对比·碳纤维布与芳纶布性能对比

混凝土的设计强度等级为 C25，3 个混凝土标准立方体试块的轴心抗压强度平均值为 25. 10 MPa。纵筋 10 的屈服强度平均值为 357. 10 MPa，弹性模量为 210 GPa。加固纤维材料各性能参数见（表1），纤维布黏结胶各性能参数见（表2）。

表1 纤维材料性能参数

表2 纤维布黏结胶性能参数

所有试件均为简支，试验采用手动千斤顶进行分级加载，在三分点处进行两点对称加载。在试件侧面布置三排应变引伸仪测点，试件上表面跨中布置 1 个应变测点，跨中截面处的受力主筋中间位置各预埋 1 个应变测点，试件底面跨中纤维材料表面布置 1 个应变测点。百分表安放在试件上表面两端支座位置竖直方向和梁底跨中位置处。加载装置如（图1）所示。

图1 试件加载装置

1.承载力分析

由（表3）结果可见，加载初期( 荷载小于 10 kN) ，由于碳纤维布和芳纶布的作用，有效地限制了混凝土的变形，延迟了混凝 土 的 开 裂，开 裂 荷 载 有 所 提 高，最 大 提 高13% 。但碳纤维布和芳纶布在加载初期作用发挥不明显，加固后试件的开裂荷载提高程度低于极限荷载提高程度。试验中所用加固材料分别为Ⅰ级碳纤维布、Ⅱ级碳纤维布和芳纶布。由于3种材料抗拉强度、弹性模量和伸长率的不同，导致了加固效果的差异。由（表3）可知，Ⅰ级碳纤维布加固试件的承载力提高程度较大，加固效果更优。

表3 试件试验结果

2.挠度分析

由（表3）、（图2）可知，芳纶布加固试件跨中挠度值大于碳纤维布加固试件的跨中挠度值，这是由于芳纶布本身具有较好的延性，增加了梁的极限变形能力。另外，在相同加固条件下，预裂加固试件比相同荷载下未预裂加固试件的跨中挠度发展要慢，这是因为预裂缝降低了试件的极限变形能力，最大挠度减小。

图2荷载-挠度曲线

碳纤维布和芳纶布可明显提高加固试件的承载力，延缓裂缝的发展，提高整体刚度; 同时碳纤维布的加固效果要优于芳纶布; 预裂加固试件的承载力也有所提高，但其延性降低; 由于纤维材料承担了一部分应力，加固试件的钢筋和混凝土应变有所减小。

由上可知，碳纤维布加固效果优于芳纶布加固效果，在碳布加固施工中如何才能保证碳布的加固效果呢？材料选取是重点。