砌體材料是用砌筑砂漿將塊材砌在一起而形成的承重材料,砌體具備一定的抗壓承載力,但是與混凝土相比抗拉、抗剪、抗彎能力都比較差,因而無筋砌體結(jié)構(gòu)應(yīng)用中非常容易因外荷載作用而出現(xiàn)裂縫。常見的如氣溫或環(huán)境溫度溫差太大、局部砌體墻或柱承載力不足、設(shè)計構(gòu)造不當(dāng)、新舊建筑連接不當(dāng)?shù)戎T多問題都可能導(dǎo)致裂縫出現(xiàn),進(jìn)行***和加固可以采用水泥灌漿法、擴(kuò)大砌體截面法、筋網(wǎng)水泥砂漿加固、外包鋼筋混凝土法、以及纖維增強(qiáng)復(fù)合材料加固法等,其中碳纖維制品在其中便***果顯著的應(yīng)用。
結(jié)構(gòu)加固用纖維增強(qiáng)復(fù)合材料有多種,如碳纖維、玻璃纖維、芳綸纖維,碳纖維制品用于砌體材料加固,主要利用了材料的力學(xué)與長期性能。我們知道碳纖維材料根據(jù)原料及生產(chǎn)方式的不同可以分為聚丙烯腈基碳纖維及瀝青基碳纖維,前者是把聚丙烯腈基碳纖維在惰性氣體中高溫加熱所獲得的,后者則是把煤焦油或石油瀝青抽絲后經(jīng)高溫?zé)Y(jié)而成,碳纖維制品多具有良好的力學(xué)性能與耐腐蝕性能,用于砌體材料加固可以做到高強(qiáng)度、高模量,且良好的耐腐蝕性可以使碳纖維加固材料對除強(qiáng)氧化劑外的常見酸、堿均不起作用。
用于砌體材料加固的碳纖維制品分片材、棒材、型材、短纖維等,片材包括布狀和板狀,一般是通過環(huán)氧樹脂類粘接劑粘貼于混凝受拉區(qū)表面,是結(jié)構(gòu)加固應(yīng)用中非常常見的一種形式;棒材主要代替?zhèn)鹘y(tǒng)鋼筋材料應(yīng)用,可以用作補(bǔ)強(qiáng)加固用,也可用于新建結(jié)構(gòu);型材形狀多樣,主要是通過1~2㎝厚的聚合物灰漿將其粘結(jié)在已有結(jié)構(gòu)上;片材、棒材、型材三種結(jié)構(gòu)主要通過與混凝土共同攪拌形成碳纖維混凝土應(yīng)用,而短纖維主要是利用了壓電性能。