与需要拆除和重建部分或整个失效结构的传统修复和改造技术不同，碳纤维包裹直接覆盖现有基材。这种技术减少了维修过程中的中断，并大大节省了安装时间和成本。碳纤维包裹技术采用碳纤维，具有非常高的拉伸强度，而且重量也非常轻。当粘合到混凝土柱、梁或板的外部时，它可以增加显着的强度，而不会增加重量，从而增加基础和其他结构构件的荷载。
不同类型的碳纤维增强聚合物（CFRP）缠绕系统
有几种类型的碳纤维增强聚合物（CFRP）包裹系统用于加固和改造各种结构。这些系统在应用方法、材料和预期结果方面有所不同。以下是一些常见的类型：- 外部粘合系统：这是最常见的类型，其中碳纤维板使用环氧树脂粘合到结构的外表面。它通常用于增加梁、柱和板的承载能力。
- 近表面安装系统：与外部粘合系统类似，这涉及将碳纤维条连接到切割到结构表面的凹槽上。它对弯曲和剪切强化有效。
- 全缠绕系统：该系统需要用多层碳纤维板包裹结构构件的整个横截面。它对于柱和梁的抗震改造特别有用。
- 带材系统：碳纤维带材以特定模式应用，以增强元件的结构完整性和承载能力。
- 层压板和织物：不同类型的碳纤维层压板或织物可以与环氧树脂结合使用，以增强各种结构元件。
碳纤维增强聚合物（CFRP）缠绕系统的应用方法
- 评估和设计：对结构进行全面评估，以确定需要加固的区域。工程师设计CFRP包装策略，包括基于载荷计算和结构分析的CFRP板材的方向和排列。
- 表面处理：清洁结构元件的表面，去除任何污染物或松散的材料。适当的表面处理对于确保CFRP和基材之间的牢固粘合至关重要。
- 粘合剂的应用：将粘合剂或环氧树脂涂在结构表面。这种粘合剂有助于在CFRP片材和基材之间建立牢固的连接。
- CFRP片材的放置：将预切割的CFRP片材或织物定位在涂有粘合剂的表面上。碳纤维的方向经过精心选择，以根据预期的载荷模式优化强化效果。
- 树脂灌注（可选）：在某些情况下，可以在CFRP片材上涂上额外的环氧树脂，以使纤维饱和并确保完全浸渍。这一步在湿铺层技术中尤为重要。
- 滚动和压缩：使用滚筒或其他工具施加压力，以确保CFRP片材，粘合剂和基材之间的正确接触。此步骤有助于消除气孔并促进粘附。
- 固化;允许环氧树脂固化，通常通过受控的温度和湿度条件。固化复合材料，在CFRP和结构之间形成牢固的粘合。
- 精加工和保护：固化后，CFRP包装可以进行表面精加工，例如打磨或平滑，以达到所需的外观。也可以使用保护涂层来增强耐用性和对环境因素的抵抗力。
碳纤维增强聚合物（CFRP）缠绕系统的应用
碳纤维增强聚合物（CFRP）包裹，也称为碳纤维包裹或加固，是一种用于增强各种类型基础设施结构性能的通用技术。以下是其应用的概述： 1. 建筑物：- 加固柱梁：CFRP包裹用于加固和提升现有建筑物中柱和梁的承载能力，尤其是那些在现代地震规范之前设计的建筑物。
- 剪切强化： 它用于增加结构单元（如墙壁和板）的剪切能力。
- 抗弯加固：CFRP缠绕用于提高桥梁梁的弯曲和抗弯能力，特别是在桥梁需要承载比最初设计的更高的载荷的情况下。
- 剪切强化：CFRP用于提高桥梁构件的抗剪性。
- 抗震改造：CFRP缠绕可以通过提高建筑物，桥梁甚至管道等各种基础设施元素的抗震性能，提高其延展性和耗能能力。
- 修复腐蚀损坏的结构：CFRP包裹可有效修复因腐蚀引起的劣化的混凝土结构。
- 保存和加固：CFRP包装用于加固历史结构，同时保持其原始美学和建筑完整性。
- 储罐和筒仓：CFRP包装可用于加强圆柱形结构，例如储罐和筒仓。
- CFRP包装用于修复和加固可能持续损坏或恶化的陆上和海上管道。
