碳纤维布加固混凝土梁抗弯强度计算及施工规程建议
。本文依据三根粘贴碳纤维布混凝土梁的抗弯试验，建议了碳纤维加固混凝土梁的抗弯强度计算方法
，依实际施工经验，提出了碳纤维布加固混凝土梁的施工规程建议。
关在饱和氢氧化钙溶液中，钢筋表面的钝化膜在逐渐形成，从而钢筋的自然电位在2个小时后就降至．243mv（及P在0～．250mv范围内），7天后钢筋的自然电位为．150mv，也完全符合标准要求。在含1．15％NaCl的饱和Ca（OH）2溶液中，当不加入阻锈剂时，由于Cl－对钢筋表面钝化膜的破坏非常迅速，钢筋处于Cl一的全自生收缩是混凝土在硬化过程中，水泥与水发生水化反应，这种收缩与外界湿度无关，且可以是正的（即收缩，如普通硅酸盐水泥混凝土），也可以是负的（即膨胀，如矿渣水泥混凝土与粉煤灰水泥混凝土）。碳化收缩。大气中的二氧化碳与水泥的水化物发生化学反应引起的收缩变形。碳化收缩只有在湿度50％左右才能发生，且随二氧化碳的浓度的增加而加快。碳化收缩一般不做计算。混凝土收缩裂缝的特点是大部分属表面裂缝，裂缝宽度较细，且纵横交错，成龟裂状，形状没有任何规律。面侵蚀状态下，钢筋的自然电位随着时间的推移在逐渐上升。7天后钢筋的自然电位变为．384mv，不在标准要求范围内。键词：碳纤维布加固梁，抗弯强度，施工规程
混凝土结构工程新千年所面临的主要问题之一是：既有混凝土结构的加固和修复。
粘贴碳纤维布加固技术，是近十年在日本首先应用和发展的，已有一千多个工程实例。该方法的主要优点表现在： 1、 性能稳定，一般无腐蚀问题。 2、重量轻，不增加结构静载。 3、强度高。4、容易手工操作，不需专门机械设备。 5、施工无灰尘和噪声污染，并可不间断生产运营。目前，在我国已有不少单位在研究碳纤维粘贴布的计算方法，已有不少工程实例。同济大学在接收生产任务的同时，针对性地做了一系列试验，如环向粘贴碳纤维布间接提高柱的抗压承载能力试验，加固混凝土梁的抗弯试验和抗剪试验，为工程应用起到指导作用。本文的主要目的是探讨粘贴碳纤维布混凝土梁的抗弯计算方法以及总结粘贴碳纤维布的施工操作方法。
在同济大学建工系结构试验室进行了三根梁的试验，其中二根梁贴碳纤维布加固，为对比试验，一根梁没有粘贴碳纤维布。三根试验梁（L-1，L-2a，L-2b）的截面特性见表1，试验梁浇筑日期：99年10月21-22日，水泥：砂：石子=26：48：97；贴碳纤维布日期：99年11月16日；
碳纤维布为上海同砼碳纤维布有限公司生产的“同砼”牌无纺单向碳纤维布，试验梁的加固工作在试验室内进行，为了与实际加固施工现场操作相一致，操作人员上仰操作，加固操作程序为：打底胶、批胶泥、上胶、贴碳纤维布、罩面胶。
（一）、加荷装置示意
（二）、材料性能
混凝土、钢筋的材料性能见表1。碳纤维布的规格：0.1×45mm,极限抗拉强度：3600Mpa,弹性模量235Gpa。
（三）、试验结果<交流阻抗谱技术也存在一些缺点,它的测量时间较长,所需仪器设备也较昂贵；对低速率腐蚀体系需要低频交流信号,因而测量有一定困难；在钢筋锈蚀的定量测量上不如线性极化法准确方便;试验数据处理繁杂,测量的阻抗谱与构件几何尺寸有关,不适合于现场检测。线性极化技术在试验研究与现场检测中应用广泛,测量方便快捷,试验室测试精度可与失重法不相上下，是主要的电化学检测手段。线性极化法不能区分各个因素的影响,因而不能把电化学过程中的各个步骤清晰地分辨出来,但这并不影响其在现场检测中的应用。/span>
