由于外贴纤维增强复合材料( FRP) 具有强度高、耐腐蚀、施工方便等优点，近年来已逐渐用于加固技术中。在工程结构中常用的 FRP 材料主要有碳纤维( CFRP ) 和芳纶纤维( AFRP) 。那么碳纤维布与芳纶布加固效果有什么区别呢?下面小邦通过“钢筋混凝土矩形截面梁试件的受弯性能试验”与大家分享。

　　材料实测性能

　　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. 10MPa，弹性模量为210GPa。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)。

　　试验方法

　　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

　　试验现象

　　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

　　试验结果结论

　　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。