隨著經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展、人們對生活品質(zhì)要求的不斷提高，結(jié)構(gòu)加固的重要性日益凸顯而出。近年來，我國結(jié)構(gòu)加固行業(yè)受到了高度的重視，新型加固技術(shù)與加固材料也在不斷涌現(xiàn)。碳纖維布加固與粘鋼加固，是如今加固技術(shù)中受矚目的兩種方法，二者在諸多方面都有相似之處，那么在實際的應(yīng)用之中，能否互相替換呢？
碳布與粘鋼的相似之處，可以從適用范圍上說起。碳布與粘鋼同樣可用于受彎構(gòu)件、大偏心受壓構(gòu)件與受拉構(gòu)件，例如在梁底粘貼碳布或者鋼板，均可提高結(jié)構(gòu)承載力，達(dá)到加固補(bǔ)強(qiáng)的目的。另外，從原理上來看，碳布與粘鋼都是利用結(jié)構(gòu)膠將碳布或鋼板粘貼至混凝土基材上，令加固材料與基材形成整體共同受力。
從施工流程看，碳布與粘鋼也十分相似。兩種方法都受結(jié)構(gòu)膠影響較大，若結(jié)構(gòu)膠質(zhì)量不合格，加固材料會與基材剝離，產(chǎn)生安全隱患甚至造成事故。同時兩種方法加固前均需要卸載，未進(jìn)行卸載或卸載不徹底都會產(chǎn)生二次受力，造成加固材料受力滯后。除此之外包括表面處理、施工溫度等都有高度的重合。
事實上，碳纖維布與鋼板在結(jié)構(gòu)加固中起到的作用，可以等同為增加鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中的配筋率。因此，在一定程度上，碳纖維布加固與粘鋼加固可以相互替換。按照規(guī)范中要求的設(shè)計值，我們可以進(jìn)行簡單的對比，規(guī)范中I級300g碳布重要構(gòu)件的設(shè)計值為1600MPa，Q235鋼板的設(shè)計強(qiáng)度取215MPa，也就是說，在材料寬幅相同的情況下，可以大體認(rèn)為厚度1mm碳纖維布與厚度8mm鋼板加固效果相似。
如果僅憑借上面的結(jié)果，就認(rèn)為碳布加固效果遠(yuǎn)高于粘鋼，那就大錯特錯了。強(qiáng)度等級不同的碳纖維布厚度也不相同，加固中采用的I級300g碳布也不過0.167mm。雖然碳纖維布加固中存在多層加固的情形，但多不允許超過四層且從第二層起加固效果就會發(fā)生折減，與5mm厚鋼板的加固效果相比還是存在差距的。
上述對比情況是出于理想的角度，若想實際替換，則還需要進(jìn)行詳細(xì)的計算求證。碳布與粘鋼的替換還有很多需要考慮的事宜，二者彈性模量相近，抗拉強(qiáng)度卻相差較高，因此若要充分發(fā)揮碳纖維強(qiáng)度，就需要原有結(jié)構(gòu)能夠產(chǎn)生較大的變形。因此，當(dāng)原結(jié)構(gòu)卸載不明顯或結(jié)構(gòu)變形較小時，粘鋼加固要明顯優(yōu)于碳纖維加固。
碳布與粘鋼，適用環(huán)境也不完全形同。碳纖維布除了具有較高的強(qiáng)度之外，耐磨耐腐蝕也是其優(yōu)點(diǎn)之一。從材料自身角度看，碳纖維布不會銹蝕，對于長期處于惡劣環(huán)境下的混凝土結(jié)構(gòu)，將是更好的選擇。另外，同規(guī)模的加固工程，粘鋼施工的造價，可能會達(dá)到碳布加固的2-3倍，需要引起注意。
