预应力碳板加固技术

随着国民经济的飞速发展和社会的进步，建筑加固行业中的新技术和新材料也应运而生。从外包钢加固法、加大截面法和喷射混凝土加固法等传统的加固方法到碳纤维布、碳纤维板等新型材料的应用，最后到对碳纤维板施加预应力新技术的产生。

传统的加固方法具有结构尺寸增加、使用空间减小、结构自重增加、难施工等缺点，而碳纤维布和碳纤维板新材料的应用虽然解决了上述问题，并且具有轻质高强、耐腐蚀、应用面广等特点，但是材料的利用率低，材料浪费极大，材料的强度不能很好的被利用。

预应力碳纤维板加固技术的应用不仅提高了材料的利用效率、节约用量，延缓了结构的开裂，减小了裂缝宽度而且极大提高了结构的承载力。在工程加固中，具有较大的优势。

一、 CFRP 板施加预应力的方法

在实际工程中，对碳纤维板施加预应力的方法主要有：反拱法、不设锚具的外部反力架张拉法和端锚加固法。其中，反拱法施加的预应力太小，并且没法准确控制施加预应力的大小；不设锚具的外部反力架张拉法对 CFRP 板施加反力的反力架需要很大的刚度，因此张拉设备比较笨重并且对不同跨度的加固构件适用性比较差；其次，CFRP 板进行放张时，端部的应力较大容易发生剥离破坏。因此在锚具的可靠性、现场的实用性、经济的适用性等方面，端锚加固法具有普遍适用性且更具有实际推广价值。

端锚加固法：在加固构件上设置永久性锚具但不需要外部反力架结构，把加固构件本身作为提供反力的反力架，对 CFRP 板进行张拉施加预应力，张拉完毕后便用锚具固定在构件表面。这种方法以加固构件本身为反力架一方面避免了 CFRP 板放张时粘贴层剪切变形而导致端部的剥离破坏，减小了 CFRP 板由于放张引起的张拉应力的损失；另一方面这种加固方法不受构件本身尺寸的限制，具有普遍适用性，不需要笨重的张拉设备并且适合现场操作，经济高效。但是，这种加固方法需要研制专门的锚具和张拉设备的，技术要求较高。

二、预应力 CFRP 板加固系统的优点

1、对 CFRP 板施加预应力可以充分利用 CFRP 板材料的高强性能，减少材料的浪费从而减少了工程成本。

2、对 CFRP 板施加预应力还可以抵消结构中原有的一部分荷载，减小结构中的应力，增大了刚度，延缓了裂缝的出现和宽度，缓解了剥离破坏，并且提高了结构的开裂荷载、屈服荷载、极限荷载。

3、根据国内外的试验研究，在相同的预应力水平下，碳纤维板的应力松弛比钢绞线低。且暴露在野外环境下，预应力 CFRP 板加固技术比体外预应力钢筋或钢铰线耐久性更好。

本文转自加固技术公众号