碳纖維布的應用

  碳(C)纖維布加固結(jié)構(gòu)技術(shù)以其特有的快捷(義：快速敏捷）、高效（指效能高的）、方便等特性在抗災減災方面發(fā)揮(表現(xiàn)出內(nèi)在的能力)了巨大作用。碳纖維配件“外柔內(nèi)剛”，質(zhì)量比金屬鋁輕，但強度卻高于鋼鐵，并且具有耐腐蝕、高模量的特性，在國防軍工和民用方面都是重要材料。它不僅具有碳材料的固有本征特性，又兼?zhèn)浼徔椑w維的柔軟可加工性，是新一代增強纖維。碳纖維生產(chǎn)傳統(tǒng)的玻璃纖維相比，楊氏模量是其3倍多；它與凱夫拉纖維相比，楊氏模量是其2倍左右，在有機溶劑、酸、堿中不溶不脹，耐蝕性突出。在四川汶川特大地震等重大自然災害的災后恢復與重建過程中，在恢復交通、加固危房、重建廠房和公共設施(shè shī)、恢復供應等方面都發(fā)揮了巨大的作用。

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  然而，在碳(C)纖維布加固技術(shù)取得大量的研究（research)成果和工程(Engineering)應用的同時，研究人員也發(fā)現(xiàn)了普通碳纖維布加固技術(shù)存在著技術(shù)缺陷：碳纖維布在受拉鋼筋(英文：steel bar)屈服時才發(fā)揮(表現(xiàn)出內(nèi)在的能力)不到20%的強度（strength)，只有鋼筋屈服以后，它的高強特性才能發(fā)揮出來。但是此時構(gòu)件的撓度變形可能（maybe)已經(jīng)很大，裂縫擴展可能已經(jīng)比較嚴重，這樣構(gòu)件已經(jīng)不能滿足正常使用的要求。非預應力碳纖維布加固技術(shù)對構(gòu)件的剛度提高不大，沒有辦法有效地抑制構(gòu)件的撓度變形和裂縫的擴展。黏結(jié)材料的剪切強度一定，隨著外荷載的增加，界面?zhèn)鬟f（transmission)的剪應力不斷増大，剪切變形不斷增長，碳纖維布與混凝土(Concrete)將發(fā)生剝離，也使碳纖維布的強度不能得到充分利用，影響(influence)加固效果。這些缺陷在很大程度上限制了碳纖維布在土木建筑加固修復領域的進一步應用和發(fā)展。

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  為了充分發(fā)揮(表現(xiàn)出內(nèi)在的能力)碳(C)纖維布強度（strength)特別高的的優(yōu)勢（解釋:能壓倒對方的有利形勢)，借鑒預應力混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)的基本原理，國內(nèi)外研究（research)學者提出了對碳纖維布先施加預應力，再粘貼到構(gòu)件的表面形成加固效果的新技術(shù)，即預應力碳纖維布加固技術(shù)。
  
  目前已有的研究證明(zhèng míng)，預應力碳(C)纖維布加固技術(shù)是一項非常有效的加固技術(shù)。碳纖維制品就是指以碳纖維預浸布為原材料，通過不同的加工方法，加工成為能夠滿足使用要求的材料制品。它有著普通碳纖維布加固技術(shù)沒有辦法比擬的眾多優(yōu)勢（解釋:能壓倒對方的有利形勢)：可以充分利用碳纖維布輕質(zhì)高強的特性，能提高構(gòu)件的開裂荷載、屈服荷載；可以緩解碳纖維布的應力滯后問題(Emerson)，限制（limit）鋼筋應力的增長；可以有效延遲構(gòu)件的開裂，限制裂縫的形成、發(fā)展，減少裂縫的寬度和撓度變形，顯改善結(jié)構(gòu)的工作性能。