一、碳布胶 试验研究目的和内容
国内有关科研单位和高等院校对碳纤维布加固钢筋混凝土梁和柱等构件进行试验研究，试验实证碳纤维布加固钢筋混凝土构件对防止斜裂缝开展、提高受剪承载力、改善构件延性具有良好的效果。但对在现有荷载作用下钢筋混凝土短柱进行碳纤维布加固的抗震性能试验研究尚未见诸报道。 本课题针对现有荷载作用下钢筋混凝土短柱进行碳纤维布加固的抗震性能试验研究，为推广碳纤维加固修补技术在我国的应用和制定有关规程提供试验依据。其具体研究内容如下：
1、研究碳纤维布加固钢筋混凝土短柱对其延性影响的变化规律。 王荣铣［231认为根据施工环境差异，正确的选用水泥是保证桩基具有良好耐久性能的关键。因为混凝土各个组成部分中，水泥石最容易与外部介质发生反应而被腐蚀，一旦水泥石遭受侵蚀，那么混凝土性能将受到严重影响。而Zivica［201则认为水泥的选择对提高混凝土耐久性能的可能性很小。NeleDeBelie等13剐通过不同胶凝材料配制混凝土在乳酸和醋酸复合酸性溶液中侵蚀的实验，证明在酸性强的碱骨料反应一般指水泥中的碱（Alkali）和骨料中的活性硅（S1ica）发生碱硅酸反应（Alkali－Silica－Reacting，简称ASR）生成碱一硅酸盐凝胶并吸水产生膨胀压力，造成混凝土开裂。碱骨料反应被认为是混凝土结构的“癌症＂。开裂一般表现在混凝土表面形成网状或地图形状裂缝，并在裂缝处渗出白色凝胶物质，而且裂缝宽度越宽，深度越深，裂缝总长越长。如果混凝土结构在潮湿部位出现裂缝，裂缝处有白色物质渗出，而干燥处无裂缝，则可判定为碱骨料反应。一般情况下，碱骨料反应两年就会使结构出现明显开裂。环境中0H＜4），胶凝材料对混凝土耐酸性的影响不大；用矿粉代替部分水泥配制混凝土，对提高混凝土耐酸性的效果不大。而在弱酸性环境下时，不同胶凝材料配制的混凝土的耐酸性无太大差异。R．Helmut认为侵蚀溶液的p｝I＿和5时，铝含量高的水泥耐酸性要好于OPC。这不仅归因于水泥水化产物中CH氢（氧化钙）的减少，同样更多对酸较为稳定的水化铝酸钙和AI（OH）3的存在起到保护作用也有很重要的地位。研究了硫酸、硫酸盐环境下水泥品种、矿物掺和料和外加剂等因素对混凝土强度、腐蚀深度的影响。结果表明，与硅酸盐水泥相比，硫铝酸盐水泥、真空灌浆工艺配合新型高性能灌浆料的使用，改变了传统的灌浆技术导致的孔道内浆体不密实、不饱满，预应力筋得不到有效保护的弊病，解决了后张预应力孔道灌浆的关键技术问题，增加了后张预应力混凝土结构的安全度和耐久性，从而延长了桥梁的使用寿命减少维护费用，具有很高的经济效益及长远的社会效益。抗硫酸盐水泥等特种水泥具有良好的抗侵蚀性能；矿物掺和料硅（灰、粉煤灰、矿粉等）和高效减水剂（缓凝型除外）、膨胀剂等外加剂的掺入能有效配制高抗渗的混凝土。在酸性土壤中，矿渣水泥在酸性土壤中的耐蚀性较其他水泥强；与CaO含量相对较小的低强混凝土相比，CaO含量高的525硅酸盐水泥配制的高强密实性混凝土的抗侵蚀能力更强。Sersale和Frigione等［261通过试验研究不同水泥的抗酸腐蚀性能。采用摩尔比为2：l硫酸和硝酸的混合溶液，模拟pH值为3．5的酸雨溶液。通过试验结果发现：不同水泥基材料的抗酸性能差异很大，其中矿渣水泥矿（渣含量70％）和硅酸盐水泥的抗硫酸侵蚀性能较好，而火山灰水泥抗硫酸则比较差；水泥水灰比越小，抗酸侵蚀性能也越好。Ziviea和Bajza在实验中发现火山灰水泥具有较好的耐酸性；而Mehta等人却在试验中发现，火山灰水泥的耐酸性不如普通的硅酸盐水泥。