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碳纤维板

成果简介碳纤维板加固法（又称CFRP加固法）是用粘结剂把碳纤维板粘贴在混凝土构件受力部位，和基体叠合为一体，从而达到加固目的的一种施工方法。该方法通常用在混凝土桥面板、桥墩、梁、柱、烟囱以及隧道衬砌等构件的抗弯补强、抗剪补强以及防止混凝土开裂、剥落等工程中。与钢板加固法和增厚加固法相比，碳纤维板加固法具有强度高、重量轻、易于施工、耐久性好等优良特性，可用于条件严酷、场地狭窄混凝土结构的维修、加固工程中。
碳纤维板是将碳纤维浸渍树脂后在模具内固化并连续拉挤成型，厚度为1-1.6mm，宽度为50-100mm，长度不限。碳纤维板抗拉强度为2800 N/mm2，弹性模量为165000 N/mm2，与钢材相比，具有强度高、重量轻、耐腐蚀、施工简便等优点，在土木工程中具有极高的开发的应用价值。
本项目对碳纤维板的成型工艺进行研究，对碳纤维板的抗拉强度、弹性模量、延伸率等基本力学性能进行了试验分析，可以提供碳纤维板生产工艺设计方案、产品质量检测方法和各种规格的碳纤维板材。
本项目对碳纤维板加固混凝土结构设计方法和施工工艺进行了试验研究和理论分析，并承担了多项实际加固工程的设计和施工任务，积累了丰富的经验，可以承担碳纤维板加固混凝土结构的设计与施工指导。
生产条件碳纤维板材生产：500m2车间及拉挤设备一套，初期投资约100万元。
市场预测目前，我国已逐步进入了混凝土结构的维修加固高峰期，60、70 年代建造的建筑、桥梁等结构物大多已步入需要改造和维修阶段，80年代建造的结构也有一部分由于老化和使用功能的改变需要改造和维修，已故的吴中伟院士曾预言到2010年，我国的混凝土结构维修费用将达千亿之巨。由于碳纤维加固法具有施工简便、耐久性好等优点，今后几年内用量将会大幅度增加。目前，在我国，碳纤维加固主要以碳纤维布为主，碳纤维布加工企业可谓遍地开花，但是从研究成果看碳纤维布粘贴不宜超过3层，当荷载较大时采用采用碳纤维板材更为合理，与碳纤维布相比，碳纤维板具有以下优点，①碳纤维板材更适用于采用预应力加固方式，更能充分发挥碳纤维高强度作用；②施工方便，施工质量易于保证；③碳纤维板比碳纤维布易于保持纤维顺直，更有利于碳纤维发挥作用；④一层1.2mm厚板相当于10层碳纤维布作用；⑤纤维板与纤维布相比更适合于砖混结构墙体的加固；⑥采用碳纤维-玻璃纤维混合板可以提高加固混凝土结构延性，而且可以降低纤维板造价。目前，国内采用的碳纤维板大多来自瑞士SIKA公司和日本东丽公司，价格昂贵，每平方米8000元左右。由于价格原因，使得碳纤维板在加固工程中的用量远远少于碳纤维布的用量，限制了碳纤维板的发展。如采用国产碳纤维板材将降低费用2/3左右，如采用碳纤维-玻璃纤维混合板材则价位就会更低，用量将会大幅度增加，市场前景非常广阔。