1、破坏特性：
二根（L-2a，L-2b）贴碳纤维布梁的破坏为：受拉钢筋首先屈服，而后加固梁表现出较大的塑性，后碳纤维布拉断；一根（L- 1）没有采用加固措施试验梁的破坏为：受拉钢筋屈服破坏。
2、加固效果对比
计算结果见表1。
（四）结论
1、加固后的试验梁，皆由于碳纤维布的拉断而破坏，说明粘结性能良好，加固方法可靠，能够满足结构设
计要求。
2、加固后试验梁的钢结构的腐蚀引,之相关的一些亟特解决的科学问题,特别需要在''腐蚀后钢结构表面特正和截面损失规律''、腐蚀后钢结构材料、构件和结构受力特征、腐蚀后钢结构承载性能评估方法''等方面形成创新和突破。相关文献lS-o1指出表面形期对摩擦表面的磨损、湖滑状态、摩擦、疲劳、密封、涂层成量、抗腐蚀性、导电性、导热性和反射性能等的影响较显著。表面粗糙度、波度以及表面峰、谷、沟等随机轮廓特征综合影响着表面的摩擦、磨损、接“由可度、疲强度等性能。截面破坏弯矩，比加固前试验梁的截面破坏计算弯矩提高42-54.7%，说明加固效果明
显。
3、碳纤维的弹性模量与钢筋相近，但由于其强度高，充分发挥碳纤维的强度需要较大的应变。
1、碳纤维布加固梁抗弯强度计算
依据加固试验梁的破坏特性，在极限状态下，受拉钢筋屈服，破坏由碳纤维拉断诱发，参照现行混凝土
结构设计规范抗弯设计计算的基本原理，假定:
1、混凝土梁受弯后，变形规律符合平截面；
2、钢筋为理想弹塑性材料;
3、混凝土的应力-应变关系采用《混凝土结构设计规范》所建议的关系式；在极限状态下，受压区混凝土
应力等效为矩形应力块，应力强度为混凝土的弯曲抗压强度;
4、忽略混凝土的抗拉强度;
5、在极限状态下，碳纤维的应力达抗拉设计强度。
在极限状态下,加固梁的截面应力图由图3所示。
图3.极限状态下截面应力图
图中，Mu—截面极限弯矩;As,As’—受拉受压钢筋面积， fY,fY’—钢筋抗拉、抗压设计强度：ACF—碳纤维截面面积；fCF—碳纤维的抗拉设计强度，建议取极限抗拉强度的0.8倍。
图3所示截面的平衡方程为：
ΣFx=0
Asfy+AcFfcf-A’sf’y-bxfcm=0 (1)
ΣMAS(F)=0
M=bxfcm(ho-x/2)+A’sf’y(ho-a’s)+AcFfcFas (2)
将依据迁移型钢筋阻锈剂的作用机理，配制了迁移复合型混凝土钢筋阻锈剂MCI．A，并对其阻锈性能及对混凝土性能的影响进行了研究。随着我国高性能混凝土技术的推广应用，研究新型钢筋阻锈剂具有重要意义。阻锈剂MCI－A的性能研究包括其在饱和氢氧化钙的盐水溶液中对钢筋的保护作用、对砂浆试块中钢片的阻锈性能研究等。阻锈剂MCI．A在混凝土中对钢筋的阻锈性能研究包括在不同掺量条件下的阻锈性能、与现有阻锈剂的性能对比、迁移型阻锈剂的迁移性能研究等。阻锈剂MCI．A对混凝土性能的影响研究包括其对混凝土工作性、强度、耐久性及收缩性的影响，其与甲基硅酸钠复合使用时对混凝土性能的影响等。试验梁材料的实际强度代入（1）和（2），可计算出梁的极限破坏弯矩，见表1。
实际梁截面破坏弯矩Mu与加固后截面计算极限弯矩比值的平均数为0.9735，说明计算方法可靠。