北京中华久坚建筑工程有限公司

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目前在国内的土木工程加固设计和施工过程中，绝大多数采用的均是传统的非预应力碳纤维板材粘贴的工艺路线。但在一些重载结构中，特别是桥梁，结构承受的是动载荷，加之其自重较大，如加固用的碳纤维板自身不施加预应力，属于被动加固。碳纤维板的弹性模量约为钢筋弹性模量的70%，而其拉伸强度比普通钢材高约10倍，通常充分发挥强度需要1.5%以上的拉伸变形，而钢筋的屈服变形一般仅为0.18，即便不考虑钢筋变形的条件下，钢筋屈服时碳纤维所能发挥的强度也很低，而在碳纤维能够发挥大部分强度时，除钢筋早已屈服外混凝土结构将产生无法接受的大变形及裂缝。传统粘贴技术的另一问题是碳纤维板在较低应力水平时将与混凝土发生剥离（一般为碳板粘结胶层破坏或混凝土表层破坏），导致加固结构提前失效，进一步降低其加固效能。因此，研究与工程技术人员对上述问题已经形成了共识：传统工艺粘贴碳纤维板材加固，碳纤维所能提供的抗拉贡献极其有限，材料浪费极大（强度发挥不足20％）。

2.1预应力碳纤维板加固技术特点

对这一问题的有效解决方案是对碳纤维板施加预应力，再将其粘贴或固定于结构受拉区域，这样碳纤维板在承担结构传递的荷载应力之前就已经处于较高的应力水平，预先发挥了一定的强度，从而较充分利用其高强性能，属于主动加固方法，对结构的加固效果非常明显。

与传统的粘钢或体外索加固技术相比，预应力碳纤维板材加固技术的优势是：
（1）充分发挥碳纤维材料的高强特性，通过施加预应力使碳纤维材料和钢筋协同受力，显著提高了加固效果；

（2）可以平衡结构的自重和一部分既有荷载，提高了梁的抗弯刚度，大大减小结构的挠度变形，显著改善其开裂、屈服和极限承载力，对结构原有的裂缝具有明显的抑制作用，提高了其正常使用性能；

（3）长期耐腐蚀性、耐疲劳性和抗松弛性优异，可有效地延长构件使用寿命。

（4）施工工艺简单可靠，可通过张拉应力和碳纤维板的伸长量两者的关系实现精确张拉控制；

（5）可轻松实现与构件间的有粘结预应力加固，均匀分布应力，并且避免后期大量的湿作业工序，实现快速加固。
有意者欢迎致电柳明辉经理：135-523-30730/技术指导：010-80224438

表1 力卡（Lica）预应力碳纤维板加固材料系统