3CFRP加固混凝土结构火灾研究有待进一步开展的工作尽管我们在CFRP加固构件火灾试验和耐火分析方面开展了一些研究，但对掌握和全面了解CFRP加固混凝土火灾反应特性并基于此确定其防火设计方法，仍有许多工作有待于完善和进一步的开展，主要体现在以下方面：
(1)CFRP材料的性能研究
目前关于CFRP材料热工性能和高温下力学性能的研究很少，且部分研究成果离散性较大，对高温下材料的性能仍然有待于进一步研究。同时应加强高温下CFRP材料与混凝土界面粘结性能和破坏机理的研究，确定高温下CFRP材料与混凝土间的界面模型，以便进行更为精确的非线性有限元分析。
(2)影响参数的深入分析
完善另一些影响基于加固构件耐火的参数分析，如混凝土强度、梁的截面形式、尺寸和跨度等对耐火的影响分析。在此基础上推导出加固构件耐火的简化计算公式，便于工程应用。
(3)CFRP加固混凝土结构体系在火灾下的性能研究
目前，对CFRP加固混凝土结构火灾下的性能研究主要集中在基本构件方面，而对由CFRP组成的梁或柱等形式的框架结构火灾下的性能研究国内外尚未见到报道。在火灾情况下，由于组成框架的梁柱间相互约束，将使框架产生内力重分布，从而可能危机结构的安全。因此，应开展这方面的研究，并提供合理的CFRP加固混凝土结构的耐火设计方法。
(4)CFRP加固混凝土结构在火灾后的性能研究和加固决策研究即便有防火保护，火灾发生后CFRP材料不会燃烧，但是CFRP同混凝土之间产生不可逆转的滑移。文献[1]试验证明，在试验后期CFRP材料同混凝土之间滑移很大，局部同混凝土失去粘结。因此火灾后CFRP加固混凝土构件的剩余承载力研究显得尤为重要，且在此基础上的加固决策研究也非常有意义。是否可以在灾后铲除原先加固的CFRP材料，重新粘贴CFRP材料，以达到修复补强的目的等，这些都是CFRP加固混凝土结构耐火研究重要课题。
碳纤维加固在日益发展的现代建筑中,过去的一些已建成建筑由于当时设计师未能考虑较大的荷载或较朝前的使用功能或由于时间,环境等的影响导致某些结构构件(梁,板,柱)出现不同程度的损伤,损坏或部分实效,但要重新拆掉另行建设则代价较大,故加固该类建筑势在必行,加固方法很多,本文仅介绍一种碳纤维布加固技术.
1、碳纤维布加固技术简介
粘贴纤维复合材加固修复混凝土结构技术是采用配套粘结树脂将碳纤维布粘贴于混凝土表面，使碳纤维片材承受拉应力，并与混凝土变形协调，共同受力，达到提高构件承载能力的目的，起到结构补强和抗震加固的作用。广泛适用于建筑梁、板、柱、墙等的加固，以及桥梁、隧道、烟囱、筒仓等其它土木工程的加固补强。
2、碳纤维布加固的原理
用于建筑结构加固的碳纤维材料具有优良的力学性能，其抗拉强度一般为建筑用钢材的十几倍；但是，碳纤维材料织成碳纤维布后，其中的各碳纤维丝很难共同工作，在承受较低的荷载时，一部分应力水平较高的碳纤维丝首先达到其抗拉强度并退出工作状态，以此类推，各碳纤维丝逐渐断裂，直至整体破坏。而使用粘结剂后，各碳纤维丝能很好地共同工作，大大提高碳纤维布的抗拉强度，故碳纤维加固首先必须使碳纤维布中的碳纤维丝能共同工作，因此粘结剂对碳纤维布的加固起着关键的作用，它既要确保各碳纤维丝共同工作，同时又确保碳纤维布与结构共同工作，从而达到加固的目的。
3、碳纤维布加固技术特点
1）高强高效：碳纤维布拉伸强度一般均过3000MPa，拉伸弹性模量过2.1×10^5MPa，与钢筋的弹性模量相近，适合于混凝土结构的加固修复。
