“粘钢加固与碳布的异同点拆析”

随着经济的迅速发展和人们对生活质量要求的提高，结构强化的重要性日益凸显。 近年来，我国结构加固领域受到高度重视，新的加固技术和加固材料也层出不穷。

碳纤维布加固和钢铁加固是目前加固技术中最引人注目的两种做法，两者在许多方面很相似，但在实际应用中，能否相互替代呢？

一、碳布与粘合钢的相似之处

布与粘钢的相似之处可以从适用范围开始。 碳纤维布与粘钢一样可以用于弯曲承受部件、较大的偏心受压部件和拉伸承受部件，例如在梁的底部粘贴碳纤维布或钢板，可以提高结构的承载力，达到加固的目的。 另外，从原理上讲，碳纤维布和钢铁都是用结构橡胶将碳纤维布或钢板粘贴在混凝土的基材上，加强材料和基材成为一体，从而受到力。

从施工流程来看，碳纤维布和粘钢也很相似。 两种做法都受结构胶的影响很大，如果结构胶质量不合格，补强材料会从基材上剥离，产生安全隐患，甚至有可能引发事故。 另外，任何一种方法在加固之前都需要卸载，如果不卸载或不彻底卸载，就会产生二次力，导致加固材料的力度延迟。 除此之外的表面解决、包括施工温度等在内的高度重叠。

事实上，碳纤维布和钢板在结构加固中所起的作用等同于提高钢筋混凝土结构中的配筋率。 这是因为在某种程度上碳纤维布加固和钢铁加固可以互换。 根据标准要求的设计值，可以轻松应对。 标准中，ⅰ级300g碳纤维布关键构件的设计值为1600mpa，q235钢板的设计强度为215mpa。 也就是说，材料宽度相同时，1mm厚的碳纤维布和8mm厚的钢板的加固效果可能相似。

二、碳布的特点

如果碳纤维布的抗拉强度设计值为2000mpa，钢材( q235 )的抗拉强度设计值为200mpa，则厚度0.1mm的碳纤维布可以用厚度相当于1mm的钢板解决。

另外，碳纤维轻、薄，不需要大型工程机械，运输、储存、施工简单，在相同工程量下粘贴碳纤维施工的工期约为粘钢的40%。 碳纤维是比钢材更惰性的材料，不生锈，不容易被有害介质腐蚀，在恶劣环境下的耐久性优异。

碳纤维具有柔软性，可以包裹许多外形复杂的构件，不太光滑的结构建筑的钢筋表面基本上也能达到100%的有效粘贴率，粘贴钢板通常可以达到70%-80%左右。

三、粘钢的特点

光从上面的结果来看，认为碳纤维布的加固效果远远高于粘合钢，就大错特错了。 不同强度等级的碳布厚度各不相同，用于加固的ⅰ级300克碳布也不过0.167mm毫米。 碳纤维布加固有多层加固，但最多不能超过4层，而且从第2层开始加固效果降低，与5mm厚钢板的加固效果相比有差距。

碳纤维和钢材的弹性模量基本一致，但碳纤维的抗拉强度是钢材的10倍左右，因此要想一一发挥加强材料的强度，粘贴碳纤维需要因加强部件而产生较大的应变。 也就是说，在小变形的情况下，粘贴碳纤维的加强应力的延迟显着，因此在构件的承载力差异较大的情况下，应该优先使用粘钢进行加强。

碳纤维和钢材的弹性模量基本一致，达到相同的力值，钢材截面相当大，因此钢铁加固提高构件的钢度宽度必须超过碳纤维加固。 也就是说，如果弥补相同的弯曲阻力，粘钢加固的挠曲变化会小于碳纤维加固。

由于可以在钢板上焊接锚固筋，也可以钻孔设置植筋锚杆，粘钢加固的锚固方法比粘碳纤维要灵活。

上述情况是从理想的立场出发的，如果想实际替换的话，需要进行详细的计算并要求证明。 更换布和粘钢有很多需要考虑的事情。 两者弹性模量相近，拉伸强度相差很大。 这是因为要一个一个发挥碳纤维的强度，原始的结构就必须能够发生很大的变形。 这是因为，在原结构卸载不明显或结构变形小的情况下，粘钢加固明显优于碳纤维加固。

碳纤维布和粘合钢的适用环境也不完全相同。 碳布除了具有高强度外，耐磨损性和耐腐蚀性也是优点之一。 从材料自身的角度来看，碳纤维布不会生锈，因此对于长时间处于恶劣环境下的混凝土结构是更好的选择。 另外，同规模的加固工程、钢铁粘接工程的成本有可能达到碳纤维布加固的2-3倍，需要督促观察。

四、总结

在加固工程中，只有一个加固工法可以完全处理问题，很少。 换言之，任何加固施工方法都有自己的采用限制。 我们有必要掌握各加强施工方法的特征，让各加强施工方法的特征一一发挥出来。 要加强设计方案的变更，必须经过专家的设计审查和最终的明确，不能随便乱搞，忽视结构生命的安全。

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