汕头大学学报（自然科学版）第16卷第碳纤维破璃纤维复合加固混凝土柱的抗压性能研究姜浩熊光晶纪梓陈年文刘金伟（汕头大学土木工程系，汕头，515063）进行了素混凝土柱、碳纤维加固混凝土柱、玻璃纤维加固混凝土柱和碳纤维破璃纤维复合加固混凝土柱的对比）。**组为素混凝土柱，编号为P；第二组为玻璃纤维加固混凝土柱，编号为GF；第三组为碳纤维加固混凝土柱，编号为CF；第四组为碳纤维破璃纤维复合加固混凝土柱，编号为CF/GF.加固用碳纤维条单条抗拉力极限为498N，弹性模量为25.2<104MPa，断裂伸长率1.3%，价格折合300元/m2，玻璃纤维布纤维条密度为3束/10mm，抗拉力极限为279N/10mm，弹性模量为7.KK/MPa，断裂伸长率2 07-12修回日期：2000-11-20：姜浩1976），男，浙江丽水市人，硕士研究生。

　　价格为3.8元/m2.以市售E44环氧树脂为胶粘剂，聚酰胺为固化剂。

　　表1试件分组与破坏荷载（kN）组号均值相对强度（素）（玻璃）（碳）（复合）22试件的加固的方法进行加固。GF组试件用1mm宽的玻璃纤维布环绕，上下层间保持有20mm左右的搭接宽度。CF组试件用碳纤维条环绕，每圈间距10mm.CF/GF组试件首先用碳纤维条环绕，每隔20mm绕1圈，再环绕一层玻璃纤维布。

　　23加载及数据采集采用500t压力机加载，加载速度控制为每秒10~12kN，试件在两个对面中部各粘贴一片纵向应变片和一片横向应变片，以测试纵横应交。应变数据由IMP数据采集系统自动采集。试验过程中，每秒采集一次数据。试件达到极限承载力时停止加载。

　　3，与素混凝土柱相比，有纤维加固的混凝土柱的裂缝既细又密，如在一个面上CF/CF柱裂缝为12条，CF和GF各为10条和7条，而P柱裂缝为5条且有主裂缝。典型试件的实测荷载应变（P-X曲线如所示。所有试件承载力如表1所示。

　　3.2加固机理分析由P-独线和表1可以看出：相对于素混凝土柱，玻璃纤维、碳纤维、碳纤维/玻璃纤维的弹性模量很低，只有1.7< 1tfMPa，故对混凝土的侧向约束力很弱，可以近似认为玻璃纤维加固柱在受压前期为单轴受压。直到混凝土开裂后玻璃纤维的应力才会有一定提高，但此时混凝土裂缝较宽，不能形成有效的三向应力状态，且混凝土自身的承载能力已有所降低，所以柱的承载力提高很小。但混凝土裂缝的开展受到玻璃纤维的约束，柱呈现一定的塑性，随着裂缝开展玻璃纤维拉断，柱被破坏。

　　2（1CfMPa，比一般钢筋的弹模还要高，而且碳纤维条比玻璃纤维布更柔顺，粘贴效果好。以上因素使混凝土处于三向受压的应力状态，使混凝土承载力得到提高。但因碳纤维的延伸率较小，对柱塑性的提高不明显。

　　碳纤维破璃纤维加固柱兼有两者的优点，在加载前期，由于碳纤维起约束作用，混凝土就处于三轴受压状态。应说明CF/GF试件在达到极限承载力时，横向平均应变为1768<10"6，远高于CF试件极限承载力所对应的横向平均应变914< 10"6.CF/GF试件破坏时CF横向平均应变显著提高的原因可作如下解释，单一纤维材料中，不可避免的存在着纤维断裂缺陷和1弱环在纤维受拉时1那些受力大的薄弱纤维先断裂，纤ltt维受力情况产生重新分配，又有一些受力大而薄弱的纤维陆续断裂，直至纤维束全部断裂。可见纤维断裂是一个陆续发生的过程。当将两种纤维复合使用，高延伸率纤维（玻璃纤维）可承受由于低延伸率纤维（碳纤维）断裂而引起的额外荷载，从而使复合纤维的平均断裂应变明显提高。应说明复合加固柱中碳纤维的用量只为纯碳纤维加固柱的一半，加固价格为线碳纤维柱77.%，而其承载力和极限应变分别为纯碳纤维加固柱的104.%和1127%，可见物美价廉。

　　4结论复合加固柱的极限承载力和塑性明显高于碳纤维加固柱。

　　碳纤维玻璃纤维复合加固柱的加固成本显著低于碳纤维加固柱。