【行业动态】环氧树脂碳纤维复合筋在建筑工程中的应用

1. 前言

由于固化后的环氧树脂所具有粘合力强，收缩率低，耐酸碱性和耐溶剂性比较好，极大的温度范围内都具有良好的电绝缘性能，并且含有较多的极性基团，固化后分子结构较为紧密，所以固化后的环氧树脂体系具有优良的力学性能。而碳纤维所具有的特性是高强度和模量、密度低、比性能高，不易变形，耐超高温，耐疲劳性好，比热及导电性，热膨胀系数小，耐酸碱腐蚀性好，X射线透过性好。因此，可以和环氧树脂相结合，增强其性能，更加广泛的运用到建筑领域中。

2. 环氧树脂碳纤维复合筋的性能

2.1 环氧树脂的运用

环氧树脂的运用十分广泛，但主要分布在建筑中，能作为建筑涂料，如环氧树脂地坪涂料、耐腐蚀性涂料，混凝土管涂料等，还能凭借优异的粘合性，作为粘胶剂被运用在建工程中，如混凝土的“整体工程”连接、建筑物的修补、水泥制品的修补、建筑设施中二修补等。

2.2 碳纤维的优势

碳纤维具有较强的防水和防渗漏的特点，具有耐酸、耐碱的耐腐蚀性，阻燃性和良好的力学性能和良好的导电导热性，因此也在建筑工程和其他领域被广泛运用。据投资顾问行业研究中心相关统计数据显示,目前,世界碳纤维的需求量将以每年约13%的速度增长。

2.3环氧树脂碳纤维复合筋的特性

环氧树脂碳纤维复合筋的主要技术指标及其与钢筋对比如下表：

表1 环氧树脂碳纤维复合筋的技术指标及其与PVC钢绞线的对比表

从表格中可以看出，环氧树脂碳纤维复合筋的比重远远小于PVC钢绞线，同样体积的材料，重量上环氧树脂碳纤维复合筋的优势很大；环氧树脂碳纤维复合筋抗拉强度也大于钢绞线，其热膨胀系数较低，就说明在相同的温度下，膨胀的程度会低很多，用环氧树脂碳纤维复合筋代替PVC钢绞线，对于高层建筑来说是一项很创新的运用。

图1环氧树脂碳纤维复合筋

3. 环氧树脂碳纤维复合筋生产工艺

根据碳纤维复合筋的其生产工艺流程是: 先将碳纤维固定在一起, 然后穿过基体浸胶槽, 接着由成型模拉出, 出来后的束状产品经过固化室, 让树脂在室内凝结硬化, 形成碳纤维复合材料筋。

虽然环氧树脂碳纤维复合筋有如此多的好处，但是价格问题一直是影响其发展运用的一个重要问题，因此，想要使它能被更广泛的运用的一个前提就是降低它的售价；其次，现在我国制造环氧树脂碳纤维筋的工艺水平还不够稳定，很多高新技术被掌握在美国日本等国家，因此，提高我国在这方面的工艺水平也是加快碳纤维复合筋的运用，降低成本的一大举措之一。

4. 环氧树脂碳纤维复合筋的应用领域

4.1 在桥梁建造工程中的应用

由于碳纤维复合筋的比重轻，在相同体积的情况下，所运用到的重量相对来说比钢筋少很多，因此，在桥梁建造中，减少大量机械搬运操作，减少劳动量，施工方便；并且由于它抗腐蚀性和耐酸碱性很强，在水中不易被侵蚀，相对来说使用寿命较长，方面管理和维护。在瑞士，伊巴赫桥的维护维修中运用了环氧树脂碳纤维复合筋，加固后的桥梁满足承载力的要求，在我国碳纤维复合筋在桥梁中的的运用也十分广泛。

4.2在道路工程中的应用

碳纤维复合筋的抗腐蚀性和耐酸碱性都比较高，因此，在下水道和化工、印染企业附近的排污管道中加入碳纤维复合筋，将会是一项很好地发展举措。并且其热膨胀系数低，不易因为温度的变化而导致变形，能有效缓解由于温度过导致管道爆裂现象的发生。并且经过挤压成型后，它可以变成仍和一种形状，并且凭借其本身强大的黏连性，能很好地与通道粘连，适用于地下弯头较多的路段。碳纤维提高了混凝土的抗裂、防渗、耐温差、耐磨等性能，可用于恶劣环境下的防水及防腐蚀层。

4.3在结构增强材料方面的使用

碳纤维复合筋具有很好地抗疲劳性，是在震动场合，如公路、铁路、桥梁等建筑的理想材料。碳纤维提高了水泥制品的抗拉、抗弯和抗冲击强度，改善了水泥制品的韧性及抗震性能，减缓了水泥制品损伤的发展，主要用于结构中的节点部位、桩的两端及大体积混凝土中，用于增强其抗震和抗拉性。

5.总结

环氧树脂碳纤维复合筋结合了环氧树脂与碳纤维优异的力学、物理、化学性，被广泛用来解决隧道、路面、桥面混凝土结构的抗压问题和抗震问题。其施工简便、优异的防腐蚀性和抗震性等优点使其逐步取代钢筋，并在建筑工程领域占据一席之地，同时我国也应该在碳纤维筋的生产工艺上不断创新发展，使得国内的生产水平能不断提高，稳定性不断增强。降低环氧树脂碳纤维的运用成本，才能使它在各个领域内得到更广泛的利用和发展，成为发展国家经济的一大举措。

文章来源：海宁安捷

原标题：《【行业动态】环氧树脂碳纤维复合筋在建筑工程中的应用》

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