碳纖維加固技術(shù)的核心原理是通過復(fù)合材料體系提升結(jié)構(gòu)性能,具體可分為以下三個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié):
一、材料復(fù)合原理
碳纖維-樹脂復(fù)合體形成?
將高強(qiáng)度碳纖維布(抗拉強(qiáng)度達(dá)7000MPa以上)用環(huán)氧樹脂預(yù)浸,形成單向連續(xù)纖維增強(qiáng)材料。樹脂固化后與碳纖維共同構(gòu)成高抗拉復(fù)合材料層。
協(xié)同受力機(jī)制?
粘貼后的碳纖維層與原結(jié)構(gòu)鋼筋共同承擔(dān)荷載,碳纖維主要承受拉應(yīng)力,彌補(bǔ)混凝土抗拉強(qiáng)度不足的缺陷。
二、結(jié)構(gòu)增強(qiáng)機(jī)制
抗彎加固?
在梁板受拉區(qū)粘貼碳纖維布,通過復(fù)合材料的高抗拉性能抑制混凝土裂縫擴(kuò)展,提升構(gòu)件承載力(如樓板加固后承載力可提高30%以上)。
抗剪/抗震加固?
采用U形或環(huán)形包裹方式時(shí),碳纖維布通過約束混凝土變形提升構(gòu)件抗剪能力和延性,顯著改善抗震性能。
三、界面粘結(jié)作用
環(huán)氧樹脂的關(guān)鍵角色?
專用環(huán)氧樹脂膠粘劑確保碳纖維與混凝土基面形成可靠粘結(jié),使新舊材料形成整體共同變形。
應(yīng)力傳遞路徑?
荷載通過樹脂-混凝土界面有效傳遞至碳纖維層,實(shí)現(xiàn)應(yīng)力重分布。
該技術(shù)適用于混凝土、砌體及鋼結(jié)構(gòu),通過輕量化(僅為鋼材1/4重量)和耐腐蝕特性實(shí)現(xiàn)高效加固。