碳纖維是一種集結(jié)構(gòu)材料與功能材料于一身、具有多種優(yōu)異性能的新材料，被廣泛應(yīng)用于航空航天、軌道交通、車輛制造 、武器裝備、工程機械、基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、海洋工程、石油工程、風(fēng)力能源、體育用品等領(lǐng)域，被稱為“21世紀(jì)新材料之王”、“黑黃金”。

碳纖維行業(yè)起步于 20 世紀(jì) 60 年代，日本進(jìn)藤昭男發(fā)明了以 PAN 纖維為原料制取碳纖維的方法，為碳纖維工業(yè)化發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。70-80年代，碳纖維復(fù)合材料在航天航空結(jié)構(gòu)上的工程化得以應(yīng)用和批量生產(chǎn)。同一時期，碳纖維作為戰(zhàn)略物資，被列入對華禁運名單。雖然國內(nèi)碳纖維行業(yè)起步較早，但前期嚴(yán)重依賴進(jìn)口技術(shù)設(shè)備，產(chǎn)品質(zhì)量及生產(chǎn)效率低下。直到21世紀(jì)初，在國家戰(zhàn)略科學(xué)家?guī)煵w的推動下我國碳纖維的產(chǎn)業(yè)化研制提上日程，以中復(fù)神鷹、恒神、威海光威等為代表的國內(nèi)碳纖維企業(yè)解決了碳纖維的“卡脖子”問題，才逐漸打破國外技術(shù)封鎖，逐步縮小與世界碳纖維先進(jìn)生產(chǎn)技術(shù)的差距。截至2022年，我國已擁有251項碳纖維相關(guān)技術(shù)專利，全球占比22.35%，僅次于美、日之后。

技術(shù)壁壘突破助力國產(chǎn)化進(jìn)程，以卡本戰(zhàn)略合作伙伴中復(fù)神鷹為例。2012年在國內(nèi)率先突破千噸級碳纖維原絲干噴濕紡工業(yè)化制造技術(shù)，打破了國外的壟斷，實現(xiàn)了自主化生產(chǎn)，成為我國唯一、世界第三個掌握該工藝的企業(yè)。2018年牽頭完成的“干噴濕紡千噸級高強/百噸級中模碳纖維產(chǎn)業(yè)化關(guān)鍵技術(shù)及應(yīng)用”項目榮獲國家科技進(jìn)步一等獎。2019 年實現(xiàn)干噴濕紡 T1000 級超高強度碳纖維工程化，提升了我國碳纖維行業(yè)整體技術(shù)水平。公司產(chǎn)品核心指標(biāo)對標(biāo)日本東麗，其中SYT45S、SYT49、SYT49S 屬于T700 級碳纖維，SYT55S 屬于T800 級碳纖維，SYT65 屬于T1000 級碳纖維，部分產(chǎn)品的性能甚至超越日本東麗同級別碳纖維產(chǎn)品。

質(zhì)量過關(guān)性能優(yōu)異的原絲，對加固后結(jié)構(gòu)的安全有著極其重要的意義，卡本堅持選用高品質(zhì)碳絲，并對國產(chǎn)碳纖維始終抱有極大信心。早在2014年就與中復(fù)神鷹開展合作，從碳纖維原絲性能檢測到實驗驗證，從小批量使用到長期戰(zhàn)略合作關(guān)系，卡本始終用嚴(yán)謹(jǐn)而又飽含熱情的行動持續(xù)助力國產(chǎn)碳絲的發(fā)展。2022年底，卡本與中復(fù)神鷹就未來一年的深度合作進(jìn)行會商，形成新的戰(zhàn)略合作方案，協(xié)同產(chǎn)業(yè)鏈上下游資源，共同探索碳纖維在建筑結(jié)構(gòu)領(lǐng)域新的應(yīng)用方向和解決方案。今年5月24日，卡本應(yīng)邀參加中復(fù)神鷹年產(chǎn)2.5萬噸高性能碳纖維項目全面投產(chǎn)暨供應(yīng)鏈大會并在大會頒獎典禮中榮獲“戰(zhàn)略合作伙伴”榮譽紀(jì)念獎牌。

                                              左三為卡本副總張嶸應(yīng)邀參加中復(fù)神鷹西寧年產(chǎn)2.5萬噸高性能碳纖維項目全面投產(chǎn)暨供應(yīng)鏈大會

碳纖維布加固

碳纖維布加固是利用膠粘劑把碳纖維布粘貼在混凝土受損部位，使之與混凝土共同受力，達(dá)到加固補強受損構(gòu)件的承載能力和使用功能的目的。碳纖維布加固常適用于解決建筑橋梁與梁、板、柱、墻等各種結(jié)構(gòu)荷載的增加、工程使用功能的改變等結(jié)構(gòu)問題。西安某項目梁板等主要構(gòu)件均出現(xiàn)不同程度破壞，該項目針對樓板、梁出現(xiàn)的裂縫及變形病害，采用粘貼卡本碳纖維布或粘鋼加固方法進(jìn)行加固。

