目前,玻璃纖維、芳綸纖維和碳纖維用于加固混凝土結構。碳纖維復合材料通常由碳纖維和其它基本材料組成,具有良好的力學性能。碳纖維是一種應用廣泛、形狀多樣的柔性材料?;谔祭w維的這一特點,碳纖維的優點更能體現在一些特殊的不規則結構上。而且該材料成型非常方便,可適用于各種結構、各種構件的任何部位,不影響結構的外觀。
碳纖維復合材料的加固也也決定了碳纖維復合材料的加固。施工將更加方便、簡單,加固所需的空間少,橋梁運行影響更小,工作效率更高,節約成本。以較近常用于橋梁結構的箱梁為例,橋梁碳纖維加固也可在內部空間有限的情況下進行。碳纖維的比例不到鋼的四分之一。這種材料加固后的結構不僅自重增加不大,而且對外觀和尺寸也沒有影響。加固橋梁碳纖維時,必須考慮加固后橋梁的通行要求,以確保一定的凈空。碳纖維加固技術在這方面比傳統加固技術具有更明顯的優勢。
碳纖維加固的特點:一是強度高、效率高、彈性模量高,抗拉強度比普通鋼高8 ~10倍,用粘結樹脂和結構粘貼后,與鋼筋可靠混凝 同工作,補果好,適用范圍廣,質量易保證。
二, 施工方便,工作效率高,無濕作業,無現場固定設施,可適應各種結構形狀的加固,不改變構件形狀尺寸,可多層粘貼,能有效封閉混凝土裂縫,施工占用場地少。采用包裝混凝土法、粘鋼法等傳統加固方法,需要大量鑿子、鋼筋種植、焊接、澆筑混凝土作業,但不需要碳纖維布施工。因此,對施工空間的要求很低,空間狹窄,對生產和使用的干擾很小。
三, 優異的耐腐蝕性和耐久性。碳纖維能有效保護構件的混凝土和鋼筋免受酸、堿、鹽、水等介質的腐蝕。碳纖維和膠結構及其加固構件能長期承受紫外線和核輻射;長期- 54 ~80℃強度不會降低;經加速老化暴露試驗驗證,可持續40次 年性能不變;表面涂裝后,耐久性更加突出。
四、加固修復后,原結構自重基本不增加,可保持原結構狀態,外觀美觀,原構件尺寸變化不大。粘貼后,表面可刷、粘貼裝飾材料、防火材料。