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混凝土結(jié)構(gòu)的補(bǔ)強(qiáng)加固技術(shù)及現(xiàn)狀

一、以前常用的加固方法

近些年來，隨著人們對(duì)建筑物補(bǔ)強(qiáng)加固研究課題投入的增多，相應(yīng)的研究成果也越來越多。目前，工程上常用的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)補(bǔ)強(qiáng)加固方法主要有：

（1）加大截面加固法

加大截面加固法是通過增加原構(gòu)件的受力鋼筋，同時(shí)在外側(cè)重新澆筑混凝土以增大構(gòu)件的截面尺寸，來達(dá)到提高承載力的目的。其優(yōu)點(diǎn)是可以同時(shí)增大構(gòu)件的剛度、承載力和變形能力，部分情況下也可以加強(qiáng)連接的可靠性。

（2）外包鋼加固法

外包鋼加固法是用乳膠水泥、環(huán)氧樹脂化學(xué)灌漿或焊接等方法對(duì)梁柱外包型鋼進(jìn)行加固。該方法主要是通過約束原構(gòu)件來提高其承載力和變形能力。

（3）預(yù)應(yīng)力加固

預(yù)應(yīng)力加固方法是通過預(yù)應(yīng)力鋼筋對(duì)構(gòu)件施加體外預(yù)應(yīng)力，以承擔(dān)梁、屋架和柱所承受的部分荷載，從而提高構(gòu)件的承載力。

（4）粘鋼加固

粘鋼加固是在混凝土構(gòu)件表面用特制的建筑結(jié)構(gòu)膠粘結(jié)鋼板，是提高結(jié)構(gòu)承載能力和變形能力的一種加固方法。其優(yōu)點(diǎn)是簡(jiǎn)單、快速，施工時(shí)對(duì)生產(chǎn)活動(dòng)和居民生活影響較小。

（5）玻璃鋼加固

玻璃鋼加固是一種復(fù)合材料，它具有與混凝土的線膨脹系數(shù)相近、比強(qiáng)度高、優(yōu)良的電磁絕緣性等特點(diǎn)，可分別在梁底面和側(cè)面粘貼玻璃鋼來增強(qiáng)鋼筋混凝土梁的抗彎和抗剪承載力，并改善梁的變形性能。

（6）噴射混凝土技術(shù)

噴射混凝土是借助噴射機(jī)械，利用壓力噴射到受噴面上凝結(jié)硬化而成的一種混凝土。噴射混凝土具有較高的力學(xué)性能和良好耐久性，特別是與混凝土、磚石、鋼材有很高的粘結(jié)強(qiáng)度，可以在結(jié)合面上傳遞拉應(yīng)力和剪應(yīng)力。

對(duì)于上述加固方法，國內(nèi)外的很多科研機(jī)構(gòu)都已進(jìn)行了大量的研究工作，并且大都已應(yīng)用于實(shí)際工程，這在很多文獻(xiàn)中都有記載。然而，這些加固方法都有一定的缺陷，除去帶有共性的化學(xué)腐蝕問題外，像粘鋼加固法，還會(huì)增加構(gòu)件自重、結(jié)點(diǎn)不易處理、施工難度大等。為此，工程界需要新興的、科技含量較高的加固技術(shù)。

近年來，纖維材料在土木工程中的應(yīng)用一直是國內(nèi)外研究的熱點(diǎn)。隨著材料技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)在已開發(fā)出來了多種高科技纖維，上面提到的玻璃鋼（玻璃纖維增強(qiáng)塑料）就是其中的一種。在所有的技術(shù)中屬于最成熟，也是用量最大的一種高科技材料。隨著碳纖維材料被應(yīng)用于建筑業(yè)，碳纖維加固混凝土結(jié)構(gòu)新技術(shù)隨之出現(xiàn)。

二、碳纖維加固混凝土結(jié)構(gòu)的技術(shù)特點(diǎn)

碳纖維有很多種，其中PNA基碳纖維具有優(yōu)異的物理力學(xué)性能、良好的粘合性、耐熱性及抗腐蝕性等特點(diǎn)，非常適用于土木工程領(lǐng)域。用于建筑結(jié)構(gòu)補(bǔ)強(qiáng)加固的碳纖維材料，其強(qiáng)度一般為建筑用鋼材的十幾倍，彈性模量與建筑鋼材在同一水平上并略有提高，是一種優(yōu)良的結(jié)構(gòu)加固用材料。碳纖維材料的這些特點(diǎn)，為建筑結(jié)構(gòu)的補(bǔ)強(qiáng)與加固提供了技術(shù)支持。

與原有的加固方法比較，碳纖維材料加固技術(shù)具有明顯的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，主要體現(xiàn)在：

（1）高強(qiáng)高效

由于碳纖維材料優(yōu)異的物理力學(xué)性能，在對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)進(jìn)行加固補(bǔ)強(qiáng)過程中可以充分利用其高強(qiáng)度、高模量的特點(diǎn)來提高結(jié)構(gòu)及構(gòu)件的承載力和延性，改善其受力性能，達(dá)到高效加固的目的。

（2）耐腐蝕性能及耐久性