碳纤维是什么？
碳纤维的发展和应用可以追溯到1850年的碳丝，此后的研究和应用一直处于停滞状态。20世纪50年代，随着工业技术的发展和军事工业的要求，碳纤维的研制和生产解决了原丝的选择和高温碳化的工业化生产工艺，使碳纤维的应用进入了一个新的阶段。首先，它已用于航空航天等军事领域，并逐渐扩展到先进的民用行业，近十年才开始用于建筑工程的结构加固。
碳纤维和石墨纤维统称为碳纤维，含碳量在95%以上。而碳元素只能在高温高压下熔化，不可能直接用碳元素制备碳纤维。理论上，任何有机纤维碳化后都可以制成碳纤维。事实上，目前仅有的具有工业意义的前驱体是聚丙烯腈纤维和中间相沥青，而碳纤维在各国主要由聚丙烯腈纤维生产。经过高温碳化等特殊工艺，加工成超细纤维长丝(直径5~10μm)，提高了单丝的强度，增加了一定量纤维的表面积，更有利于加强与树脂胶的结合。
在过去，制约碳纤维增强技术应用的因素之一是原丝和成品的价格。研发成功时，每公斤碳纤维原丝的价格在1000美元以上，现在已经降到30美元以下。碳纤维原丝产量最高的国家仍是日本和美国，而日本、法国、瑞士和中国台湾省的产品已随碳纤维织物进入中国大陆市场。用进口原丝织造的国产碳纤维织物也开始进入市场，市场竞争日趋激烈，价格也在逐步降低。
用途:碳纤维成品主要用于土木工程，如纤维布、纤维板、棒材、型材、短纤维等。，各有不同的适用范围。目前，碳纤维布(片)在加固工程中应用最为广泛。碳纤维布常用的规格有200g/m2和300g/m2，厚度分别为0.1165438+。碳纤维复合板厚度一般为1.2~1.4mm，由3~4层碳纤维布经树脂浸渍固化而成。主要用于加固梁、板。纤维板增强的结构外观规整，施工简单，但原材料单价高，在国内应用不广泛。
高性能碳纤维布最重要的指标仍然是其强度、弹性模量和断裂伸长率。一般抗拉强度在3500 Mpa以上，弹性模量在230000 Mpa以上，延伸率在65438±0.4%以上。结构加固主要利用碳纤维的高抗拉性能，广泛用于加固钢筋混凝土结构的梁、板、柱、框架的节点，也适用于古建筑或砌体结构的维修加固、修复和复原。1995阪神地震和台湾省地震后，碳纤维作为抗震加固材料和技术的地位得到了进一步的发展和确定。
近年来，国内许多高校、科研部门和各大设计院都参与了碳纤维的应用和研究。目前国家还没有颁布正式的设计和施工规范。在建设部确定的研究项目中，有“FRP用于城市桥梁加固修复”、“碳纤维材料加固混凝土结构新技术”等课题，碳纤维的应用研究受到了国家的重视。
结构:对于受弯构件，在受拉区粘贴碳纤维布以补充钢筋不足，在梁的两侧粘贴碳纤维布以提高梁的抗剪能力。缠绕在混凝土柱外侧限制了混凝土的侧向变形，可以提高柱的承载力，提高柱的轴压比。缠绕在桁架的连接处可以加强连接处的整体强度。碳纤维布的层数可以通过计算确定。考虑到各层功系数相同、抗疲劳性能和避免脆性破坏，一般建议不超过5层。从力学性能来看，单层比多层好，窄宽度比宽宽度好；必要时可纵向搭接，搭接长度不小于100 mm，为保证碳纤维端部的可靠锚固，除满足计算要求外，还应采取必要的构造措施。
粘接:胶粘剂的性能和粘接工艺是加固构件承受与碳纤维布相同力的保证。要求胶粘剂对被粘结界面和碳纤维布具有较高的粘结强度和强度，抗拉强度、抗压强度特别是粘结剪切强度应远高于混凝土的相应强度。胶粘剂对界面和碳纤维布应具有良好的渗透性和相容性，并具有耐冲击、耐疲劳、耐老化等优良性能，因此应使用专用胶粘剂。
完善的施工工艺是加固效果的重要因素。主要要求是:对粘贴面进行清理、修补、找平，要求干燥、防潮；用专用工具在碳纤维布上涂上高粘度的粘结剂，适度滚压后粘结剂完全浸入单丝中；消除气泡，不要脱壳、乱线、弯曲或扭曲；完善的工艺和训练有素的工人，可以使有效粘合面积达到99%以上，让碳纤维的性能真正发挥出来。
摘自论坛空间