建筑采用碳纖維加固,核心是碳纖維復(fù)合材料的優(yōu)異性能與建筑結(jié)構(gòu)加固需求高度適配,既能精準(zhǔn)解決混凝土構(gòu)件的核心結(jié)構(gòu)問題,又能規(guī)避傳統(tǒng)加固技術(shù)的痛點(diǎn),適配既有建筑“輕量化、少擾動(dòng)、高效率”的加固要求,已成為建筑混凝土結(jié)構(gòu)加固領(lǐng)域的主流技術(shù),其應(yīng)用原因主要集中在結(jié)構(gòu)需求、材料優(yōu)勢(shì)和場(chǎng)景適配三大核心方面。

建筑結(jié)構(gòu)的病害與改造需求,是采用碳纖維加固的根本前提?;炷帘旧砜估瓘?qiáng)度極低,建筑梁、板、柱等核心構(gòu)件在長期荷載、溫度應(yīng)力作用下,易出現(xiàn)抗拉不足、裂縫發(fā)展等問題;部分老舊建筑因建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)偏低、使用年限較長,或建筑功能改造需增加荷載,導(dǎo)致構(gòu)件承載力未達(dá)現(xiàn)行規(guī)范。此外,老舊建筑自重儲(chǔ)備不足,傳統(tǒng)加固技術(shù)會(huì)增加結(jié)構(gòu)負(fù)擔(dān),而已運(yùn)營建筑需低擾動(dòng)施工,避免影響正常使用,這些需求都推動(dòng)了碳纖維加固的廣泛應(yīng)用。同時(shí),部分建筑抗震性能薄弱,碳纖維加固可在不改變?cè)Y(jié)構(gòu)體系的前提下提升抗震能力,契合抗震加固需求。
碳纖維材料的優(yōu)異性能,是其成為加固優(yōu)選的關(guān)鍵支撐。碳纖維布輕質(zhì)高強(qiáng),比重僅為鋼材的1/4,粘貼后幾乎不增加構(gòu)件自重和截面尺寸,抗拉強(qiáng)度卻達(dá)鋼材的3-5倍,能與混凝土協(xié)同受力,高效提升承載力。其化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定,耐酸堿、抗腐蝕,不會(huì)像鋼材那樣銹蝕,無需后期防腐處理,耐久性優(yōu)異,適配沿海、潮濕等復(fù)雜環(huán)境。此外,碳纖維布柔性好、可自由裁剪,能貼合曲面、異形構(gòu)件,施工便捷且工期短,無需大型設(shè)備,對(duì)原結(jié)構(gòu)無二次損傷,大幅降低施工對(duì)建筑使用的影響。

碳纖維加固的場(chǎng)景高適配性及行業(yè)趨勢(shì),進(jìn)一步擴(kuò)大了其應(yīng)用范圍。它適用于各類建筑的混凝土構(gòu)件,涵蓋住宅、廠房、公共建筑等,可靈活調(diào)整粘貼層數(shù)和方向,實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)加固,性價(jià)比高。對(duì)于施工空間狹小的區(qū)域,碳纖維加固無需大型設(shè)備,能順利實(shí)施,且施工綠色環(huán)保,無粉塵、噪音污染,契合綠色建筑理念。當(dāng)前城市建設(shè)進(jìn)入“建養(yǎng)并重”階段,存量建筑加固改造成為主流,碳纖維加固契合“少拆建、多改造”的城市更新理念,成為存量建筑加固的優(yōu)選方案。
綜上,建筑需要碳纖維加固,本質(zhì)是建筑結(jié)構(gòu)病害、加固需求與碳纖維材料性能、施工優(yōu)勢(shì)的高度匹配,同時(shí)其適配行業(yè)發(fā)展趨勢(shì),能高效、經(jīng)濟(jì)地消除建筑安全隱患,提升結(jié)構(gòu)性能,為既有建筑的安全使用保駕護(hù)航。
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