高强碳纤维板演示文档A

碳纤维材料与钢材相比，具有以下显著

特点，是一种很好的结构加固材料1、抗拉强度高:顺纤维方向抗拉强度远大于普通钢筋，比普通钢筋高7至10倍；

2、密度小:同等截面下，其重量仅为钢材的1／7～1／5；强度与密度的比值较高（比钢材高10－15倍）；

3、抗腐蚀性能良好:由于采用的主要材料是非金属材料碳纤维,碳纤维电化学活性远小钢材，具有非常好的抗腐蚀性能；

4、非磁性:由于本身是非金属材料，具有非磁性，因此可以用于对电磁通量有特殊要求的结构中；5、轴向热膨胀系数低:轴力影响较小;6、优异的抗疲劳性能；7、力学性能与预应力钢材相近：应力应变曲线线性，低松驰且弹性模量与钢材基本相当。

目前碳纤维加固结构的缺点

常用的结构加固方法是将碳纤维布粘贴在结构表面，存在以下缺陷：1、碳纤维虽然是一种高强的材料，但要发挥其较大强度，需要相当的变形。当与普通钢筋共同工作时，钢筋完全发挥其强度时CFRP的受力才达到其强度极值20%左右，难以抑制结构的变形和裂纹的扩展。2、粘贴用环氧胶的剪切强度是一定的，超过该值后界面传递的剪应力不再增加，所以粘结碳纤维片材加固有其限度，在结构承受大荷载时，容易出现粘结破坏，使得碳纤维布的强度得不到充分的发挥，大大降低预期的加固效果。解决方案之一——

预应力碳纤维板加固方法一、高强碳纤维板预应力加固体系基本原理

对于需要加固的梁，采用涂覆有环氧胶的碳纤维进行预应力张拉，修复梁的变形和闭合裂纹，而后将碳纤维板粘贴、锚固在梁上，提高梁的承载能力。

与直接粘贴碳纤维的加固方法比较，高强碳纤维加固具有以下明显的优点。二、高强碳纤维板预应力加固的优点碳纤维布粘贴表面碳纤维板粘贴表面

碳纤维板中的碳纤维已被拉直，结构变形时可以立即发挥作用优点1：有效利用了碳纤维的高强度，节约碳纤维用量

根据有关测算，加预应力后，碳纤维的用量可以减少一半以上，经济效益非常明显。优点2：优点3：可以平衡结构的一部分既有荷载，有效地减少混凝土结构的应力和挠度变形，延缓梁开裂，减少裂纹宽度，进一步提高结构的承载力。优点4：改善了结构从正常使用极限状态到承载能力极限状态的行为，如混凝土结构的开裂、应力及变形等均可得到改善。三、高强碳纤维板预应力加固体系组成OVM.CFP50-1.2型高强碳纤维板规格：50mm×1.2mm；拉伸强度：＞2300MPa;弹性模量：150～170GPa;断裂伸长率：＞1.4%

OVM.CFP50-1.2型高强碳纤维板力学性能表OVM.CFP50-1.2型高强碳纤维板锚具碳纤维板和锚具组装件性能指标：极限强度≥

2200MPa;

极限力≥

132kN;

极限延伸率≥1.2%锚具长110mm，厚40mm碳纤维板粘贴专用环氧胶采用瑞士西卡公司生产的SIKADUR30结构胶（或国内同等性能的环氧胶）OVM.CFP50-1.2型支架1、一般采用化学锚拴固定，可根据实际工程情况变更固定方式。2、固定端支架可与锚具一体。固定端支架张拉端支架OVM.CFP50-1.2型张拉机具千斤顶性能指标：公称顶压力：63kN外形尺寸：φ52X100四、预应力碳纤维板加固体系试验1、碳纤维板和锚具组装件试验2、碳纤维板粘贴混凝土强度试验3、碳纤维板加固混凝土小梁对比试验

组装件极限破坏形式为碳纤维丝发散1、碳纤维板和锚具组装件试验

实测碳纤维板粘贴强度大于14MPa2、碳纤维板粘贴混凝土强度试验3、碳纤维板加固混凝土小梁对比试验试验小梁图片

对未粘贴碳纤维板、粘贴碳纤维板（无预应力）、施加30kN预应力和施加50kN预应力的混凝土小梁进行对比试验施加预应力的小梁试验后的图片粘贴碳纤维板（未加预应力）的小梁试验后图片未粘贴碳纤维板的小梁试验图片碳纤维板按工程所需长度下料，并在其两端把锚具固接好确定加固结构的锚固点，并按需要凿出深为20mm的长方形凹槽以便放置锚具和张拉千斤顶采用打孔机器打孔，以便安装支架安装固定端和张拉端支架五、预应力碳纤维板施工工法（1）在碳纤维板上涂上环氧胶安装好固定端五、预应力碳纤维板施工工法（2）将碳纤维板装入张拉端张拉碳纤维板旋紧螺母固定环氧胶固化后，对加固处进行必要清理五、预应力碳纤维板施工工法（3）小结

碳纤维材料作为新型高强材料，若粘贴前将其预先张拉到一定设计应力后锚固于构件表面，