文/王琳、趙輝 黃淮學(xué)院 建筑工程學(xué)院 河南駐馬店 463000

碳纖維加固混凝土在工程建筑中的應(yīng)用

文/王琳、趙輝 黃淮學(xué)院 建筑工程學(xué)院 河南駐馬店 463000

工程建筑施工作為建筑施工領(lǐng)域重要的組成部分，其施工的效益性是施工的關(guān)鍵。隨著新材料和新技術(shù)的研發(fā)以及使用，碳纖維復(fù)合材料也已經(jīng)逐漸在工程建筑中得以使用，碳纖維復(fù)合材料作為一種十分先進(jìn)的加固技術(shù)，主要用于加固混凝土，實(shí)現(xiàn)工程建筑施工的便捷性以及提升工程建筑的抗腐蝕性。本文從碳纖維加固混凝土的特點(diǎn)出發(fā)，對碳纖維加固混凝土在工程建筑中的應(yīng)用以及碳纖維加固混凝土面臨的主要問題進(jìn)行了分析，希望為碳纖維加固混凝土在工程建筑中的應(yīng)用提供積極借鑒和建議。

碳纖維加固混凝土；工程建筑；應(yīng)用

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，我國建筑行業(yè)也呈現(xiàn)新的發(fā)展態(tài)勢，新材料和新技術(shù)也逐漸在工程建筑中得到運(yùn)用。同時(shí)，當(dāng)工程建筑完工后，由于各種各樣的原因，工程建筑可能會(huì)出現(xiàn)一系列問題，需要利用加固修復(fù)技術(shù)進(jìn)行維護(hù)。工程建筑的維護(hù)問題不僅關(guān)乎工程建筑的正常使用，對于保障使用者的安全也具有重要的意義。

1、碳纖維加固混凝土的特點(diǎn)

碳纖維加固混凝土采用了復(fù)合材料技術(shù)，是指在混凝土表面使用樹粘接原料進(jìn)行加固的技術(shù)，碳纖維加固混凝土技術(shù)的使用也將大大提升混凝土的承載力以及延展性，提升混凝土的使用效益，進(jìn)而增加工程建筑的抗腐蝕性以及穩(wěn)定性。碳纖維加固混凝土具有以下特點(diǎn)：首先，碳纖維加固混凝土的拉伸強(qiáng)度高。相比于普通材料，碳纖維加固混凝土的拉伸強(qiáng)度非常高，碳纖維加固混凝土的應(yīng)用將大大提升工程建筑的承載能力，同時(shí)，由于碳纖維復(fù)合材料的使用，碳纖維加固混凝土的抗承壓能力也大為提升。其次，碳纖維加固混凝土具有良好的耐腐蝕性。碳纖維加固混凝土的使用使得工程建筑能夠適應(yīng)各種各樣的自然環(huán)境，即使在惡劣的自然環(huán)境中，工程建筑也具有良好的耐腐蝕性，使得混凝土構(gòu)件不易損毀。同時(shí)，工程建筑中由于采用了碳纖維加固混凝土的技術(shù)，其使用壽命也大大延長。最后，碳纖維加固混凝土的技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)混凝土構(gòu)件與碳纖維之間的無縫銜接。混凝土構(gòu)件與碳纖維之間的無縫銜接一方面可以實(shí)現(xiàn)工程建筑的美觀；另一方面也使得工程建筑的整體性大大增強(qiáng)，增加了工程建筑的穩(wěn)定性以及抗壓能力。同時(shí)，混凝土構(gòu)件與碳纖維之間的無縫銜接使得工程建筑施工更加便捷，降低了單位施工成本。碳纖維材料屬于柔性較強(qiáng)的材料，同時(shí)，碳纖維的密度也很低，因此，在使用碳纖維復(fù)合材料時(shí)，工程建筑的材料損耗也將大大降低。

