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混凝土结构的补强加固技术及现状

一
、以前常用的加固方法

近些年来
，随着人们对建筑物补强加固研究课题投入的增多

，相应的研究成果也越来越多。目前
，工程上常用的钢筋混凝土结构补强加固方法主要有：

（1）加大截面加固法

加大截面加固法是通过增加原构件的受力钢筋，同时在外侧重新浇筑混凝土以增大构件的截面尺寸
，来达到提高承载力的目的。其优点是可以同时增大构件的刚度、承载力和变形能力，部分情况下也可以加强连接的可靠性。

（2）外包钢加固法

外包钢加固法是用乳胶水泥
、环氧树脂化学灌浆或焊接等方法对梁柱外包型钢进行加固。该方法主要是通过约束原构件来提高其承载力和变形能力。

（3）预应力加固

预应力加固方法是通过预应力钢筋对构件施加体外预应力，以承担梁、屋架和柱所承受的部分荷载，从而提高构件的承载力。

（4）粘钢加固

粘钢加固是在混凝土构件表面用特制的建筑结构胶粘结钢板，是提高结构承载能力和变形能力的一种加固方法。其优点是简单、快速，施工时对生产活动和居民生活影响较小
。

（5）玻璃钢加固

玻璃钢加固是一种复合材料，它具有与混凝土的线膨胀系数相近
、比强度高、优良的电磁绝缘性等特点
，可分别在梁底面和侧面粘贴玻璃钢来增强钢筋混凝土梁的抗弯和抗剪承载力，并改善梁的变形性能
。

（6）喷射混凝土技术

喷射混凝土是借助喷射机械，利用压力喷射到受喷面上凝结硬化而成的一种混凝土
。喷射混凝土具有较高的力学性能和良好耐久性，特别是与混凝土
、砖石、钢材有很高的粘结强度
，可以在结合面上传递拉应力和剪应力。

对于上述加固方法，国内外的很多科研机构都已进行了大量的研究工作，并且大都已应用于实际工程，这在很多文献中都有记载
。然而，这些加固方法都有一定的缺陷
，除去带有共性的化学腐蚀问题外
，像粘钢加固法
，还会增加构件自重
、结点不易处理
、施工难度大等。为此，工程界需要新兴的
、科技含量较高的加固技术
。

近年来，纤维材料在土木工程中的应用一直是国内外研究的热点

。随着材料技术的发展，现在已开发出来了多种高科技纤维，上面提到的玻璃钢（玻璃纤维增强塑料）就是其中的一种。在所有的技术中属于最成熟，也是用量最大的一种高科技材料。随着碳纤维材料被应用于建筑业，碳纤维加固混凝土结构新技术随之出现。

二、碳纤维加固混凝土结构的技术特点

碳纤维有很多种
，其中PNA基碳纤维具有优异的物理力学性能、良好的粘合性、耐热性及抗腐蚀性等特点
，非常适用于土木工程领域。用于建筑结构补强加固的碳纤维材料，其强度一般为建筑用钢材的十几倍，弹性模量与建筑钢材在同一水平上并略有提高，是一种优良的结构加固用材料。碳纤维材料的这些特点，为建筑结构的补强与加固提供了技术支持。

与原有的加固方法比较
，碳纤维材料加固技术具有明显的技术优势
，主要体现在：

（1）高强高效

由于碳纤维材料优异的物理力学性能
，在对混凝土结构进行加固补强过程中可以充分利用其高强度、高模量的特点来提高结构及构件的承载力和延性，改善其受力性能，达到高效加固的目的
。

（2）耐腐蚀性能及耐久性