碳纖維板加固

碳纖維板材的加固方法主要是將板材粘貼于構(gòu)件的受力部位，提高該區(qū)域的承受力，從而提高構(gòu)件的抗彎和抗剪能力，常用于工民建大跨度結(jié)構(gòu)加固、板抗彎加固、控制裂縫加固，板梁、箱梁、T梁的抗彎加固以及鋼筋混凝土橋梁控制裂縫等?？ū拘滦图庸滔到y(tǒng)預(yù)應(yīng)力碳纖維板加固系統(tǒng)是變被動加固為主動加固。對碳纖維板施加預(yù)應(yīng)力而產(chǎn)生的反向彎矩，可抵消一部分初始荷載的影響，大幅度提高鋼筋混凝土構(gòu)件的強度和剛度，同時有效減少結(jié)構(gòu)的撓度變形，并能減少和封閉裂縫產(chǎn)生。

工程案例

潘青線八道沽橋承載力不足、存在較多裂縫，該項目采用卡本預(yù)應(yīng)力碳纖維板加固系統(tǒng)及智能預(yù)應(yīng)力碳纖維板加固系統(tǒng)對橋梁實施加固，不僅實現(xiàn)預(yù)應(yīng)力張拉施工過程的實時在線監(jiān)測，也能實現(xiàn)橋梁承載力變化的遠(yuǎn)程實時監(jiān)測，為完工后運營期碳纖維板預(yù)應(yīng)力實時情況提供數(shù)據(jù)依據(jù)，實時掌握梁體實際受力狀態(tài)。

碳纖維網(wǎng)格加固

碳纖維網(wǎng)格加固系統(tǒng)是通過碳纖維材料與專用濕法噴射混凝土砂漿共同作用，實現(xiàn)碳纖維網(wǎng)格與混凝土構(gòu)件粘接，形成砂漿-網(wǎng)格-砂漿的“三明治”結(jié)構(gòu)，達(dá)到共同受力的效果，被廣泛應(yīng)用于橋梁、古建筑、砌體結(jié)構(gòu)加固。

工程案例

北京市東城區(qū)法華寺街商品房樓板承載力不足需要進(jìn)行結(jié)構(gòu)加固，該項目通過碳纖維網(wǎng)格加固系統(tǒng)對結(jié)構(gòu)板進(jìn)行加固。

目前碳纖維加固已經(jīng)在我國有了廣泛的應(yīng)用，加固修復(fù)的應(yīng)用領(lǐng)域有：民建、橋梁、文保建筑等。下面我們就通過卡本案例來分析碳纖維加固是如何讓不同領(lǐng)域的建筑煥發(fā)新生的吧。

川藏鐵路配套公路建設(shè)橋梁檢測加固工程

川藏鐵路配套公路建設(shè)橋梁檢測加固工程總長1000余公里，涉及橋梁300余座，主要施工內(nèi)容包括主橋改造加固、橋面鋪裝、護(hù)欄改造、橋梁支座病害處置、橋梁糾偏、橋梁墩柱加固等，同時針對部分比較重要的橋梁在后期長期使用過程中進(jìn)行數(shù)字化健康監(jiān)測，使用了卡本智能預(yù)應(yīng)力碳纖維板加固系統(tǒng)，對過程中應(yīng)力應(yīng)變、重大異常荷載、異常位移等情況進(jìn)行智能監(jiān)測。

上海許崇智故居

許崇智故居位于上海市靜安區(qū)，該項目為2層（局部3層）磚砌體木屋架結(jié)構(gòu)，已有上百年的歷史，為上海市靜安區(qū)文物保護(hù)點。受外部環(huán)境如風(fēng)沙和雨水的侵蝕，磚墻滲水，常年潮濕，內(nèi)部腐蝕嚴(yán)重，因此需要對該古建筑進(jìn)行結(jié)構(gòu)加固來滿足結(jié)構(gòu)的抗震性能以及正常使用功能。此外古建筑進(jìn)行修繕時，在滿足其使用功能的同時也要考慮它的歷史、科學(xué)和藝術(shù)價值，加固時也要保持其外立面不變。因此碳纖維網(wǎng)格加固系統(tǒng)在滿足加固要求的情況下憑借其節(jié)省空間優(yōu)勢強有力地推進(jìn)了古建筑文物的修繕。

作為專業(yè)深耕加固材料十四載的卡本，將與中復(fù)神鷹共同在碳纖維應(yīng)用領(lǐng)域持續(xù)探索，不斷進(jìn)行產(chǎn)品研發(fā)升級，為您帶來持續(xù)穩(wěn)定的高品質(zhì)碳纖維復(fù)合材料加固產(chǎn)品，以及更為優(yōu)質(zhì)的服務(wù)，與您一起守護(hù)建筑結(jié)構(gòu)安全，成就美好生活！