碳纤维加固法是用结构胶将碳纤维粘贴在构件的表面,以提高构件的承载能力,减小裂缝的开裂程度。该加固方法具有自身的优越性,与其他加固方法相比有如下优点:

1)碳纤维材料的直径较其他材料直径小的多,且纤维内部的缺陷较少。其抗拉强度比较高,加固常用的钢材抗拉强度不足其十分之一,例如一级碳纤维复合材的抗拉强度标准值约为3400MPa而一级钢筋的强度标准值为300MPa。

2)碳纤维材料的比刚度相对较高,具有很强的变形能力。

3)耐久性好。碳纤维材料具有很强的抗腐蚀能力和防水效果,不仅能够在水泥碱性作用下不被腐蚀,而且当该材料用于处于盐害侵蚀环境的构件加固时也具有较长的寿命和防水能力,能够抑制盐碱等有害物质的浸透和钢筋锈蚀。

4)具有很强的抗疲劳能力。纤维材料对构件的拉伸疲劳不太敏感,用该方法进行加固可大大的提高混凝土构件的抗疲劳性能。研究发现,当对碳纤维加固的混凝土构件反复加卸荷载后再进行静力加载,发现其抗拉强度和延性指标与未进行加卸荷载循环作用的构件指标基本相同;而普通混凝土构件在经过相同的加卸荷作用后再进行静载试验,其强度值和延性指标有了明显的下降。

可见,碳纤维材料具有优异的抗疲劳性能,当对承受反复荷载的构件进行加固时可优先考虑。

5)碳纤维材料能够在不明显影响构件截面尺寸和外观特征的基础上完成修复工作,加固效果好且费用较低。

6)采用该方法加固时,其施工简单,多为手工操作,无需特殊的机械设备。对施工环境没有太高的要求,无需较大的施工空间。碳纤维材料的可塑性较强,可剪裁成任意形状,对不同构件、不同部位均可采用该方法加固,该方法还可用于传统方法无法施工的部位,而且其施工质量也容易得到保证。

碳纤维加固法也存自身的局限性:其耐火性能差,不易于在高温下工作;碳纤维是柔性材料,不易用于受压构件,在进行碳布粘贴时,要保证纤维与受拉方向平行。