原因是火山灰水泥试验样品的密实性比普通硅酸盐水泥的要差。而密实性是砂浆或混凝土提高耐酸性的一个极其重要的途径。关于在水泥中掺入粉煤灰、矿粉、硅粉等矿物掺合料能否提高混凝土耐酸侵蚀能力，研究人员在试验过程中得到不同或者截然相反的结论。Duming和Mehtal291研究表明在混凝土中加入硅灰能够提高混凝土的耐硫酸（1％）能力，是由于硅灰的加入减少了混凝土中CaO的量。但是Montenyl30】声明加入硅灰能够使混凝土中的孔隙直径变小，最可几孔径减小，由于细小毛细孔的虹吸作用使得混凝土的耐硫酸（0．5％）能力下降。还指出60％的矿粉掺入量能够明显提高混凝土的抗硫酸性能。A．Bertron的研究也表明在水泥中掺入65％的矿粉能够提高硬化浆体的耐酸性。Chang［3l】在研究中发现在混凝土中掺入60％矿粉或者56％与7％硅灰复合使用时，耐1％硫酸性能比100％OPC混凝土差。Chang和Tamimi又指出掺粉煤灰和硅粉的混凝土耐1％硫酸的能力，即使是在表面去除的情况下也有较大的提高。A1一Tamimi等人实验表明，在混凝土中47％的水泥被石粉代替时，浸泡在1％的硫酸中18周后的质量损失9％，相比OPC混凝土要小12％。 2、研究在不同轴压比作用下碳纤维布加固钢筋混凝土短柱抗震性能的影响。
3、箍筋加密短柱与外包碳纤维布加固钢筋混凝土短柱相比，以研究碳纤维织物的包裹层数。 4、通过沿柱粘贴应变片，测定不同高度的碳纤维布的应变，根据非弹性应变的出现范围，确定塑性铰区出现的高度，以便提出柱的加固高度。
5、对比加载顺序不同对碳纤维布加固钢筋混凝土短柱延性性能的影响。 6、通过测得荷载——位移曲线分析各种情况下构件延性的变化规律及其斜截面受剪9年期锈蚀钢筋混凝土板的承载力随锈蚀率增大出现较大的损失，根据试验数据在现行规范的基础上提出了适合这一龄期下不同锈蚀钢筋混凝土板计算公式。对比分析表明，板承载力随龄期增大而非线性下降。根据规律提出了承载力预测模型，预测未来四年内承载力降低为原承载力的53％、42％、30％、17％。承载力的提高状况 。 二、碳布胶 试件设计
表1 试件参数 试件 编号 纵筋 箍筋 加固量 碳纤维配 箍特征值 lCFS 配 箍 特征值 lV 试 验 轴压比 在构造理论中提出了一种简单的计算模型，即假定圆形骨料不变形且均匀分布于匀质弹性水泥石中，当水泥石产生收缩时引起内应力，这种应力可引起粘着微裂缝和水泥石微观裂缝，混凝土的微观裂缝肉眼是看不见的，肉眼可见裂缝范围一般以0．05毫米为界。观测证实，结构物的裂缝是时刻不停的运动着，这种运动包含两种意思：一是裂缝宽度的扩展与缩小；二是裂缝长度的延伸及裂缝数量的增加。裂缝稳定的运动是正常的，工程中要防止的是不稳定的裂缝运动。 nt 轴 力 （KN） 加载顺序 VH1 4f20 φ8@80 ——— ——— 0.165 0.41 766 竖载—水平载（对比柱） CVH1 4f20 φ8@80 整柱连续粘贴三层CFS 2.131 0.165 0.41 766 加固—竖载—水平载 CVH2 4f20 φ8@80 2.118 0.161 0.48 908 加固—竖载—水平载 CVH3 4f22 φ8@80 2.096 0.158 0.52 998 加固—竖载—水平载 SVH1 4f22 φ8@60 2.131 0.213 0.41 766 加密—竖载—水平载 VCH1 4f20 φ8@80 2.131 0.165 0.41 766 竖载—加固—水平载