2）施工便捷：碳纤维材料轻质、柔软、易粘贴，比重只有钢铁的1/4， 厚度小于0.5mm。故可以在基本不增加原结构自重及截面尺寸的情况下，发挥强大的补强效果。
3）养护时间短：常温下加固完工后72小时可以受力。
4、适用范围
1）适用于房屋建筑、铁路工程、公路工程、港口工程和水利水电等工程中混凝土结构的加固和砌体结构、木结构加固中的共性技术。
2）梁板受拉受弯加固、柱的抗震加固、构件抗剪加固。
3）采用碳纤维加固的混凝土结构，长期使用的环境温度不应**60℃。处于特殊环境（、放射、高温等）下的混凝土结构进行加固时，尚应遵守国家现行有关标准的规定，并采取相应的防护措施。
4）施工宜在环境温度为5℃以上的条件下进行，并应符合配套树脂胶要求的施工使用温度。当环境温度低于5℃时，应采用适用于低温环境的配套树脂或采取升温措施。
5）被加固混凝土结构构件的现场实测混凝土强度等级不应低于C15。
碳纤维片材的主要力学指标
性能项目 碳纤维布 碳纤维板
抗拉强度标准值Fcfk ≥3000Mpa ≥2000Mpa
弹性模量Ecf ≥2.1x10^5Mpa ≥1.4x10^5Mpa
伸长率 ≥1.5% ≥1.5%
说明：1、单层碳纤维布的单位面积碳纤维质量不宜低于150g/㎡，且不宜**450g/㎡。
2、碳纤维板的厚度不宜大于2.0mm，宽度不宜大于200mm，纤维体积含量不宜小于60%。
5、施工工艺流程
1）放线定位 ：首先熟悉施工图纸，明确加固部位及范围，然后在构件上弹线（其轮廓线要大于实贴尺寸20mm以便打磨）；
2） 混凝土表面处理：为了保证粘贴密实，在不影响原结构的基础上，采用先人工后机械打磨的方法，剔除表面灰层与混凝土的接触面，混凝土面平整度每米不大于4mm，同时要剔除粘贴面上的木屑、油污等杂物，磨去混凝土表面的附着物，露出混凝土新面。再用脱脂棉丝擦拭混凝土粘贴面，去除表面浮灰，然后用脱脂棉丝沾清洗剂（纯度80%以上），擦拭2-3遍，很后在粘贴前再清洗一次混凝土表面，处理结果以表面无灰尘、油污为准。
3）裁剪下料：按照设计尺寸并结合实际情况将碳纤维布准确下料，要求不乱丝、不断丝。
4）涂刷底层树脂 ：按照产品工艺规定配制底层树脂，表面指触干燥后立即进行下道工序。
5）找平处理：混凝土表面凹陷部位用**找平材料填补平整，且不应有棱角，纤维布通过的转角处，用找平材料修复成光滑的圆弧，半径不应小于20mm。表面指触干燥后立即进行下道工序。
6）粘贴：按照产品工艺规定配制粘贴树脂，将纤维布表面擦拭干净无粉尘后立即涂刷粘贴树脂，胶层应呈凸起状，平均厚度不小于2mm，将涂有粘贴树脂的纤维布固定在需要粘贴的位置，用橡皮滚筒顺纤维方向平稳压实，使树脂从两边溢出，保证密实无空鼓。当平行粘贴多层纤维布时，其间距应大于5mm。粘贴两层纤维布时，应连续粘贴，如不能立即粘贴，需在粘贴前对底层纤维布做好清洁工作。粘贴碳纤维后需对粘贴层进行防火处理。
6、检验与验收
碳纤维布与混凝土之间的粘贴质量必须保证其有效粘贴面积大于95%，施工质量满足《碳纤维片材加固混凝土结构技术规程》
7、结语：
通过对碳纤维加固的实际应用，可以看到，碳纤维加固技术具有施工便捷、功效高、噪音小、现场整洁等优点，对于混凝土结构及构件的补强加固效果十分理想，在对新旧工程加固方面有着较大的适应性和经济性，在各方面均达到了业主的要求，其综合经济效益和社会效益良好，具有较大的推广使用价值。但碳纤维加固技术是一项新技术，只有在了解其特性和工作原理的前提下，认真加以研究分析，才能充分发挥其在建筑行业上的应用，从而在建筑加固技术领域得到更多的选择。
