碳纖(xian)維加(jia)固在(zai)混凝土結(jie)構中的應用存在(zai)以下主要局限性:
1.對結構剛度提升有限
當混凝(ning)土(tu)結構存在(zai)較大(da)變形或開裂時,碳纖維布對(dui)剛度(du)的改善(shan)作(zuo)用不足10%,難以有效解決(jue)剛度(du)問題。
2.抗彎承載力加固效果受限
若構件因抗彎承(cheng)載力不足需(xu)加(jia)固(gu),碳纖(xian)維布用量超過(guo)四(si)層時(shi),其(qi)極限(xian)應變能力低于受(shou)彎結構需(xu)求,可能導致加(jia)固(gu)效果不理(li)想。此外,碳纖(xian)維與鋼筋共同工作時(shi),鋼筋易先達到(dao)強(qiang)度(du)極限(xian),碳纖(xian)維強(qiang)度(du)利用率不足20%。
3.抗扭加固效果不確定
碳纖維布在(zai)抗扭加固中的(de)研究較少,其(qi)極限應變能力難以滿足受(shou)扭結構需求,實際(ji)應用中需謹慎評估。
4.對大剪切力適應性差
在剪切力較大的情況下(xia),碳纖維布的加固(gu)穩(wen)定性可能不理想,長期使用易出現性能劣化。
5.結構形變敏感性問題
若原結(jie)構已發生較大形變(bian)(bian),碳纖維布的應變(bian)(bian)滯后特性可能加劇結(jie)構損傷,無法滿足(zu)抗震要求。
6.粘結層易破壞
混凝土與碳纖維間的環(huan)氧(yang)樹脂粘結層易因環(huan)境因素(如濕度(du)、溫度(du)變(bian)化(hua))或(huo)施工缺陷(如氣泡、空鼓)發生剝離或(huo)失效,影響(xiang)加固效果。
7.脆性材料特性
碳纖維為脆性材料(liao),破(po)壞(huai)時可能突然斷裂,與未加(jia)固混(hun)凝(ning)土結(jie)構(gou)的延性破(po)壞(huai)相(xiang)比(bi),安全性風險更(geng)高。
8.施工質量依賴度高
碳纖維加(jia)固(gu)(gu)效果受施工工藝影響顯著(zhu),如(ru)膠粘劑配(pei)比(bi)、表面處理、氣泡(pao)處理等環(huan)節(jie)若控制不當,可能(neng)導(dao)致加(jia)固(gu)(gu)失(shi)效。
9.環境與耐久性限制
長期(qi)暴(bao)露于高溫(超過60℃)、紫外線或(huo)化學腐蝕環境(jing)時,碳纖維及(ji)膠粘劑可能老化,降低加固效果。此外,其防火性能較差,臨界溫度僅(jin)約300℃。
10.經濟性與市場亂象
部分(fen)工程因盲目選(xuan)擇碳纖維(wei)(wei)加固(gu)導(dao)致(zhi)成本增加,且市(shi)場存在(zai)劣質(zhi)材(cai)料混雜、維(wei)(wei)修費用高等問題。
綜上,碳纖維加固需(xu)結合結構具體(ti)問(wen)題(ti)、受力類型及環境條件(jian)綜合評估,避免盲(mang)目應用(yong)。