預應力碳板究竟比碳板強在哪裡？

02-12

預應力混凝土技術的出現，有效的延緩及抑制了混凝土結構裂縫的出現。隨著施工行業的發展，預應力技術也得到了越來越廣泛的運用。纖維複合材料由於其高強、耐腐蝕，替代鋼筋作為加固中的受拉構件已經逐漸成為一種趨勢。事實上，將預應力技術運用在碳纖維板時，便形成了高性能的預應力碳纖維板。

碳纖維板是纖維複合材料的主要應用形式之一，它是利用碳纖維與樹脂加工而成的複合材料，它秉承了碳纖維自重輕、強度高和耐腐蝕等特性。相對於另一種應用形式的碳纖維布來說，一張碳纖維板能夠相當於四張碳纖維布的強度。而預應力碳纖維版，則是利用錨固系統對碳纖維板施加預應力以最大化的發揮碳纖維板的力學性能的複合材料。

碳纖維板與預應力碳纖維板，歸根結底受力材料均為碳纖維板，二者之間的不同則要從它們所屬的不同的加固方式說起。如今各種加固方法可以分為兩類，主動加固技術與被動加固技術，常規纖維複合材碳纖維布、碳纖維板的加固方式均屬於被動加固，預應力碳纖維板則為主動加固。

被動加固與主動加固是相對而言的，常規的被動加固方法，屬於被動受力的範疇，即只有在原構件所受荷載增大後才會起到加固的作用。主動加固就像預應力混凝土體系里的預應力筋，能夠主動向原構件施加力，改變原有結構的工作狀態以達到補強的目的。

主動加固相對於傳統的被動加固方法有較多的優勢。拿碳纖維板舉例來說，規範中要求在施工前要儘可能地進行卸載，而預應力碳纖維板中則沒有這條要求。這是因為在結構加固上，存在二次受力的影響。二次受力簡而言之就是結構在加固前已經受力，在進行被動加固後受到的力即為二次受力。

二次受力對被動加固的效果可能會產生明顯的影響，例如卸載不明顯或不進行卸載的結構，在進行被動加固後可能達不到理想的效果；被加固梁受拉區強度足夠，破壞模式從碳纖維拉斷而轉化為受壓區混凝土壓碎，這些都是二次受力帶來的後果。

預應力碳纖維板作為主動加固方法中的一種，還有比較突出的優點是能夠有效地提高材料的利用率。我們都知道碳纖維板的抗拉強度要遠遠地高於混凝土和鋼筋的抗拉強度，因此，碳纖維發揮其強度時變形較大，鋼筋屈服或混凝土破壞時，碳纖維的強度還沒有充分發揮出來，而預應力碳纖維板可以提前發揮碳纖維板的強度，大幅提高利用率，有效的增加結構的強度和剛度的同時能減少結構的撓度變形，並能減少和封閉裂縫。

碳纖維板與預應力碳纖維板從根本上來說即是它們的加固原理不同，然而最終提供強度的材料都是碳纖維板。碳纖維板的質量也會影響到預應力碳纖維板加固的質量，卡本碳纖維板強度可達3000MPa，能夠為預應力碳纖維板加固提供堅實的材料基礎。