碳纤维加固技术在工程中的应用-开题报告

在现有建筑中，有不少建筑物、构筑物，由于当时设计荷载标准偏低造成历史遗留问题，或是由于使用功能的改变，或因为其他各种原因难以满足当前规范使用的需求，而不得不对已有建筑进行维修、加固。在碳纤维加固技术问世之前，我国一直延用传统加固方法，其具体方法有：加大截面法、外包钢筋加固法、粘钢加固法、加大混凝土截面等方法来达到混凝土加固效果。在“碳纤维加固技术”问世之后，这一种新型加固技术迅速占领建筑市场，几乎将传统加固方法取而代之。

所谓碳纤维加固技术是指采用高性能粘结剂将碳纤维布粘贴在建筑结构构件表面，使两者共同工作，提高结构构件的（抗弯、抗剪）承载能力，由此而达到对建筑物进行加固、补强的目的。碳纤维加固技术适用于各种结构类型、各种结构部位的加固修补，如梁、板、柱、屋架、桥墩、桥梁、筒体、壳体等结构，要求基层混凝土的强度等级不低于C15即可；另外，砖砌体的某些力学性能也可以用碳纤维进行加固。

碳纤维加固技术是近年来兴起的并且是发展最快的一项新型加固技术，碳纤维加固始于80年代美、日等发达国家。以美国为例，美国从2002年开始，就由政府组织3个国家实验室、15所大学和50家材料供应商对碳纤维技术进行联合攻关，计划花10年的时间开发出节能环保型的新一代复合材料，以保持碳纤维技术在世界的领先地位。

我国起步晚，大约从1998年开始使用此项技术，该技术在我国发展很快，据统计我国2002年碳纤维布的使用量已达到25万平方米。2009年国内碳纤维产量达到1000吨以上，而同年我国碳纤维进口总量为7200吨左右，大大超过了自身产量。到2010年年底，国内所有碳纤维企业的总产量已达到1500吨左右，但即使这样，目前我国碳纤维基本上处于供不应求的状态。直至现在碳纤维材料的生产量和使用量仍在持续上升。

那么，为什么碳纤维加固如此的受欢迎呢？

碳纤维，形态上比人的头发丝还要细100倍，密度不到钢的1/4，但刚度却是钢的4倍，抗拉强度则是钢的7~9倍。碳纤维材料具有高强度、高弹性模量、重量轻及耐腐蚀性好等特点，某些高弹性碳纤维的弹性模量甚至在钢材的两倍以上，且施工性能与耐久性良好，更可贵的是它还具备纤维的柔软可加工性，因此即使被加固的结构表面不是非常平整也基本可以到达100％的有效粘贴率，而粘贴钢板则很难达到100％有效粘贴面，相应的验收标准也只要求其达到70％就可以了。除此之外碳纤维材料质量轻且薄，粘贴后每平方米重量不到1.0kg，粘贴一层的厚度仅1.0mm左右，加固修补后基本不增加原结构自重及原构件尺寸，既免除了粘贴钢板所带来的视觉上的粗糙感又达到了较之更好的加固效果。另外，采用该工法，可大大提高建筑物的使用寿命，降低加固成本。因此，碳素纤维作为划时代的补强材料，而备受青睐和关注，碳纤维加固技术已成为了当之无愧的加固技术中的王者。

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二、^范文提纲

1．引言

2．碳纤维加固技术介绍

2.1．碳纤维概况

2.2．碳纤维加固技术特点

2.3．碳纤维加固的优点

2.4．碳纤维加固的施工工艺

2.5．碳纤维加固施工中的注意事项

3．碳纤维加固技术在工程中的具体实例应用

3.1．碳纤维加固技术在建筑物改造中的应用 

3.2．碳纤维加固技术在桥梁加固的应用

3.3．碳纤维加固技术小结 

4. 结论

三、参考文献

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[2] 结构加固修复用碳纤维片材GB/T 20490-2008．

[3] 混凝土结构加固设计规范GB50367-2006．

[4] 岳清瑞，杨勇新，陈小兵．JG/T 167-2004结构加固修复用碳纤维片材[S]．北京：中国标准出版社，2005．

[5] 张冠青．碳纤维加固建筑的应用及其有限元分析[J] ．山西建筑，2008年第32期．

[6] 碳纤维片材加固混凝土结构技术规程[S]，CECSl46—2003．

[7] 冯巍，丁戈．碳纤维材料在建筑加固中的应用[J] ．广东建材，2012年4期．

[8] 赵彤，谢剑．碳纤维布补强加固混凝土结构新技术[M] ．天津：天津大学出版社，2001．

[9] 田启贤，谭莹．外贴碳纤维复合板加固钢筋混凝土梁[J].国外桥梁，2000（3）：37—39．

[10] 张小平，碳纤维加固技术[J]，山西建筑，2009年第8期．