Sợi sợi carbonlà vật liệu củng cố cấu trúc phổ biến và được sử dụng rộng rãi nhất trong lĩnh vực kỹ thuật dân sự. Công nghệ củng cố này gia tăng vào những năm 1980 và phát triển nhanh chóng ở Trung Quốc vào cuối những năm 1990. Nhiều viện nghiên cứu và đại học ở nhà và nước ngoài đã thực hiện rất nhiều nghiên cứu về việc tăng cường sợi cacbon của các thành viên bê tông. Với sự sâu sắc hơn của nghiên cứu thử nghiệm, phạm vi ứng dụng của công nghệ củng cố đang mở rộng và công nghệ ứng dụng đang được cải thiện.

Thí nghiệm nghiên cứu về các cột sợi cacbon tăng cường RC là tương đối ít, nhưng kết quả thí nghiệm cho thấy rằng các cột sợi CFC tăng cường RC có đặc điểm của việc xây dựng đơn giản, kháng viêm cực mạnh, hiệu ứng kiểm soát tốt, và cơ bản là không bảo trì. Công nghệ củng cố sau đây được giới thiệu ngắn gọn.

1. Phân tích cơ khí của các cột bê tông được củng cố với vải sợi cacbon

1.1. Sợi carbon gia cố sợi (CFCP)

Sợi sợi carbon CFRP thường là một sợi liên tục với đường kính 5-20 micron. Chất liệu cơ bản gồm nhựa và chất chữa bệnh. Sợi cacbon được nhúng vào nhựa (người tăng cường bên trong). Khi chất nhựa được chữa lành, một sợi cacbon gia cố nhựa (CFRP) được hình thành. Các đặc điểm của nó: mật độ thấp, cho mức độ thép thường 1/ Sức mạnh của độ bền là khoảng 4-6 lần so với thanh thép bình thường.Kiềm chế sự ăn mòn là tốt, sức mạnh không bị ảnh hưởng bởi chất axit và dung dịch Alkali. Từ tính không ảnh hưởng đến việc truyền tín hiệu điện từ. Sức đề kháng mệt mỏi là một cuộc sống tuyệt vời và mệt mỏi nói chung cao hơn thép. Hệ số biến đổi nhiệt độ tương đương với bê tông. Các mô-đun co giãn tương tự như thép. Hạn chế kéo dài 1%.

1.2, nguyên tắc của sợi cacbon củng cố các cột bê tông.

Khi cột bê tông được gia cố bị nén lại, các bộ phận bị căng ra theo chiều ngang với giá trị giới hạn rất nhỏ. Chẳng hạn, có thể tạo ra những hạn chế xung quanh các hội viên để ngăn ngừa sự giãn nở của các thành viên bị nén lại, hầu cải thiện khả năng nén và giảm hình dạng của các thành viên.

Sự củng cố của cột bê tông được tăng cường là để tạo ra sự kiềm chế giữa bê tông cột và khu vực tăng cường CFRP (sự tương tác giữa chúng được gọi là căng thẳng giao diện) bởi căng thẳng giao diện qua không gian, vùng nhựa của bê tông cốt lõi trong trạng thái căng thẳng ba chiều. Sức nén cao nhất và sức chịu đựng của cột bê tông được gia cố cao hơn so với những cột bê tông một lần tải, và khả năng phân hủy và năng lượng của cột bê tông được gia cố thì lớn hơn khi khả năng chịu lực của cột không giảm đáng kể mà không xem xét hiệu quả của sự bất ổn định.

1.3. Sự phân bố căng thẳng của các cột bê tông được gia cố dưới tác động của vải cacbon.

1.3.1 Sức mạnh cuối cùng của các cột hình chữ nhật được bao quanh bởi vải CFRP thấp hơn nhiều so với các cột tròn do căng thẳng căng thẳng do dây thần kinh căng thẳng của sợi CFRP hình thành nhờ sự hạn chế của vải CFRP trên các cột bê tông được tăng cường, nhưng sự kháng cự của vải CFRP rất yếu (thường không được xem xét). Ở giữa cột hình chữ nhật có sự hạn chế về chiều cao và mức độ kiềm chế sự tập trung ở góc rộng. Sự căng thẳng về phía sau của vải CFRP  trên cột bê tông được gia cố chỉ có thể tăng nhanh chóng khi sự biến dạng chất nhựa phía sau xảy ra ở cạnh cột.

1.3. Trong giai đoạn đầu tiên, áp suất dây thần kinh của bê tông rất nhỏ, sự biến dạng ngang là nhỏ, và lực lượng CFRP thì nhỏ. Ở giai đoạn thứ hai, với sự gia tăng tải, sự giảm hình dạng của bê tông cột tăng lên, sự căng thẳng chu vi sợi cacbon tăng đáng kể, và lực kiềm chế chu vi tăng nhanh chóng cho đến khi vải CFRP đạt đến sự căng thẳng cuối cùng.

Kết luận

1) Sự củng cố của các cột bê tông được gia cố có thể thay đổi trạng thái căng thẳng dây cáp của bê tông thành trạng thái căng thẳng ba chiều, và cải thiện khả năng mang và giảm hình dạng của bê tông, đặc biệt là đối với các cột bê tông có tỷ lệ nén trục không thể đáp ứng các yêu cầu của mã thiết kế địa chấn.

2) Để cải thiện khả năng chịu đựng và đường ống của vùng cầu trục nhựa, vùng cầu trục bằng nhựa sẽ xuất hiện ở đầu trên và thấp hơn của các cột bê tông được gia cố dưới những hàng rào liên tục của trận động đất, và khả năng mang và đường ống sẽ giảm nhanh chóng. Sức mạnh tối thượng và khả năng biến dạng của bê tông cốt lõi trong vùng cầu đảo nhựa sẽ được cải thiện đáng kể sau khi gió và tăng cường với vải CFRP.

3) Công nghệ xây dựng không đủ nội dung, quá trình đơn giản, hiệu quả kiềm chế tốt và mạnh mẽ trong việc chống hoại tử, và chỉ cần được bảo vệ mà không cần bảo vệ.

4) Công nghệ sợi carbon tăng cường không phải là vô hạn, có những thiếu sót của nó: sự kháng cự cao độ thấp của keo hữu cơ, môi trường thiên nhiên cao và các yêu cầu phòng cháy cấp cao không thể sử dụng trong các tòa nhà; các cột hình chữ nhật không đều hoặc lớn nên được sử dụng theo điều kiện.