1、工程概况
南宁至梧州二级公路贵港段车流量大，重载车多，经过长期运营，部分桥梁出现了不同程度的病害，影响到桥梁的正常使用，其中多座桥梁出现了板底碱蚀横裂缝。经调查研究设计后，维修加固方案确定采用在板底粘贴碳纤维布的方法。
2.材料
2.1碳纤维
碳纤维根据原料及生产方式的不同分为聚丙烯腈(PAN)基碳纤维及沥青基碳纤维。碳纤维成品可以制成不同的型材，如纤维布、纤维板、棒材、短纤维等，可根据不同工程的不同部位和需要进行选择。在加固工程中应用很普遍的还是碳纤维布(片材)。表1列出了中国《碳纤维片材加固修复混凝土结构技术规程)(CECS1．46----2010)规定的碳纤维布的主要力学性能指标。
2.2环氧树脂
2．2．1简介
仅仅依靠碳纤维布本身并不能充分发挥其优异的力学特性及耐久性能，只有通过环氧树脂将碳纤维布粘附于钢筋混凝土结构表面并与之紧密结合在一起形成整体共同工作，才能达到补强的目的。因此，环氧树脂的性能十分关键。不同类型的环氧树脂有不同的性能，可满足各个部位的不同要求。例如底涂树脂对混凝土具有良好的渗透作用，能渗入到混凝土内一定深度。粘贴碳纤维布的环氧树脂易于透过碳纤维布，并产生很强的粘结力。根据使用温度的不同，树脂还分为夏用和冬用树脂。
2．2．2物理性能
碳纤维布施工中需使用底涂、腻子、浸渗粘着树脂3种环氧树脂，上述环氧树脂的使用目的各不相同，其物理性标准也各异。一般要求底层树脂及找平材料的正拉结强度大于2．5 MPa且不小于被加固混凝土拉结强度的标准值，而浸渍树脂和粘结树脂性能指标则应达到表2的要求。
很早进行CFRP加固构件的火灾试验是由瑞士Deuring教授l5 于1994年完成的，在IS0834标准升温条件下进行6根CFRP加固混凝土梁的对比试验，1根未加固，1根粘钢加固，1根采用普通胶粘贴的CFRP板加固梁(无防火保护)、2根采用普通胶粘贴的CFRP板加固梁(有防火板保护)、1根采用耐热粘贴剂粘贴的CFRP板加固梁。试验结果表明，粘钢加固梁受火后7～9min粘结失效；无防火保护的CFRP加固混凝土梁在81min后失效，而采用40mm厚防火板进行防火保护的CFRP加固混凝土梁，混凝土和碳纤维粘结处在很长时间内处于低温状态，CFRP材料大约在lh左右达到玻璃化温度。其耐火能够达到146min，是未经过防火保护的1．8倍。随后，Ghent University的Blontrock等人 进行了一系列加固梁的耐火试验。试件矩形梁采取了相应的防火保护措施，每根梁的保护厚度、位置(在底部或侧面)、防火板锚固方式(粘贴或机械锚固)、长度(通长或仅仅在锚固区)各不相同。试验研究表明，一根采用粘贴硅钙板保护梁在受火7min后，其粘结失效，而采用机械锚固的梁在受火45min后粘结失效。研究还表明，u型(梁底和两侧)防火保护为CFRP加固梁提供更好的耐火性能，降低了CFRP材料和钢筋火灾下的温度，从而降低了构件的整体挠度。Blontrock等人 还进行了CFRP加固混凝土板的火灾试验，采取矿毛绝缘纤维(rockwoo1)和粘贴石膏板进行防火保护，试验后55min左右CFRP和混凝土的粘结丧失(此时胶粘剂温度为47～63℃)。
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