碳纖維加固起源于20世紀80年代的日本和美國發達國家,用于混凝土結構的加固和修復。碳纖維加固技術直到20世紀90年代才開始研究和使用。但目前,隨著我國交通經濟建設的快速發展,鋼筋技術也越來越成熟,包括碳纖維鋼筋、粘鋼筋、玻璃鋼筋等一系列鋼筋技術。碳纖維鋼筋和粘性鋼筋是工程中更重要的鋼筋施工方案,在許多工程中都有自己的優勢。
碳纖維加固的原理是將高抗拉強度的碳纖維預浸成復合增強材料,沿拉伸方向或垂直于裂紋方向粘貼在鋼筋結構上,形成新的復合材料,使增強粘貼材料與原鋼筋混凝土 增加結構的抗裂性或抗剪性,提高結構的強度、剛度、抗裂性和延展性。
簡單地說,這是一種非常簡單和優秀的加固方法,將環氧樹脂膠粘貼在狹窄的室溫混凝土結構表面,使兩者作為一個新的整體,共同應力。
隨著材料科學的發展,纖維材料在土木工程中的應用已成為國內外研究的熱點。纖維材料中的碳纖維具有加固混凝土結構的技術優勢:
1.高效高強度(可充分利用其高強度、高模量的特點,提高結構和構件的承載力和延性,提高應力性能,達到高效加固的目的)。
2.耐腐蝕性和耐久性(碳纖維材料的化學性能非常穩定,不與酸堿鹽等化學物質反應)。
3、基本上不增加結構尺寸和重量(與傳統的粘性鋼筋不同,碳纖維質量較輕,因此碳纖維鋼筋可以在不增加部件負荷的情況下設計和使用)。
4.廣泛使用(碳纖維是一種柔性材料,輕薄,可任意切割)。
5.施工方便(節省空間,施工簡單,無現場固定設施,主要工具只需砂輪切割機、角磨機、滾刷等。~4臺可滿足工程要求)。
6.不受原結構形狀的限制
碳纖維作為劃時代的補強材料,因其上述特點而備受青睞和關注。