优异的力学性能，剥离纤维还是的电绝缘材料和工业防腐、防潮材料，更作为增强材料用以制造增强混凝土，增强水泥等制品。
2、环氧树脂特性
环氧树脂固化后也具有良好的物理、化学性能，环氧树脂介点性能良好，制品稳定性好，变定收缩率小，柔韧性较好，硬度高，对碱及大部分溶剂稳定，而且使用环氧树脂可以加强两种材料之间的粘结强度。
3、环氧树脂玻璃纤维复合筋
环氧树脂玻璃纤维复合筋，其抗拉强度，是同规格普通铜筋、钢筋的2倍以上；其密度在1.25-2.1g/㎝之间，仅为常规普通钢筋的1/4左右。
玻璃纤维复合筋的低密度减轻了施工工程自身的重量，使运输、施工和安装过程更加方便；除此之外，碳纤维应用与剪力墙、筒仓、烟囱等特种结构的加固，也是具有显著的加固效果。环氧树脂玻璃纤维复合筋抗拉强度极高，在达到抗拉强度的极限时，复合筋也不会产生实质性的变形；环氧树脂玻璃纤维复合筋易于切割，施工方便，刀盘可直接切割，可按不同工程要求生产各种不同规格的标准及非标准件。
此外环氧树脂玻璃纤维复合筋还具有优异的化学性能，其耐酸碱溶液腐蚀性能是其他任何纤维材料制品都不可以比拟的；其热膨胀系数与混凝土相近，替代钢筋用于混凝土，握裹力更强。
环氧树脂玻璃纤维复合筋耐腐蚀性极强，尤其对PH值溶液或腐蚀物质都具有较高的包容度。不论是在露天潮湿会淋雨的地区还是在酸碱环境恶劣的地区，其用于桥梁，路面混凝土结构都具备较好的耐腐蚀性，使用寿命普遍长于传统钢筋。
碳纤维加固工程常见问题防止方法
1、碳纤维布或碳纤维胶质量达不到设计要求的防治
（1）施工过程中为确保碳纤维布及碳纤维胶质量达到设计和规范的要求，在施工前应安排***技术人员数字设计图纸及相关加固施工规范，并根据图纸设计要求提出碳纤维布及建筑结构胶的材料计划，材料计划经技术负责人审核后材料人员采购，采购时材料人员必须严格按照图纸设计的规格、型号，并选择技术成熟、信誉好且随产品提供质量保证资料的厂家进行采购。碳纤维布厂家值出，碳纤维布及建筑结构胶在使用前应选择有资质的实验室取样复试，当其质量满足设计及规范要求时方可使用。但实际加固施工中为了方便施工，一般采用纤维方向与构件纵轴垂直的方法进行加固处理。
（2）在施工过程中应采取保护措施，严格按照碳纤维布及碳纤维胶的使用说明保护其不受污染或***，如遇到不合格或遭到***的碳纤维布和碳纤维胶，应及时选择合格的材料进行更换。
2、建筑结构胶使用方法不正确或粘贴方法不符合规范要求的防治
（1）技术交底，在施工前现场技术人员应根据设计图纸要求、施工规范要求及上述材料产品使用说明针对建筑结构胶的使用方法及碳纤维布的粘贴方法编制技术交底，对施工人员进行现场技术交底，使每个参与施工的人员熟悉掌握建筑结构胶的使用方法及碳纤维布粘贴施工方法。多层粘贴重复上述步骤，待纤维表面接触干燥时即可进行下一层的粘贴。
（2）样板先，在大面积粘贴施工前，由技术人员指导，全体施工人员参加，选择一个展厅面积较小的构件进行现场粘贴试验，待试验结构合格且全体施工人员掌握施工方法后，再进行大面积的粘贴施工。
增大截面加固法
增大截面法用于提高柱的抗压能力。加固柱应根据柱的类型、截面形式、所处位置及受力情况等的不同，采取相应的加固构造方式。新增纵向受力钢筋应由计算确定，但直径不应小于14mm。与此同时，碳纤维布加固在工程中已经有了很多的应用，卡本碳纤维布在上海证券所加固工程以及清华附属中学等加固改造工程中得到了大范围使用。钢筋在加固楼层范围内应通长布置。纵筋布置以不与梁相交为宜，若相交则应采用植筋技术锚固于梁中，且应满足植筋的相关要求。纵向受力钢筋上下两端都应有可靠的锚固。纵筋下端应伸入基础，满足锚固要求。上端应穿过楼板与上层柱连接或者在屋面板处封顶锚固。新增箍筋应使新旧两部分整体工作，箍筋直径宜与原箍筋相同，且不应小于8mm。箍筋在规定的范围内应加密，其间距和加密区范围应满足相关规范。新增混凝土强度等级应比原柱提高一级，且不应低于C25。
外粘型钢加固法
外粘型钢加固法用于大幅提高柱截面承载力和抗震能力。该方法应根据柱的类型、截面形式、所处位置以及受力情况等的不同，采用相应的加固构造方式。答：按照《混凝土结构设计规范》，在截面和受压钢筋一定的情况下，随着增加受拉钢筋，构件受压区高度不断增加，但不允许超过ξbh0（ξb：所相对界限受压区高度）。柱的纵向受力角钢应由计算确定，但不应小于L75*5。角钢在加固楼层范围内应通长布置。纵向角钢应有可靠锚固，角钢下端应锚固于基础，中间应穿过各楼层板，上端应伸至加固层的上一层楼板底或锚固于屋面顶板上。沿柱轴线方向应隔一定距离用扁钢制作箍板或者缀板与角钢进行焊接。箍板截面积、间距以及角钢胶缝间距与梁加固一致。
碳纤维布加固法
碳纤维布加固是砌体结构采用纤维增强材料粘贴加固，是一种比较新型的加固方法，作用是纤维材料在加固结构中承担拉应力，改善构件的受力状态，限制裂缝的产生和发展。
碳纤维布加固技术是利用专用结构胶将碳纤维布粘贴在混凝土表面，形成复合结构，CFRP通过与混凝土之间协同工作，对构件或结构起到加固及改善受力性能的作用。
通过碳纤维布加固，能有效改善结构状态（减少变形、降低原有结构应力、减少裂缝）