綜上所述，碳纖維布加固與粘鋼加固的確能夠替換，前提是經(jīng)過慎重考量且符合實際要求?？ū咎嵝汛蠹?，加固設(shè)計、方案的改動，一定要經(jīng)由專業(yè)人士設(shè)計、審核與終確定，切莫隨意而為，忽視結(jié)構(gòu)生命安全。

碳纖維布加固在混凝土修補(bǔ)體現(xiàn)了很多的影響力，不僅能夠使CFRP高強(qiáng)特性得到提早表現(xiàn)，還在二次受力之前就有較大的應(yīng)變，然后有效減小乃至消除CFRP片材應(yīng)變滯后的景象，到達(dá)非常好的加固效果。
預(yù)應(yīng)力發(fā)生的反向彎矩，可抵消一部分初始荷載的影響，進(jìn)步運(yùn)用期間的承載力，使構(gòu)件華夏有裂縫寬度減小乃至閉合，并約束新裂縫的呈現(xiàn)，然后進(jìn)步構(gòu)件的剛度，減小原構(gòu)件的撓度，改進(jìn)運(yùn)用期間的功能。
碳纖維的變形=初始變形+荷載致使的變形，而對應(yīng)這兩部分變形的膠粘劑剪切變形又別離散布于構(gòu)件的兩頭和跨中區(qū)域，使得膠粘劑的剪切變形散布更為均勻，可有效防止粘結(jié)損壞。
(1)化學(xué)功能穩(wěn)定。碳纖維對溫度具有杰出的適應(yīng)性，對酸性、堿性，鹽也有杰出抗性，并且抗紫外線和防水等方面功能也比較好。
(2)具有較高的強(qiáng)度。比重僅為鋼材的四分之一，它的碳纖維拉伸強(qiáng)度卻為鋼材的7～10倍，在對鋼筋混凝土構(gòu)造進(jìn)行加固補(bǔ)強(qiáng)過程中，碳纖維布強(qiáng)度高、模量優(yōu)良的物理功能能夠得到極好的使用，然后能夠進(jìn)步構(gòu)造及構(gòu)件的承載力和延性。
(3)施工簡略。用碳纖維加固不需求大型東西，占用施工場地少，并且不必濕作業(yè)，現(xiàn)場運(yùn)用時根據(jù)尺度需求能夠選用剪刀或刀片裁剪，其施工工效是張貼鋼板工效的4～8倍。
(4)適用范圍廣。碳纖維布能夠根據(jù)需求恣意裁剪，不只不改變構(gòu)造形狀，并且不影響構(gòu)造外觀，所以被廣泛使用于不相同構(gòu)造類型。
在20世紀(jì)80年代初，日本人就敞開了碳纖維技能在加固技能中的使用，專門研討開展修正加固新技能，把碳纖維布像貼鋼板相同貼到混凝土上。機(jī)構(gòu)組織協(xié)調(diào)，制造商們研發(fā)資料，工程公司進(jìn)行運(yùn)用研討，迅速地將這門技能運(yùn)用到工程實踐中。1991年，瑞士首要進(jìn)行橋梁碳纖維加固試驗研討，并在同年7月成功用于伊橋的加固工程。1995年神戶大地震后日本的碳纖維加固混凝土技能迅速開展。到1997年，英國至少有30座橋梁選用了碳纖維加固。
專家GangaRao等進(jìn)行了三面包裹碳纖維片材加固鋼筋混凝土梁的抗彎試驗和耐久性試驗。結(jié)果表明：張貼碳纖維的混凝土試件在溫度、濕度、氣候的改變和化學(xué)腐蝕下能夠堅持杰出的作業(yè)功能，梁的極限強(qiáng)度和剛度都有進(jìn)步，進(jìn)步程度和碳纖維的張貼量有關(guān)，有損害試件用碳纖維加固后強(qiáng)度和剛度功能與無損害試件加固的相似。
