芻議碳纖維在建筑結構加固工程中的應用

周宏

（金華職業技術學院，浙江 金華321000）

1 引言

在舊城改造等工作得以大范圍開展的背景下，建筑結構加固工程得到了廣泛施工。面對各種類型的建筑，加固改造難度較大，還要引入新型結構加固技術來保證加固效果。而碳纖維由含碳量超90%的無機高分子纖維構成，具有強度高、質量輕等特點，能夠用于代替鋼筋進行補強加固。因此，有必要加強碳纖維在建筑結構加固工程中的應用研究，從而推動工程加固技術的發展。

2 碳纖維用于結構加固的原理

在建筑結構加固方面，采用碳纖維可以對多種混凝土受力構件進行加固。將碳纖維直接粘貼在構件上，可以發揮約束作用，形成整體受力結構，協同對抗外界作用，促使材料耐壓能力得到提高，并且使構件發生破壞的時間得到延緩，達到增強結構抗震性的目標【1】。對抗彎構件進行加固，代替傳統鋼筋材料能夠使構件在小應力條件下部發生開裂問題，應力變大時能夠使構件體現出高強度特征，得到整體抗彎能力提升。對抗剪構件進行加固，頻繁遭遇剪切作用力，碳纖維能夠發揮箍筋作用，避免材料在短時間內受到破壞。從碳纖維應用原理上來看，通過選擇合理的黏結材料，能夠充分發揮碳纖維和混凝土組合受力作用，促使構件加固補強需求得到滿足。如圖1 所示，相較于普通的混凝土材料，采用碳纖維增強得到的混凝土性能優異。在對材料施加應力的過程中，采用碳纖維材料可以與混凝土共同承受外界載荷，在OA 階段使應力（σ）-應變（ε）保持線性關系，結構發生彈性形變。……