摘要：加強鋼筋混凝土柱碳纖維加固施工的研究是十分必要的。本文作者結合多年來的工作經驗
，對鋼筋混凝土柱碳纖維加固施工進行了研究探討，具有重要的參考意義。
　　關鍵詞：混凝土柱 碳纖維 加固
　　鋼筋混凝土結構材料是當前人類在營建生活、生產家園過程中使用最為普遍的建築材料之一。鋼筋混凝土結構中的鋼筋發生腐蝕的機理主要可以歸結為兩個方麵：內部因素和外部因素。內部因素是與混凝土的結構和液相成分有關
，在低堿混凝土（石膏混凝土、石膏火山灰質水泥及其他）、hanlvhuawuwaijiajijiduokonghunningtuzhong
，gangjinshihennanbeidunhuahuodunhuamojinjinchuyuyawendingzhuangtai。neibudeyouyinkenenghuizaijiaozaodeshijiancushigangjinfushi。waibuyinsushizhishouhunningtuzhouweijiezhideyingxiang

，huizhubufashengbianhuaershiqubaohugangjindenengli，zhexiewaibuyouyinyibanhuishiwulide、化學的或者物理化學的過程。鋼筋混凝土結構中鋼筋鏽蝕的問題，是材料發生失效破壞最為主要的影響因素。
　　jinnianlaiyintanxianweishengchangongyidegaijin

，qishengchanchengbenzaibuduandejiangdi。xianweijixianweifuhecailiaoyeyuelaiyueduodibeiyongyujianzhugongchengfangmian。yibaneryan，xianweijixianweifuhecailiaozaihunningtuhe鋼筋混凝土等建築結構材料中的應用方式主要有兩種：一種是將短切纖維或長纖維在混凝土拌製時按照一定摻入量和方式加入
，得到混凝土與纖維的複合型材料，也叫纖維混凝土；另一種是以纖維和高分子樹脂的複合材料用於混凝土的加固補強。在各類纖維當中



，碳纖維因其優異性能備受關注。
　　1、鋼筋混凝土柱CFRP加固機理分析 1.1
、碳纖維CFRP材料 碳纖維CFRP一般是直徑為5μm～20μm的連續纖維，基材由樹脂和固化劑組成，用樹脂（內加固化劑）浸潤碳纖維
，待樹脂固化後便形成了碳纖維增強塑料（簡稱CFRP）。其特性：密度小，為普通鋼材的1/6；強度高

，抗拉強度約為普通鋼筋的4～6倍
；抗腐蝕性能好，強度不受酸堿腐蝕介質的影響；非磁性，不影響電磁信號的傳播；抗疲勞性能優良，疲勞壽命普遍高於鋼材；溫變係數和混凝土相當
；彈性模量和鋼材相近

；極限延伸率1%。 1.2
、鋼筋混凝土柱CFRP加固原理 鋼筋混凝土zhuzaichengshouzhouxiangyalishi，goujianshiyouyushoudaojixianzhifeichangxiaodehengxiangkuozhangyinqide
，runengzaigoujiansizhouchuangzaohengxiangyueshu，yizuzhishouyagoujiandezhezhonghengxiangkuozhang
，congertigaogoujiankangyachengzailihebianxingnengli。 碳纖維CFRP加固鋼筋混凝土柱就是在柱混凝土和CFRP增強帶之間產生約束作用，（它們之間的相互作用力稱為界麵約束應力）受shou橫heng向xiang界jie麵mian約yue束shu應ying力li的de作zuo用yong，塑su性xing區qu的de核he心xin混hun凝ning土tu處chu於yu三san向xiang應ying力li狀zhuang態tai，與yu單dan向xiang受shou力li狀zhuang態tai相xiang比bi，混hun凝ning土tu的de極ji限xian壓ya應ying變bian和he承cheng載zai力li會hui提ti高gao
，在zai柱zhu彎wan曲qu承cheng載zai力li沒mei有you明ming顯xian下xia降jiang的de情qing況kuang下xia，並bing不bu考kao慮lv失shi穩wen的de影ying響xiang，加jia固gu後hou鋼筋混凝土柱具有較大的延性變形與耗能能力。 1.3、鋼筋混凝土柱在CFRP包裹作用下的應力分布情況 1.3.1、由於CFRP對鋼筋混凝土柱的橫向約束後使CFRP形成軸向拉伸應力
，而CFRP的抗彎能力極弱，矩形柱在CFRPbaoguoyueshuxiaqizuizhongjixianzhouxiangkangyaqiangduxiangduiyuanzhueryandadajiangdi，zhuyaoyouyucexiangyueshuyinglibujunyun。juxingzhubianzhongyangcexiangyueshuruo，guaijiaochucexiangyinglijizhongyueshujiaoda
，zhubianzhiyouzaifashengcexiangsuxingbianxingshiCFRP對鋼筋混凝土柱的橫向約束應力才能極速增長。 1.3.2、由於CFRP對鋼筋混凝土柱的約束為界麵約束，隻有當混凝土向外橫向擴張時（產生塑性變形）CFRP方能對混凝土產生約束應力，因此柱環向外包CFRP在承受荷載時表現出兩階段的受力過程：第一階段，混凝土軸向壓應力較小