專家Malek對受剪加固梁中FPR承擔(dān)的剪力的核算進(jìn)行了理論剖析，評論了各種參數(shù)對受剪承載力的核算辦法，評論了各種參數(shù)對受剪承載力的影響，并提簡化核算公式。
專家H.Ichinalsu選用不相同類型的CFRP對板加固進(jìn)行試驗理論研討剖析。結(jié)果表明：加固時的張貼資料能夠以網(wǎng)格的方式，只要凈距離<200mm，板的裂縫與CFRP的相對位置對受力功能無直接影響;單向的CFRP比CFRP織物容易張貼，作業(yè)量較少。
專家Saadatmalnesh等進(jìn)行了鋼筋混凝土梁張貼玻璃纖維板加固的試驗，結(jié)果表明加固后的梁，尤其是低配筋梁抗彎強(qiáng)度進(jìn)步、裂縫寬度削減，試件的延性有所下降，以為在進(jìn)行加固時挑選好膠黏劑的耐性和張貼面非常重要。

隨著既有建筑的不斷增多，結(jié)構(gòu)加固已經(jīng)成為建筑行業(yè)中不可缺少的一環(huán)，無論是結(jié)構(gòu)因功能改變需要提高承載力，還是進(jìn)行抗震加固，都離不開結(jié)構(gòu)加固。結(jié)構(gòu)加固中采用的加固材料，從源頭上直接影響著加固的質(zhì)量，劣質(zhì)的加固材料，會降低加固效果，甚至導(dǎo)致加固失效，影響結(jié)構(gòu)安全性能。
在眾多的加固方法中，碳纖維布加固憑借施工簡單、操作靈活、提高承載力明顯等優(yōu)點(diǎn)，逐步得到了越來越多的認(rèn)可，至今已成為常用的加固方法之一。碳纖維布使用廣泛，對結(jié)構(gòu)安全影響深遠(yuǎn)，為了保障結(jié)構(gòu)安全，在選用碳纖維布時，就必須選用優(yōu)質(zhì)碳纖維布安全風(fēng)險。
那么在碳纖維的選購中，如何辨別優(yōu)劣呢？
碳纖維布是利用碳纖維原絲編制而成，而碳纖維原絲的好壞就在根本上影響到了碳纖維布的性能。從絲束角度看，碳纖維布中允許使用的碳纖維原絲分為12K或12K以下的小絲束纖維，這是由于大絲束纖維會導(dǎo)致浸漬膠浸漬困難，影響碳纖維布的力學(xué)性能與工藝性能。
除了小絲束與大絲束之間的區(qū)別，碳纖維原絲與碳布一樣，都存在不同的強(qiáng)度類別。據(jù)調(diào)查，碳纖維布采用的原絲基本為T300與T700兩種，二者強(qiáng)度分別為3530MPa與4900MPa。規(guī)范中對于高強(qiáng)I級碳布的強(qiáng)度要求為3400MPa，看似T300強(qiáng)度就可以滿足高強(qiáng)I級的要求，事實卻并非如此。
無論是編織工藝還是原絲含量的原因，碳纖維原絲在編織成碳纖維布后強(qiáng)度會降低，并且降低幅度十分明顯?？ū緢猿植捎肨700碳纖維原絲，并經(jīng)過不斷的技術(shù)改良、創(chuàng)新，將碳纖維布強(qiáng)度提升至3000-4000MPa。出于強(qiáng)度要求及安全儲備的角度考慮，T700原絲編織而成的碳布無疑問是更好的保障。
編織工藝，同樣是影響碳纖維布性能的重要因素。編織工藝首先與編制所用機(jī)器有關(guān)，但在好的機(jī)器的前提下，還需注意每一根原絲在編制的過程中是否順直，原絲的松懈會令碳布表面產(chǎn)生褶皺，在后期的施工過程中會產(chǎn)生空鼓，產(chǎn)生安全隱患。