2、碳纖維加固混凝土在工程建筑中的應(yīng)用

碳纖維加固混凝土在工程建筑中的應(yīng)用如下［1］：第一，為避免工程建筑在遭遇重大自然災(zāi)害時(shí)發(fā)生倒塌，我國建筑行業(yè)主要使用水泥及較小比例的纖維類材料制作水泥纖維板。這種纖維板具有抗壓能力強(qiáng)、耐熱性高及物理性質(zhì)較穩(wěn)定的特點(diǎn)，使用此種材料進(jìn)行建筑設(shè)計(jì)時(shí)可以更好的覆蓋配件部分，從而使得建筑更加美觀。更為關(guān)鍵的是，此類材料硬度較大，當(dāng)遭遇自然災(zāi)害時(shí)，能夠有效減少財(cái)產(chǎn)損失及人員傷亡。第二，C60、C55、C50是目前高強(qiáng)、高性能混凝土中使用較為廣泛的新型碳纖維材料，我國建筑行業(yè)在進(jìn)行工程建筑設(shè)計(jì)中不斷加大對以上新型材料的使用，此類材料的使用提高了混凝土的性能與質(zhì)量，使得混凝土各項(xiàng)質(zhì)量指標(biāo)均上升到新的高度，混凝土的使用時(shí)間大大延長，同時(shí)減少了混凝土使用數(shù)量，從而降低了建筑過程的材料成本，提高了工程建筑質(zhì)量。工程建筑過程中水泥的過量使用不僅造成了能源的過度消耗，也給環(huán)境帶來了不良影響。在混凝土中加入適量的碳纖維可以減少水泥的消耗量，增強(qiáng)混凝土的耐用性，同時(shí)有利于減少混凝土形變的情況，延長了混凝土的使用時(shí)間，此外，碳纖維加固混凝土技術(shù)的使用增強(qiáng)了材料的抗壓性。第三，碳纖維加固混凝土提升了工程建筑的保溫性能。保溫性能是衡量工程建筑質(zhì)量高低的重要指標(biāo)之一，隨著建筑行業(yè)不斷加大科技創(chuàng)新與技術(shù)運(yùn)用，外墻保溫、內(nèi)墻保溫及內(nèi)外墻混合保溫在住房建筑中得到了廣泛的運(yùn)用。保溫隔熱復(fù)合墻的使用是建筑技術(shù)的一大進(jìn)步，而碳纖維加固混凝土則是保溫復(fù)合墻中普遍適用的一種技術(shù)。碳纖維加固混凝土的使用在墻體與外界之間建立了一層保護(hù)膜，外界溫度、濕度等要素的變化對墻體性能產(chǎn)生的影響極為有限，從而使得墻體更加堅(jiān)固耐用，墻體變形的情況大大減少，墻體的保溫效果更加明顯。

3、碳纖維加固混凝土面臨的主要問題

碳纖維加固混凝土應(yīng)用過程中面臨著的一個(gè)最為關(guān)鍵的問題就是材料性能問題，而材料的性能是與建筑材料檢測息息相關(guān)的。建筑行業(yè)的快速發(fā)展對建筑材料的質(zhì)量提出了更為嚴(yán)格的要求，但在實(shí)際的建筑材料檢測過程中，諸多問題的出現(xiàn)造成了難以估量的損失，同時(shí)建筑行業(yè)的社會(huì)信譽(yù)也受到一定程度的損害。因此，檢測單位要切實(shí)加強(qiáng)檢測過程中的質(zhì)量控制力度，確保建筑企業(yè)所使用的碳纖維復(fù)合材料符合國家制定的標(biāo)準(zhǔn)，提高對材料性能的要求，保證檢測工作的準(zhǔn)確性和科學(xué)性。檢測主要通過以下幾個(gè)方面進(jìn)行［2］：第一，依照建筑工程施工項(xiàng)目特點(diǎn)，確定碳纖維材料的類別、數(shù)量，同時(shí)碳纖維的各項(xiàng)指標(biāo)必須達(dá)到國家標(biāo)準(zhǔn)。第二，全方位多角度的檢測是重點(diǎn)，一些單位僅僅進(jìn)行材料自測從而逃避正規(guī)權(quán)威檢測機(jī)構(gòu)的檢測，建筑材料存在的問題無法完全發(fā)現(xiàn)，由此造成了經(jīng)濟(jì)損失。因此，要將檢測機(jī)構(gòu)的檢測與本單位自測有機(jī)結(jié)合，規(guī)范檢測過程，保證檢測結(jié)果的全面準(zhǔn)確。第三，充分了解碳纖維材料的物理性質(zhì)及化學(xué)性質(zhì)，使得檢測環(huán)境與施工環(huán)境對碳纖維材料的影響降到最低，減少測量誤差；不同性質(zhì)的碳纖維材料需要對應(yīng)不同的檢測級別，從而使監(jiān)測數(shù)據(jù)更為精密科學(xué)。同時(shí)在碳纖維加固混凝土技術(shù)的使用的過程中，要加強(qiáng)對于施工人員的培訓(xùn)，促進(jìn)其施工水平的提升。

結(jié)語：

傳統(tǒng)的工程建筑加固修復(fù)技術(shù)大多采用鋼筋混凝土修復(fù)技術(shù)以及粘鋼技術(shù)等。但是隨著工程建筑建設(shè)復(fù)雜性的加劇以及結(jié)構(gòu)的多樣，傳統(tǒng)的修復(fù)以及加固技術(shù)已經(jīng)無法較好的適應(yīng)工程建筑的維護(hù)工作。隨著碳纖維加固混凝土技術(shù)的使用，工程建筑加固以及維護(hù)的工作效益大大提升，工程建筑質(zhì)量也有所改善，建筑行業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益也大為提升。

［1］楊桂權(quán).碳纖維加固混凝土在工程建筑中的應(yīng)用［J］.中國水運(yùn)（下半月），2013，（03）：283-284.

［2］薛曉剛.碳纖維加固技術(shù)在建筑工程中的應(yīng)用研究［J］.中小企業(yè)管理與科技（下旬刊），2012，（08）：130-131.

王琳，女（1998.03-）籍貫（河南泌陽），漢族，現(xiàn)為黃淮學(xué)院建筑工程學(xué)院工程管理1502B班學(xué)生。

趙輝，男（1982.01-），籍貫（江蘇沛縣）漢族，碩士，助教，研究方向：從事建筑學(xué)專業(yè)教學(xué)。