，橫向變形較小，CFRP受力較小；第二階段，隨著荷載的增加，柱混凝土變形增大，CFRP環向應力顯著增長，環向約束力迅速增加
，直到當CFRP達到其極限拉伸應變時發生斷裂。CFRP對混凝土產生約束應力、應變值的提高幅度，與使用CFRP材料的規格
、粘貼形式、粘貼層數有關

，應通過試驗確定。
　　2、碳纖維CFRP加固鋼筋混凝土柱的技術及施工要點
　　2.1、適用範圍及工況要求 CFRP加固鋼筋混凝土柱適用於圓柱或小截麵矩形柱（截麵邊長一般小於800mm），在未失穩狀態下能大幅提高鋼筋混凝土柱的軸壓承載能力。加固的前提條件是構件的核心混凝土未被破壞
，尚具有一定的承載和變形能力。在江蘇省鎮江市某教學樓加固工程的實例中，四層磚混結構

，建於上世紀90年代初期
，根據國家有關要求，校舍必須符合乙類建築設計標準

，並按鎮江市八度抗震設防要求進行結構抗震驗算。加固後的校舍必須符合《建築抗震鑒定標準》、《建築抗震加固技術規程》和《混凝土結構加固設計規範》、《建築抗震設計規範》、《建築工程抗震設防分類標準》等工程建設標準的要求。2.2、CFRP外包鋼筋混凝土加固技術 2.2.1、前期準備 鋼筋混凝土柱在加固前，需要對構件采取一定量的卸載工作，減少外包CFRP對於混凝土柱表麵的應變滯後。構件表麵清理
，清除表層鬆動的混凝土
，打磨至堅硬層，粘貼麵找平處理並清除粘貼麵上的油汙、浮漿、粉塵。矩形柱還須倒角處理以緩解角部的集中應力，倒角半徑不小於20mm。 2.2.2、混凝土表麵粘貼CFRP 根據混凝土補強要求和試驗情況，可采用單層或多層CFRP箍帶間隔加固或全截麵外包加固的方法。 CFRP粘(zhan)貼(tie)膠(jiao)均(jun)為(wei)特(te)殊(shu)設(she)計(ji)的(de)環(huan)氧(yang)樹(shu)脂(zhi)，構(gou)件(jian)加(jia)固(gu)質(zhi)量(liang)的(de)優(you)劣(lie)與(yu)粘(zhan)貼(tie)膠(jiao)有(you)直(zhi)接(jie)影(ying)響(xiang)，因(yin)此(ci)選(xuan)擇(ze)優(you)質(zhi)的(de)粘(zhan)貼(tie)膠(jiao)和(he)對(dui)粘(zhan)貼(tie)膠(jiao)施(shi)工(gong)前(qian)的(de)檢(jian)測(ce)至(zhi)關(guan)重(zhong)要(yao)。 2.3、加固施工要點： 2.3.1、鋼筋混凝土柱加固前的卸荷，混凝土構件在負荷外包CFRP時，外包CFRP相對於混凝土柱表麵存在應變滯後
，常發生CFRP尚未被拉斷混凝土已被壓壞的情況，這種效應使得CFRP的補強效果降低，不能充分發揮CFRP的高強抗拉性能。 2.3.2、混凝土構件表麵的修複工作極為重要，其直接影響CFRP對混凝土橫向約束效果。矩形柱拐角倒角的半徑不得小於20mm，柱側最好修成外凸麵

，減輕角部CFRP的集中應力。 2.3.3、必須選擇優質的CFRP纖維布和粘貼膠，施工中應進行嚴格的過程質量控製
，並保證纖維布和粘貼膠的配套。 碳纖維加固具有輕質
、高強
、抗腐蝕、耐老化
、耐久性好、物理性能穩定等諸多優點。用碳纖維加固材料修複補強混凝土結構，能達到增強構件承載能力及剛度的目的
，對於提高混凝土結構的安全性具有顯著作用。該大樓工程采用碳纖維進行補強加固的工程實例，說明采用碳纖維加固的設計方法是合理、可靠的。
　　3、結論
　　1）碳纖維CFRP加固鋼筋混凝土柱，能使混凝土承受軸向受力狀態變為三向受力狀態，約束混凝土的承載力和變形能力得到提高
，特別對軸壓比不能滿足抗震設計規範要求的鋼筋混凝土柱加固效果比較明顯。
　　2）提高塑性鉸區的承載力及延性
，鋼筋混凝土柱在地震荷載的重複作用下，上下端會首先出現塑性鉸區，承載能力及延性迅速下降
，用CFRP進行纏繞加固後
，塑性鉸區核心混凝土受到約束極限強度及變形能力大幅提高。
　　3）施工工藝簡單、技術要求不高


、質量易於保證、約束效果好、抗腐蝕能力強
，在後期的使用過程中不需做定期維護，因此綜合經濟效益好。
　　4）耐高溫性能差，對於高溫環境及有防火要求的建築物
，必須按照要求選擇防火材料並進行防護處理；不規則或大截麵矩形柱應有條件使用。
　　參考文獻：
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