質(zhì)量的保證，離不開產(chǎn)品自檢與第三方的檢驗。保證原絲的質(zhì)量以及編制工藝的前提下，碳布在編制過程中仍然存在出現(xiàn)次品的概率，因此內(nèi)部的自檢工作就顯得尤為重要。完善的自檢制度、以及次品的堅決廢棄不投入使用，是卡本碳纖維布能夠放心使用的根本保證。
另一方面，第三方檢測報告也是碳纖維布性能好壞的證明。第三方檢測報告通過對產(chǎn)品進(jìn)行公平、公正的測試，還原產(chǎn)品的真實性能。第三番檢測報告種類較多，包含常規(guī)檢測報告、安全性鑒定、無毒檢測報告等。當(dāng)然，考慮到檢測報告的權(quán)威性，一般由檢測單位出具的報告會更有說服力。
以上，就是從根本上辨別碳纖維布優(yōu)劣的幾大方向。加固材料，關(guān)系到后期結(jié)構(gòu)的安全，因此必須謹(jǐn)慎，將質(zhì)量放在前面，無疑問是較好的選擇。

我國乃橋梁大國，尤其自改革開放以來，在橋梁建設(shè)方面我國取得了巨大的成就。然而伴隨著橋梁總數(shù)量的不斷上升，大部分橋梁正面臨技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)低、通行能力差的問題，以至于無法滿足當(dāng)今日益增長的交通需求，甚至已經(jīng)威脅到橋梁的行駛安全。
為了保證橋梁的安全以及正常運(yùn)營，延長橋梁的使用年限，對橋梁檢測、養(yǎng)護(hù)、維修等是必不可少的。但隨著橋梁使用年限的不斷增加，易出現(xiàn)承載能力下降、通行能力超限的問題，這時就需要對橋梁采取必要的維修與加固措施以滿足新的使用需求。
由于橋梁使用功能的特殊性，并非所有橋梁都適合加固。首先，加固改造后的橋梁，在承載力、耐久性能上都需滿足使用上的要求。對橋梁進(jìn)行加固并非意味著可以無限制的提升橋梁承載力，需要考慮到新的加固體系與舊的混凝土結(jié)構(gòu)的整體性與共同工作。避免出現(xiàn)加固體系受力滯后而混凝土結(jié)構(gòu)優(yōu)先破壞的情況。
在橋梁的主梁加固中，可以將碳纖維布等效為鋼筋，沿橋梁主拉應(yīng)力方向粘貼碳纖維布，同時兩端設(shè)置錨固段，可有效防止裂縫的生成以及提高主梁的抗彎剛度；也可粘貼在梁的側(cè)面，發(fā)揮類似箍筋的作用機(jī)理，提高主梁抗剪承載力。碳纖維布也可用于軸心受壓的墩柱加固中，可采用環(huán)向圍束法，在墩柱上纏繞碳纖維布對柱體側(cè)向變形起到約束，進(jìn)而提高墩柱抗壓強(qiáng)度。
在橋梁加固中，必須盡可能地減少對原結(jié)構(gòu)的擾動、損傷以及加固后自重的增加，同時兼顧施工操作的可行性。碳纖維布輕質(zhì)高強(qiáng)，且施工方便的特性，在橋梁加固中可得到充分的發(fā)揮。因此碳纖維布在橋梁中，可用于主梁、墩臺等承重構(gòu)件中，也可在非承重構(gòu)件中加固使用。
事實上，雖然碳纖維布在橋梁加固中施工方便且對原結(jié)構(gòu)影響小，但礙于其受力滯后的特性，在橋梁加固中難以發(fā)揮材料的高強(qiáng)度優(yōu)勢。而預(yù)應(yīng)力碳板，結(jié)合預(yù)應(yīng)力技術(shù)，能夠充分發(fā)揮碳纖維復(fù)合材高抗拉強(qiáng)度、同時改變梁受力性能，為橋梁加固提供了全新的方法。預(yù)應(yīng)力碳板尤其適用于大跨徑橋梁的加固，正逐步得到越來越多的認(rèn)可。