复合材料维修包括通过机械紧固或胶粘剂将纤维增强复合材料层压板施加到受影响的结构上。如图1所示，修补程序转移了结构中的一部分负载，从而减轻了基础结构中的应力。复合维修可用于：
恢复或恢复因腐蚀，疲劳裂纹或其他损坏而恶化的结构的强度；
加强结构以增加承载能力；
加强结构以减少挠度或增加屈曲能力；
增加结构的疲劳寿命；或者
补偿设计或施工缺陷。
图：复合修补程序的原理
复合材料具有出色的抗疲劳和抗腐蚀性能，非常适合许多维修情况。复合材料具有非常高的强度重量比，并且可以为特定应用量身定制正交各向异性材料的性能。修复可以快速进行，并且可以遵循复杂或不规则的表面。不涉及热作业，因此没有着火，受热影响的区域或热残余应力的风险。复合维修通常可以在不中断服务的情况下进行。例如，传统的焊接管道维修要求在维修期间关闭管线，而复合维修可以在管线仍在运行时进行。目前可以在墨尔本亚拉河上长336米的Westgate桥上看到用于维持钢结构和混凝土结构的复合材料的标志性例子。该桥已经进行了结构加固，总共使用了超过20吨的碳纤维，使其成为上大的碳加固项目之一[3]。
为了确保长期有效，复合材料维修需要仔细设计。尽管在某些专业应用中可以使用硼和芳族聚酰胺，但常使用玻璃纤维或碳纤维增强材料。为了大程度地提高修复效率，纤维增强方向应与主载荷路径对齐。如图2所示，可以使用不同的修复配置，与更简单的修补程序修复相比，更复杂的围巾修复可以减小粘合线的剪切应力。需要小心地使修补膜逐渐变细，以大程度地减少边缘的剥离应力，这可能会限制修补强度和耐用性。如图3所示，通常以所需的厚度，距缺陷的所需长度和锥度表示维修设计。
复合材料可能并不总是适合维修的材料，存在一些影响耐久性和性能的问题，其中包括：
环境因素，包括暴露于化学物质，极端温度或热循环；
由于维修中使用的材料与基础结构之间不兼容而引起的电偶腐蚀；
作为有机基质材料和粘合剂的防火要求可能燃烧并产生有害气体；和
破坏行为，因为复合材料可能对撞击和割伤敏感。
可以通过湿法铺层或使用预浸料系统将复合材料修补物直接应用于结构，然后就地固化。或者，可以将预固化的层压板机械固定或粘合到结构上。粘接复合材料的修复先要依靠高质量的表面处理。该表面必须清洁且无污染，目的是为粘合剂形成高能表面以形成有效的粘结。在复合材料结构上，此步骤通常包括清除所有损坏的材料并在必要时进行填充，用溶剂清洁，打磨将要粘贴的补片区域（通常通过喷砂处理）并确保生成的表面没有颗粒或其他污染物。对于金属和其他材料，使用类似的过程，尽管可以使用底漆以确保良好的附着力。对于粘合维修，粘合剂的选择至关重要。环氧树脂是常用的并且提供高的性能，但对表面处理敏感。丙烯酸酯（甲基丙烯酸酯）提供了高强度的粘合，表面处理少，但是对温度敏感。聚氨酯具有柔韧性，耐用性和抗冲击性，但剪切强度较低。
以下是针对高级复合材料可延长资产使用寿命的应用的三个案例研究：
1.澳大利亚澳大利亚公司（ACS Australia）开发了一种用于石油和天然气行业的复合材料维修夹具。该夹具包括两个半壳部分，这些半壳部分用螺栓固定在泄漏管的周围，并且采用了专门设计的密封系统来密封泄漏和压力。该夹具比传统的钢制夹具轻85％，并且具有更高的耐腐蚀性。通过广泛的静水压力测试（包括高温条件）以及短期和长期的水测试，对复合夹具进行了验证。该技术是澳大利亚的出口产品，与马来西亚石油公司合作在马来西亚实施了修理钳技术。
2.复合雷达反射器皿在恶劣天气下损坏，导致分层和结构损坏。澳大利亚ACS澳大利亚分公司评估了现场损坏情况，并在我们的内部设施中进行了维修，将复合结构恢复到未损坏的状态。对于维修至关重要，反射镜表面的轮廓保持不变。在纠正了对底层蜂窝芯材料的损坏之后，应用了碳纤维环氧围巾修补层压板，将雷达反射器恢复到其原始状态，如图4所示。
3.澳大利亚澳大利亚证券交易所（ACS）对新管道复合材料外包裹修复系统的DNV要求进行了完整的认证计划。该系统旨在修复腐蚀的钢管，并应用于海水中并加热固化。ACS澳大利亚公司制定了资格鉴定计划，制造了测试试样，进行了调理并进行了测试，以验证在恶劣的工作环境下修补层压板和粘结层的材料性能以及长期耐用性。如图5所示，对有代表性的管道进行了压力测试，以证明其符合相关标准。
复合材料维修的应用范围很广，并且收益很多。一些行业已经制定了复合材料维修设计和应用的标准，例如ISO 24817，ASME PCC-2和DNV-RP-C301。
随着由金属，混凝土，木材或复合材料制成的现有资产在使用中受到损坏或随着时间的流逝而退化，对使用复合材料的有效维修和养护技术的需求将会增长。正如本文所强调的那样，澳大利亚在使用复合材料进行维修的设计和应用中的能力将延长这些宝贵资产的使用寿命，并在此过程中节省数百万美元。
