【正文】 固 成本 。加固、修復(fù)混凝土結(jié)構(gòu)所有碳纖維材料主要為兩種：碳纖維材料與配套樹脂。 預(yù)應(yīng)力撐桿加固法 該方法能較大幅度地提高砌體柱的承載能力，且加固效果可靠；適用于加固處理高應(yīng)力、高應(yīng)變狀態(tài)的砌體結(jié)構(gòu)的加固；其缺點(diǎn)是不能用于溫度在 600℃以上的環(huán)境中 砌體結(jié)構(gòu)構(gòu)造性加固與修補(bǔ) 增設(shè)圈梁加固 當(dāng)圈梁設(shè)置不符合現(xiàn)行設(shè)計(jì)規(guī)范要求，或縱橫墻交接處咬搓有明顯缺陷，或房屋的整體性較 差時(shí)，應(yīng)增設(shè)圈梁進(jìn)行加固。其優(yōu)點(diǎn)與鋼筋混凝土外加層加固法相近，但提高承載力不如前者；適用于砌體墻的加固，有時(shí)也用于鋼筋混凝土外加層加固帶壁柱墻時(shí)兩側(cè)穿墻箍筋的封閉。 砌體結(jié)構(gòu)的加固同樣也分為直接加固與間接加固兩大類，設(shè)計(jì)時(shí)，可根據(jù)實(shí)際條件和使用要求選擇適宜的方法。 植筋技術(shù) 系一項(xiàng)對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)捷、有效的連接與錨固技術(shù)；可植入普通鋼筋，也可植入螺栓式錨筋；已廣泛應(yīng)用于已有建筑物的加固改造工程，如：施工中漏埋鋼筋或鋼筋偏離設(shè)計(jì)位置的補(bǔ)救，構(gòu)件加大截面加固的補(bǔ)筋，上部結(jié)構(gòu)擴(kuò)跨、頂升對(duì)梁、柱的接長(zhǎng)，房屋加層接柱和高層建筑增設(shè)剪力墻的植筋等。 適用于混凝土的間接加固法 間接加固的一般方法較多，其使用條件及利弊關(guān)系如下： 預(yù)應(yīng)力加固法 該 方 法能 有效地 降低被加固構(gòu)件的應(yīng)力水平，不僅使加固效果好，而且還能較大幅度地提高結(jié)構(gòu)整體承載力，但 其缺陷是 加固后對(duì)原結(jié)構(gòu)外觀有一定影響；適用于大跨度或重型結(jié)構(gòu)的加固以及處于高應(yīng)力、高應(yīng)變狀態(tài)下的混凝土構(gòu)件的加固，但在無防護(hù)的情況下，不能用于溫度在 600176。 粘結(jié)外包型鋼加固法 此種方法也常被稱為濕式外包鋼加固法，該法受力可靠、施工簡(jiǎn)便、現(xiàn)場(chǎng)工作量較小，但此法的局限性在于，用鋼量較大且不宜在無防護(hù)的情況下用于高溫場(chǎng)所，還適用于使用 上不允許顯著增大原構(gòu)件截面尺寸，但又要求大幅度提高其承載能力的混凝土結(jié)構(gòu)加固。接下 來便對(duì)此兩種方法做以下介紹及其對(duì)比。 碳纖維材料具有高強(qiáng)度、高彈性模量、重量輕及耐腐蝕性好等特點(diǎn)，某些高彈性碳纖維的彈性模量甚至在鋼材的兩倍以上，且施工性能與耐久性良好， 更可貴的是它 還具備纖維的柔軟可加工性 ，因此 即使被加固的結(jié)構(gòu)表面不是非常平整也基本可以達(dá)到 100％的有效粘貼率，而粘貼鋼板則很難達(dá)到 100％的有效粘貼面，相應(yīng)的驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)也只要求其達(dá)到 70％就可以了。 2021年國(guó)內(nèi)碳纖維產(chǎn)量達(dá)到 1000噸以上 ，而同 年我國(guó)碳纖維進(jìn)口總量為 7200 噸左右 ， 大大超過了自身產(chǎn)量 。碳纖維加固技術(shù)適用于各種結(jié)構(gòu)類型、各種結(jié)構(gòu)部位的加固修補(bǔ)，如梁、板、柱、屋架、橋墩、橋梁、筒體、殼體等結(jié)構(gòu)，要求基層混凝土的強(qiáng)度等級(jí)不低于 C15 即可；另外，磚砌體的某些力學(xué)性能也可以用碳纖維進(jìn)行加固 [4]。 碳纖維加固 技術(shù) 在現(xiàn)有建筑中，有不少建筑物、構(gòu)筑物，由于當(dāng)時(shí)設(shè)計(jì)荷載標(biāo)準(zhǔn)偏低造成歷史遺留問題，或是由于使用功能的改變，或因?yàn)槠渌鞣N原因難以滿足當(dāng)前規(guī)范使用的需求，而不得不對(duì)已有建筑進(jìn)行維修、加固。 若依加工處理溫度分類時(shí)，則可分為耐炎質(zhì)；碳素質(zhì)與 石墨 質(zhì)等三種。 碳纖維種類分類有許多方法，可依原料、特性、處理溫度與形狀來分類。 經(jīng)高溫處理后，其含碳量超過 90％以上 的纖維材料為高強(qiáng)度高模量碳纖維； 其中含碳量高于 99％的稱石墨纖維。到 2021 年年底，國(guó)內(nèi)所有碳纖維企業(yè)的總產(chǎn)量 約為 1500 噸。據(jù)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示， 2021~2021 年碳纖維消費(fèi)量年均增長(zhǎng)保持在 ％左右。于 1965 年， 群馬大學(xué) 大谷教授，利用加熱氯乙烯得到之瀝青，經(jīng)過熔融紡絲、不融化與碳化工程處理后，得到普通級(jí)碳纖維；大谷教授亦可利用木質(zhì)素為原料制作碳纖維。在 20 世紀(jì) 50 年代， 1959 年日本進(jìn)滕昭男用奧綸為原料，成功開發(fā)研制了聚丙烯腈碳纖維。 本文講述了碳纖維的由來、發(fā)展，并對(duì)碳纖維加固技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)和碳纖維加固技術(shù)在建筑工程中的應(yīng)用進(jìn)行了闡述，結(jié)合工程實(shí)例介紹了碳纖維加固技術(shù)的施工工藝流程和質(zhì)量控制措施，并分析了影響碳纖維加固質(zhì)量的因素，提出施工中應(yīng)注意的要點(diǎn)。 