爆炸式破壞：碳纖維板強度的根本保障

02-12

建築加固所採用的碳纖維複合材，想必大家都已經不再陌生。碳纖維原絲通過不同的工藝，或編織成碳纖維布，或硬化成碳纖維板，配合結構膠對結構進行加固補強。碳纖維布與碳纖維板二者各有優勢，在加固行業中發揮著重要的作用。

關於兩種碳纖維材料的差別，有這樣的說法：一層碳纖維板，相當於多層碳纖維布的加固效果。然而，從直觀的數值上看，二者在GB 50728-2011對彈性模量的要求中，同樣是高強I級的情況下，碳纖維布的抗拉強度卻更高，難道說這種說法不準確嗎？

GB 50367-2013中要求，碳纖維材料加固混凝土，僅適合於承受拉應力的作用，因此，承受拉應力的大小是評價加固效果的重要指標之一。抗拉強度，並不能完全的代表拉應力，具體的，我們可以按照規範中給定的強度來進行計算，寬幅同樣為100mm的高強I級300g碳布與1.2mm的高強I級碳纖維板可提供的理論拉應力值分別為：

碳纖維布：3400MPa×100mm×0.167mm=56780N

碳纖維板：2400MPa×100mm×1.2mm=288000N

根據上述的計算，我們可以看出碳纖維板能提供的拉應力，達到了碳纖維布的五倍之多，與我們一直所說的還是較為符合的。常規的加固中，往往碳纖維板還遠沒有充分地發揮出全部的拉應力，而加固的基材便發生破壞，這樣就會造成碳纖維布與碳纖維板的加固效果基本沒有差別，對於高性能的碳纖維板來說，無疑問是一種浪費，預應力碳板的出現，就解決了這樣的問題。

預應力碳板，充分的發揮了碳板高性能的優勢，從另一個角度看，也說明了預應力碳板對碳板的性能有極高的要求。預應力碳板加固系統中，會對碳板採取張拉，如果碳板的強度不夠，那麼很有可能在張拉過程中就發生破壞。因此，如何保證碳板的強度，是碳板能順利地與預應力技術結合在一起的重要前提。

說到這裡，我們可以通過預應力碳纖維板的破壞形式，來進行分析。預應力碳纖維板的破壞形式可分為：碳板脫錨、碳板滑移、錨具開裂、錨具疲勞失效、碳板劈裂及爆炸式破壞，前四種破壞方式與錨具有關，這裡不做討論，我們主要從碳板劈裂與爆炸式破壞來進行分析。

碳板劈裂，是碳板在張拉過程中，碳板局部發生開裂，而導致預應力完全失效，並且無法起到加固作用的一種破壞。發生這種破壞，極大部分原因都是出於碳板本身，可能是碳板中的碳纖維含量較低，也可能是內部碳纖維排列不合理，製作工藝不達標等，最後造成碳板沒有全截面受力。

與其相對的，便是爆炸式破壞。一直以來我們都不斷的在強調爆炸式破壞，因為我們基本上可以確定：爆炸式破壞是各種破壞形式中，唯一能夠證明碳纖維板處於全截面受力的狀態，能夠完美的達到碳板應有的強度而發生破壞。爆炸式破壞的特點即是碳板中的每根碳纖維原絲都充分受力，而不會出現應力集中導致破壞不均勻的現象。

爆炸式破壞，離不開技術的不斷研發，產品的不斷進步，同時還離不開後期質量的嚴格把關。在高強度與爆炸式破壞的雙重保障下，卡本碳板、預應力碳板不斷突破極限，迎接新的挑戰。在預應力碳板的應用上，卡本預應力碳板不只克服了46m的超長距離，同時率先突破了曲面結構的零應用，為加固行業開啟了新的篇章。