碳纤维加固混凝土在工程建筑中的应用

文/王琳、赵辉 黄淮学院 建筑工程学院 河南驻马店 463000

碳纤维加固混凝土在工程建筑中的应用

文/王琳、赵辉 黄淮学院 建筑工程学院 河南驻马店 463000

工程建筑施工作为建筑施工领域重要的组成部分，其施工的效益性是施工的关键。随着新材料和新技术的研发以及使用，碳纤维复合材料也已经逐渐在工程建筑中得以使用，碳纤维复合材料作为一种十分先进的加固技术，主要用于加固混凝土，实现工程建筑施工的便捷性以及提升工程建筑的抗腐蚀性。本文从碳纤维加固混凝土的特点出发，对碳纤维加固混凝土在工程建筑中的应用以及碳纤维加固混凝土面临的主要问题进行了分析，希望为碳纤维加固混凝土在工程建筑中的应用提供积极借鉴和建议。

碳纤维加固混凝土；工程建筑；应用

随着科学技术的发展，我国建筑行业也呈现新的发展态势，新材料和新技术也逐渐在工程建筑中得到运用。同时，当工程建筑完工后，由于各种各样的原因，工程建筑可能会出现一系列问题，需要利用加固修复技术进行维护。工程建筑的维护问题不仅关乎工程建筑的正常使用，对于保障使用者的安全也具有重要的意义。

1、碳纤维加固混凝土的特点

碳纤维加固混凝土采用了复合材料技术，是指在混凝土表面使用树粘接原料进行加固的技术，碳纤维加固混凝土技术的使用也将大大提升混凝土的承载力以及延展性，提升混凝土的使用效益，进而增加工程建筑的抗腐蚀性以及稳定性。碳纤维加固混凝土具有以下特点：首先，碳纤维加固混凝土的拉伸强度高。相比于普通材料，碳纤维加固混凝土的拉伸强度非常高，碳纤维加固混凝土的应用将大大提升工程建筑的承载能力，同时，由于碳纤维复合材料的使用，碳纤维加固混凝土的抗承压能力也大为提升。其次，碳纤维加固混凝土具有良好的耐腐蚀性。碳纤维加固混凝土的使用使得工程建筑能够适应各种各样的自然环境，即使在恶劣的自然环境中，工程建筑也具有良好的耐腐蚀性，使得混凝土构件不易损毁。同时，工程建筑中由于采用了碳纤维加固混凝土的技术，其使用寿命也大大延长。最后，碳纤维加固混凝土的技术可以实现混凝土构件与碳纤维之间的无缝衔接。混凝土构件与碳纤维之间的无缝衔接一方面可以实现工程建筑的美观；另一方面也使得工程建筑的整体性大大增强，增加了工程建筑的稳定性以及抗压能力。同时，混凝土构件与碳纤维之间的无缝衔接使得工程建筑施工更加便捷，降低了单位施工成本。碳纤维材料属于柔性较强的材料，同时，碳纤维的密度也很低，因此，在使用碳纤维复合材料时，工程建筑的材料损耗也将大大降低。

2、碳纤维加固混凝土在工程建筑中的应用

碳纤维加固混凝土在工程建筑中的应用如下［1］：第一，为避免工程建筑在遭遇重大自然灾害时发生倒塌，我国建筑行业主要使用水泥及较小比例的纤维类材料制作水泥纤维板。这种纤维板具有抗压能力强、耐热性高及物理性质较稳定的特点，使用此种材料进行建筑设计时可以更好的覆盖配件部分，从而使得建筑更加美观。更为关键的是，此类材料硬度较大，当遭遇自然灾害时，能够有效减少财产损失及人员伤亡。第二，C60、C55、C50是目前高强、高性能混凝土中使用较为广泛的新型碳纤维材料，我国建筑行业在进行工程建筑设计中不断加大对以上新型材料的使用，此类材料的使用提高了混凝土的性能与质量，使得混凝土各项质量指标均上升到新的高度，混凝土的使用时间大大延长，同时减少了混凝土使用数量，从而降低了建筑过程的材料成本，提高了工程建筑质量。工程建筑过程中水泥的过量使用不仅造成了能源的过度消耗，也给环境带来了不良影响。在混凝土中加入适量的碳纤维可以减少水泥的消耗量，增强混凝土的耐用性，同时有利于减少混凝土形变的情况，延长了混凝土的使用时间，此外，碳纤维加固混凝土技术的使用增强了材料的抗压性。第三，碳纤维加固混凝土提升了工程建筑的保温性能。保温性能是衡量工程建筑质量高低的重要指标之一，随着建筑行业不断加大科技创新与技术运用，外墙保温、内墙保温及内外墙混合保温在住房建筑中得到了广泛的运用。保温隔热复合墙的使用是建筑技术的一大进步，而碳纤维加固混凝土则是保温复合墙中普遍适用的一种技术。碳纤维加固混凝土的使用在墙体与外界之间建立了一层保护膜，外界温度、湿度等要素的变化对墙体性能产生的影响极为有限，从而使得墙体更加坚固耐用，墙体变形的情况大大减少，墙体的保温效果更加明显。

3、碳纤维加固混凝土面临的主要问题

碳纤维加固混凝土应用过程中面临着的一个最为关键的问题就是材料性能问题，而材料的性能是与建筑材料检测息息相关的。建筑行业的快速发展对建筑材料的质量提出了更为严格的要求，但在实际的建筑材料检测过程中，诸多问题的出现造成了难以估量的损失，同时建筑行业的社会信誉也受到一定程度的损害。因此，检测单位要切实加强检测过程中的质量控制力度，确保建筑企业所使用的碳纤维复合材料符合国家制定的标准，提高对材料性能的要求，保证检测工作的准确性和科学性。检测主要通过以下几个方面进行［2］：第一，依照建筑工程施工项目特点，确定碳纤维材料的类别、数量，同时碳纤维的各项指标必须达到国家标准。第二，全方位多角度的检测是重点，一些单位仅仅进行材料自测从而逃避正规权威检测机构的检测，建筑材料存在的问题无法完全发现，由此造成了经济损失。因此，要将检测机构的检测与本单位自测有机结合，规范检测过程，保证检测结果的全面准确。第三，充分了解碳纤维材料的物理性质及化学性质，使得检测环境与施工环境对碳纤维材料的影响降到最低，减少测量误差；不同性质的碳纤维材料需要对应不同的检测级别，从而使监测数据更为精密科学。同时在碳纤维加固混凝土技术的使用的过程中，要加强对于施工人员的培训，促进其施工水平的提升。

结语：

传统的工程建筑加固修复技术大多采用钢筋混凝土修复技术以及粘钢技术等。但是随着工程建筑建设复杂性的加剧以及结构的多样，传统的修复以及加固技术已经无法较好的适应工程建筑的维护工作。随着碳纤维加固混凝土技术的使用，工程建筑加固以及维护的工作效益大大提升，工程建筑质量也有所改善，建筑行业的经济效益也大为提升。

［1］杨桂权.碳纤维加固混凝土在工程建筑中的应用［J］.中国水运（下半月），2013，（03）：283-284.

［2］薛晓刚.碳纤维加固技术在建筑工程中的应用研究［J］.中小企业管理与科技（下旬刊），2012，（08）：130-131.

王琳，女（1998.03-）籍贯（河南泌阳），汉族，现为黄淮学院建筑工程学院工程管理1502B班学生。

赵辉，男（1982.01-），籍贯（江苏沛县）汉族，硕士，助教，研究方向：从事建筑学专业教学。