Unter den vielen Methoden zur Gebäudeverstärkung ist die Kohlefaserverstärkung eine davon. Aufgrund seines geringen Gewichts, seiner hohen Festigkeit und seiner einfachen Konstruktion wird Kohlefaser von der Bewehrungsindustrie bevorzugt. Der Einsatz von Kohlefasern in der Strukturverstärkung hat gerade erst begonnen und hervorragende Ergebnisse erzielt. Aufgrund einiger inhärenter Spannungseigenschaften von mit Kohlefasergewebe verstärkten Strukturen sind einige Situationen jedoch nicht für eine Verstärkung mit Kohlefasergewebe geeignet. Dies sollte beachtet werden. Unter welchen Umständen sollte also keine Kohlefaserverstärkung verwendet werden?
1. Die Kohlefaserverstärkung stellt bestimmte Anforderungen an die ursprüngliche Struktur. Das Festigkeitsniveau von Beton für mit allgemeiner Kohlefaser verstärkte Bauteile darf nicht unter C15 liegen und die positive Zugfestigkeit zwischen dem Kohlefasermaterial und der Betonoberfläche darf nicht unter 1,5 MPa liegen. Es wird außerdem festgelegt, dass es sich bei den Verstärkungskomponenten nicht um Betonkissen handeln darf und dass der Verstärkungsgrad auf einer Seite der längstragenden Stahlstäbe 0,2 % übersteigt. Darüber hinaus erfordert die Kohlefaserverstärkung auch eine bessere Grundfläche der verstärkten Bauteile. Wenn die Oberfläche der Bewehrungsunterlage uneben ist, muss zur Bodenausgleichung struktureller Reparaturkleber verwendet werden.
2. Bei einigen Strukturen mit großer Verformung ist die Wirkung der Kohlefaserverstärkung nicht sehr ideal. Obwohl Kohlefaser selbst über hohe Festigkeitseigenschaften verfügt und das Kohlenstoffgewebe in Standardqualität für die Verstärkung von Schlüsselkomponenten auf einen Festigkeitswert von 1600 MPa ausgelegt ist, kann es aufgrund der großen Verformung der Komponente selbst zu einer Verformung der Komponente selbst kommen, wenn die Kohlefaser überschreitet nicht 1600 MPa. Schäden führen dazu, dass die Festigkeitsausnutzungsrate von Kohlenstofffasern zu niedrig ist und die hochfesten Eigenschaften von Kohlenstofffasern nicht vollständig genutzt werden.
Wie kann man ein solches Problem lösen? Wenn das verstärkte Bauteil eine gewisse Verformung aufweist, die Verformung jedoch nicht sehr groß ist, kann zur Verstärkung die Verstärkungsmethode des Aufklebens dicker Stahlplatten verwendet werden. Denn der Ausnutzungsgrad der Druckfestigkeit der dicken Stahlplatten ist deutlich höher. Besser als Carbongewebe. Wenn die Verformung des verstärkten Bauteils groß ist, kann die vorgespannte Stahlbewehrung ihren Wert voll ausnutzen. Das vorgespannte Verstärkungssystem aus Kohlefaserplatten kann die Steifigkeitsverformung des Bauteils wirksam reduzieren und die Spaltbreite des Bauteils verringern. Es handelt sich um eine sehr effektive aktive Verstärkungstechnologie.
3. Kohlefaserverstärkungen stellen auch bestimmte Anforderungen an die Unterstützung der ursprünglichen Struktur. Kohlefaser selbst hat eine hohe Festigkeit und ihre Elastizität ist der von Stahlstäben sehr ähnlich. Allerdings ist die Kohlenstofffaser selbst weich und weist eine unzureichende Zugfestigkeit auf, so dass sie bei der Verstärkung der Kohlenstofffaser voll ausgenutzt werden muss. Aufgrund seiner hohen Druckfestigkeit eignet sich dieses Verfahren nur für die Verstärkung von Stützen und Trägern aus Betonkonstruktionen, die Biegung, Stützendrehbeanspruchung, Hauptaxialkräften der Stützen und Zuggliedern ausgesetzt sind. Die Schwenkkraft und die große Axialkraft der verstärkten Säule werden alle durch um die Säule gewickeltes Carbongewebe verstärkt, wodurch die hohen Festigkeitseigenschaften von Carbonfasern voll ausgenutzt werden. Bei Problemen wie unzureichender Belastung der Wand ist das Aufkleben von Kohlefasertüchern nicht wirksam.
4. Für Betonbauteile, die über längere Zeit hohen und niedrigen Temperaturen ausgesetzt waren und leicht korrodieren, scheint eine allgemeine Kohlefaserverstärkung eher unzureichend zu sein. Bei hohen Temperaturen, nassen und kalten Strukturoberflächen muss zum Verkleben von Carbonfasern ein spezieller witterungsbeständiger Klebstoff verwendet werden. Für einige verstärkte Komponenten, die leicht korrodieren, kann zur Verstärkung eine Kohlefasergitterverstärkung anstelle von gebundener Kohlefaser verwendet werden.