全国建筑科学核心期刊碳纤维加固混凝土结构的性能及应用技术蔡光汀，邹越，侯云芬（北京建筑工程学院，北京100044）I丨对原有混凝土结构进行加固补强、翻新改造，*大程度利用现有建筑资源，保证其使用安全，延长使用寿命，是当今国际工程界关注的重大课题之1也是建筑业可持续发展的必然趋势。通过与加大截面加固法，外包钢加固法，预应力加固法及改变结构传力途径加固法进行比较，提出碳纤维加固补强混凝土结构所用的碳纤维和粘结材料的性能、施工方法及保证质量的技术关键。

　　I丨混凝土；结构；加固；碳纤维；粘结材料I丨TU528.572 |A 1碳纤居增强材料（CFRP）加固补强的发展混凝土结构是土木工程中应用*多的一种结构。

　　由于施工质量、地震、改变使用功能及劣化等多方面的原因，都迫切需要进行加固补强和修复。特别是近年来，对大量现有的建筑结构进行改造和翻新，*大程度地利用现有的建筑资源，保证其使用安全，延长使用年限，是当今国际工程界关注的一个重大课题。

　　现有结构加固和翻新改造技术，可分为四大类：加大截面加固法（又称厚法，即在原结构上再浇注一定厚度的钢筋混凝土）（2）外包钢加固法；（3）预应力加固法；（4）改变结构传力途径加固法。应用纤维料（CFRP）X对钢筋混凝土结构进行修复、加固和释新改造的新技术近几年在国际上深受重视并己经获得较大发展和广泛应用。其优越性己在日本大坂和美国洛杉矶地震中对被损坏建筑结构物的修复中得到很好的验证。

　　我国是世界上混凝土结构使用*多的国家。资料表明我国有相当多的混凝土结构面临劣化、强度不足、耐久性和安全性过低的问题，急需对这些结构进行加固补强，提高耐久性，保证安全使用。另一方面。许多新旧建筑由于加或改变使用功能，更需要加固补强，翻新改造。因此，研究、开发和应用新型碳纤维强系列材料是建筑业可持续发展的必然趋势。

　　目前，虽然己经开发成熟并在工程中使用的FRP（纤维强复合材料）主要有三种：CFRP（碳纤维强复合材料），AFRP（芳纶纤维强复合材料）和GFRP（玻璃纤维强复合材料）。但实际证明CFRP具有其他纤维可无比拟的高强度、高模量、耐腐蚀、耐疲劳和易加工等优点。表1至表7及和列出了碳纤维性能、几种加固方法的比较、碳纤维加固和粘钢技术的比较以及碳纤维强钢筋效果和碳纤维强板耐疲劳性，充分说明碳纤维的优越性，因此，CFRP在国内外用量*大。碳纤维的缺点是有导电性，因此不能应用在要求绝缘的场合，同时要注意克服碳纤维的脆性破坏。

　　2碳纤居加固补强的优越性21碳纤维物理力学性能（见表1）表1常用碳纤维片材性能型号面密度设计厚度拉伸强度拉伸摸量/MPa 2.2各种加固方法的比较（见表2）表2各种加固方法的比较项目加大截面预应力项目加固法加固法外包钢加固法改变结构传力途径法复合碳纤：维加固法增体积大中大小增质量大中小工时长较长短工人数多少需空间大小大机械需要不需要抗腐蚀差耐久性差（钢）良（FRP）差良好23碳纤维加固补强与粘钢加固补强的比较（见表3）24碳纤维片与钢筋拉伸强度的比较（见表4）25碳纤维片与钢筋刚度的比较（见表5）重，对结构荷载和断面有影响操作不方便，周期稍长人工费增加，竞争力下降表3碳纤维片加固补强与粘钢加固补强比较27碳纤维片与钢板刚度的比较（见表7）bookmark5比较项目碳纤维加固粘钢加固表7碳纤维片与钢板刚度的比较加固应用范围构件的抗弯、抗剪、抗压加固，结构体系的抗震加固构件的抗弯、抗剪、抗压加固，结构体系的抗震加固碳纤维片累计层数FTS*C1相当钢板的厚度ts/mm FTS*C1*30FTS*C5*30以及砌体结构的加固以及砌体结构的加固10. 120190.30加固的协调性材料抗撕裂好，能够与基材钢板整体刚性过强，抗撕20. 240.380.60紧密连接，协调性优越裂性弱，协调性差30. 360.570.90长度的搭接长度不限，搭接方便，易于长度限制，塔接麻烦不得注s（碳