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混凝土結構的補強加固技術及現狀

一、以前常用的加固方法

近些年來，隨著人們對建筑物補強加固研究課題投入的增多，相應的研究成果也越來越多。目前，工程上常用的鋼筋混凝土結構補強加固方法主要有：

（1）加大截面加固法

加大截面加固法是通過增加原構件的受力鋼筋，同時在外側重新澆筑混凝土以增大構件的截面尺寸，來達到提高承載力的目的。其優點是可以同時增大構件的剛度、承載力和變形能力，部分情況下也可以加強連接的可靠性。

（2）外包鋼加固法

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

（3）預應力加固

預應力加固方法是通過預應力鋼筋對構件施加體外預應力，以承擔梁、屋架和柱所承受的部分荷載，從而提高構件的承載力。

（4）粘鋼加固

粘鋼加固是在混凝土構件表面用特制的建筑結構膠粘結鋼板，是提高結構承載能力和變形能力的一種加固方法。其優點是簡單、快速，施工時對生產活動和居民生活影響較小。

（5）玻璃鋼加固

玻璃鋼加固是一種復合材料，它具有與混凝土的線膨脹系數相近、比強度高、優良的電磁絕緣性等特點，可分別在梁底面和側面粘貼玻璃鋼來增強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

噴射混凝土是借助噴射機械，利用壓力噴射到受噴面上凝結硬化而成的一種混凝土。噴射混凝土具有較高的力學性能和良好耐久性，特別是與混凝土、磚石、鋼材有很高的粘結強度，可以在結合面上傳遞拉應力和剪應力。

對于上述加固方法，國內外的很多科研機構都已進行了大量的研究工作，并且大都已應用于實際工程，這在很多文獻中都有記載。然而，這些加固方法都有一定的缺陷，除去帶有共性的化學腐蝕問題外，像粘鋼加固法，還會增加構件自重、結點不易處理、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。

近年來，纖維材料在土木工程中的應用一直是國內外研究的熱點。隨著材料技術的發展，現在已開發出來了多種高科技纖維，上面提到的玻璃鋼（玻璃纖維增強塑料）就是其中的一種。在所有的技術中屬于最成熟，也是用量最大的一種高科技材料。隨著碳纖維材料被應用于建筑業，碳纖維加固混凝土結構新技術隨之出現。

二、碳纖維加固混凝土結構的技術特點

碳纖維有很多種，其中PNA基碳纖維具有優異的物理力學性能、良好的粘合性、耐熱性及抗腐蝕性等特點，非常適用于土木工程領域。用于建筑結構補強加固的碳纖維材料，其強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，是一種優良的結構加固用材料。碳纖維材料的這些特點，為建筑結構的補強與加固提供了技術支持。

與原有的加固方法比較，碳纖維材料加固技術具有明顯的技術優勢，主要體現在：

（1）高強高效

由于碳纖維材料優異的物理力學性能，在對混凝土結構進行加固補強過程中可以充分利用其高強度、高模量的特點來提高結構及構件的承載力和延性，改善其受力性能，達到高效加固的目的。

（2）耐腐蝕性能及耐久性