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 類 型： □ 畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 ■ 畢業(yè)論文 題 目： 碳纖維加固技術(shù)在建筑工程中的 應(yīng)用 學(xué)生姓名： 指導(dǎo)教師： 王偉 專 業(yè)： 建筑工程技術(shù) 時(shí) 間： 2021 年 1 月 10 日 I 目錄 目 錄 ....................................................................................................... Ⅰ 摘 要 ........................................................................................................ Ⅱ Abstract......................................................................................................... Ⅲ 1 概述 ........................................................................................................... 1 碳纖維的由來及其發(fā)展 .......................................................................... 1 碳纖維的性能及其 分 類 .......................................................................... 1 .................................................................................. 2 2 建筑工程中傳統(tǒng)加固方法與碳纖維加固的比較 ..................................... 4 ........................................................................................ 4 適用于混凝土的 直接加固 法 ............................................................ 4 適用于混凝土的間接加固法 ............................................................ 5 與混凝土結(jié)構(gòu)加固改造配套使用的技術(shù) ........................................... 5 適用于砌體結(jié)構(gòu)的直接加固法 ......................................................... 6 適用于砌體結(jié)構(gòu)的間接加固法 ......................................................... 6 砌體結(jié)構(gòu)構(gòu)造 性加固與修補(bǔ) ............................................................ 6 ........................................................................................ 7 與傳統(tǒng)加固方法相比較 碳纖維加固的優(yōu)勢(shì) ............................................. 10 3 碳纖維加固技術(shù)在建筑工程中的具體應(yīng)用 ........................................... 13 碳纖維加固技術(shù)在建筑物改造工程中的應(yīng)用 .......................................... 13 工程概況 .................................................................................... 13 構(gòu)造措施 ..................................................................................... 13 加固施工工藝流程及施工工藝要點(diǎn) ................................................ 13 工程加固對(duì)比分析 ....................................................................... 14 碳纖維加固技術(shù)在工業(yè)建筑中的應(yīng)用 .................................................... 14 工程概況 .................................................................................... 14 碳纖維 加固施工工藝流程及其操作要點(diǎn) ......................................... 15 工程加固對(duì)比分析 ....................................................................... 16 4 結(jié)束語(yǔ) ..................................................................................................... 17 參考文獻(xiàn) ..................................................................................................... 18 致謝 ............................................................................................................. 19 II 摘要 傳統(tǒng)加固補(bǔ)強(qiáng)技術(shù)整體水平比較落后，施工方法和工藝比較復(fù)雜，并且設(shè)備繁多、受場(chǎng)地等因素的限制。因此碳纖維加固方法深受工程界的重視和推崇，相信隨著整個(gè)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，這種技術(shù)必將成為未來結(jié)構(gòu)加固技術(shù)的主流。 早在1879 年愛迪生用棉絲碳化制成碳纖維用來做燈絲，可以說他是碳纖維應(yīng)用史上第一人。東麗公司亦以 PAN 纖維為原 料，開發(fā)了高強(qiáng)度之 CF，彈性率約為 230GPa，強(qiáng)度約為 ，并于 1966 年起有每月量產(chǎn)