由于外貼纖維增強復合材料( FRP) 具有強度高、耐腐蝕、施工方便等優點，近年來已逐漸用于加固技術中。在工程結構中常用的 FRP 材料主要有碳纖維( CFRP ) 和芳綸纖維( AFRP) 。那么碳纖維布與芳綸布加固效果有什么區別呢?下面小邦通過“鋼筋混凝土矩形截面梁試件的受彎性能試驗”與大家分享。

　　材料實測性能

　　混凝土的設計強度等級為 C25，3個混凝土標準立方體試塊的軸心抗壓強度平均值為25.10 MPa。縱筋10的屈服強度平均值為357. 10MPa，彈性模量為210GPa。加固纖維材料各性能參數見(表1)，纖維布黏結膠各性能參數見(表2)。

　　試驗方法

　　所有試件均為簡支，試驗采用手動千斤頂進行分級加載，在三分點處進行兩點對稱加載。在試件側面布置三排應變引伸儀測點，試件上表面跨中布置 1 個應變測點，跨中截面處的受力主筋中間位置各預埋 1 個應變測點，試件底面跨中纖維材料表面布置 1 個應變測點。百分表安放在試件上表面兩端支座位置豎直方向和梁底跨中位置處。加載裝置如(圖1)所示。

　　圖1 試件加載裝置

　　試驗現象

　　1.承載力分析

　　由(表3)結果可見，加載初期( 荷載小于 10 kN) ，由于碳纖維布和芳綸布的作用，有效地限制了混凝土的變形，延遲了混凝土的開 裂，開裂荷載有所提高，最大提高13% 。但碳纖維布和芳綸布在加載初期作用發揮不明顯，加固后試件的開裂荷載提高程度低于極限荷載提高程度。試驗中所用加固材料分別為Ⅰ級碳纖維布、Ⅱ級碳纖維布和芳綸布。由于3種材料抗拉強度、彈性模量和伸長率的不同，導致了加固效果的差異。由(表3)可知，Ⅰ級碳纖維布加固試件的承載力提高程度較大，加固效果更優。

　　表3 試件試驗結果

　　2.撓度分析

　　由(表3)、(圖2)可知，芳綸布加固試件跨中撓度值大于碳纖維布加固試件的跨中撓度值，這是由于芳綸布本身具有較好的延性，增加了梁的極限變形能力。另外，在相同加固條件下，預裂加固試件比相同荷載下未預裂加固試件的跨中撓度發展要慢，這是因為預裂縫降低了試件的極限變形能力，最大撓度減小。

　　圖2荷載-撓度曲線

　　試驗結果結論

　　碳纖維布和芳綸布可明顯提高加固試件的承載力，延緩裂縫的發展，提高整體剛度; 同時碳纖維布的加固效果要優于芳綸布; 預裂加固試件的承載力也有所提高，但其延性降低; 由于纖維材料承擔了一部分應力，加固試件的鋼筋和混凝土應變有所減小。