碳纤维布是土木工程应用的热点，并且碳纤维（CFRP）由于其出色的物理和机械性能而被最广泛地使用和成熟。纤维增强塑料包括碳纤维，芳族聚酰胺纤维，玻璃纤维等，并且这些复合材料通常具有耐腐蚀性，抗紫外线性，重量轻，高强度和非磁性。作为工程材料的物理和机械性能在1980年代初期取得了突破。改进和改进。碳纤维材料由于其性能优于其他复合材料而脱颖而出。 CFRP的最初应用仅限于航空航天，军事和造船工程，然后逐渐扩展到土木工程，混凝土结构的加固和修复是一项新兴技术，从1980年代末到1990年代初出现在欧洲，美国和日本等发达国家。是。目前，该技术已成为土木工程领域的研究热点。另外，正在研究和应用CFRP作为新的增强部件和结构系统。
1.碳纤维布（碳布）的特性和力学性能
碳纤维是一种具有优异物理和机械性能的新型材料，是目前性能最好，使用最多的增强纤维。在土木结构的加固中，碳纤维增强塑料经常被用作碳纤维板。目前，日本生产的碳纤维板在中国使用最广泛。这样的碳纤维片包括单向片，单向预浸料片，单向织物和双向织物。 CFRP增强塑料是指预浸料碳纤维（CF），性能指标包括需要拉伸强度，弹性模量，伸长率等的物理和机械性能，并且在可加工性和耐用性方面主要需要密度和渗透性。性能，均匀性，耐腐蚀性等指标要求。碳纤维增强塑料的强度是普通建筑钢的10倍，其弹性模量略高于建筑钢，是钢的两倍。碳纤维板的增强效果相当于4-8。层状碳纤维布可以实现出色的增强效果，同时具有出色的耐久性和耐腐蚀性。
2.碳纤维布（碳布）增强的应用实例
到目前为止，碳纤维薄板在混凝土结构的抗弯加固，抗剪加固和柱抗震加固中得到了最广泛的研究和应用，其计算理论也相对成熟。增强弯曲时，碳纤维的纤维方向必须与拉伸区域中的拉伸应力方向一致；增强剪切力时，碳纤维的纤维方向必须与混凝土主领域中的应力方向一致，但为方便施工，所用纤维的方向为它垂直于零件的纵轴。对于抗震加固，应将碳纤维布包裹在柱子周围，以提高抗震性能。也可以通过沿构件的轴连接碳纤维来张紧。零件增强和周向膏用于增强轴向压缩零件。在弯曲加固中，还可以使用碳纤维预应力方法来增强加固效果。碳纤维也可用于剪力墙和壳体。加固筒仓和烟囱等特殊结构。这些加固方法已被证明是有效的。3.碳纤维在土木工程中的应用现状
将切碎的碳纤维添加到新混凝土中以创建新的结构碳纤维混凝土具有特定的工程应用。碳纤维细丝主要由棒材制成，这些棒材替代了用于海上工程结构中新结构的新混凝土中的钢筋。而且，必须将电磁波通过的工程结构将碳纤维视为用于大型民用电缆或悬挂电缆的线束或绳索，将这一方面应用于锚固连接的方法尚未得到很好的解决。特定用途：用于新结构中以混凝土制造预制混凝土板或大直径梁，框架等，并具有高强度，轻质，耐腐蚀和耐久性的优点，并且已在工程中部分应用。用于各种高速公路。在路面工程中，可以显着提高道路的质量和耐久性。工程实例很多。碳纤维在纺织品或织物中用于结构加固和修复的用途具有许多工程应用，技术已基本成熟。
4.国内申请状况
碳纤维增强和修复混凝土结构技术始于中国后期，但近来，用于碳纤维增强和修复混凝土结构的系统研究也在不断发展，起初只有国家工业建筑诊断技术研究院。清华大学，同济大学，天津大学，东南大学，大连理工大学等十余所大学和科研设计部门尝试了国产和进口的碳纤维布增强混凝土构件，包括板，梁，柱等。是的通过实验，对钢筋施工技术的研究以及钢筋性能评估，我们取得了可观的成果，尤其是在应用于工业和民用建筑，桥梁和隧道以及公路工程中。从事纤维增强材料的钢筋混凝土结构规范研究。该主题被纳入建设部的研发任务和科技部“九五”规划的核心研究任务中。这项工作仍处于起步阶段。自1997年5月以来，国家工程中心已经制作了一些试样，分为20多个工作条件，获得了有价值的实验数据，例如零件的弯曲，剪切和压缩，并进行了多个试验项目。和推广。我相信碳纤维增强材料将在中国具有广阔的发展前景。
目前，国产PAN基碳纤维的强度一般为2000-3000Mpa，弹性模量约为2.1x105Mpa。其性能基本满足混凝土强度不足加固要求。在成功研发碳纤维增强和恢复混凝土结构技术之后，我们将提供土木工程领域的增强和恢复技术。发生较大变化的是，碳纤维增强材料的使用和混凝土结构的修复技术优于现有技术，更加高效，便捷和经济，可以解决现有增强方法无法解决的技术问题，具有巨大的经济效益和社会效益。碳纤维增强和修复混凝土结构技术的成功研发将为碳纤维材料和其他高性能纤维材料在建筑行业中的应用奠定坚实的基础。
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