Reforço de tecido de fibra de carbono

Com o aumento da vida útil do edifício ou a alteração da propriedade de serviço, torna-se necessário reforçar a estrutura para servir a função de serviço do edifício. Em edifícios construídos anteriormente, devido ao baixo padrão de carga de projeto, a capacidade de suporte é geralmente insuficiente, e alguns edifícios estão longe de atingir a vida útil projetada, sofrendo uma degradação grave, o que afeta a sua capacidade de suporte e vida útil. Assim sendo, a adoção de medidas técnicas adequadas de reforço e renovação pode melhorar a capacidade de suporte do edifício, atendendo ao seu desempenho.

O projeto foi recuperado pelo governo, decidiu-se que as áreas residenciais seriam habitações acessíveis, parte das habitações como habitações de renda baixa para servir as famílias de baixos rendimentos. Para cumprir a exigência do governo, as habitações de renda baixa cobrem uma área de menos de 50 metros quadrados. Cada casa tem a sua própria porta, quarto, cozinha, casa de banho e outras instalações. A casa existente foi transformada de uma escada, duas famílias para uma escada e três famílias. Algumas estruturas precisam de ser reforçadas. Foi decidido adotar o reforço de chapa de fibra de carbono após a comparação dos esquemas. O reforço em CFRP tem as vantagens de poupar espaço, construção simples, alta eficiência, sem operação húmida, menos ocupação do local de construção, sem necessidade de instalações de fixação no local, fácil garantia de qualidade da construção, vantagens óbvias no período de construção e nas condições de construção, basicamente sem aumento no tamanho e peso estrutural, resistência à corrosão, boa durabilidade e assim por diante.

Material principal — propriedades do tecido de fibra de carbono

As chapas de fibra de carbono utilizadas para reforçar elementos de betão são feitas de fibra de carbono através de um processo de fabrico específico e de um composto de resina específico, que é uma chapa macia feita de fios de fibra de carbono entrelaçados. Quando a fibra de carbono é tecida, um grande número de filamentos de fibra de carbono é distribuído uniformemente ao longo de uma direção principal, formando uma fina camada de fibra de carbono que é tensionada na direção da fibra principal. O valor padrão da resistência à tracção da fibra de carbono deve ser superior a 3400 MPa e o módulo de elasticidade deve ser superior a 2,3 * 105 MPa.

A tecnologia de reforço de fibra de carbono consiste na utilização de fibra de carbono e adesivo estrutural especial para reforçar os componentes da construção. A resistência da fibra de carbono é cerca de 10 vezes superior à do aço secundário comum. A espessura é de apenas 2 mm e a secção transversal do componente praticamente não é aumentada, permitindo que a fibra de carbono funcione com o componente original. A análise abrangente das propriedades físicas e mecânicas dos materiais, de forma a maximizar as vantagens dos próprios materiais, torna os materiais adequados para estruturas de construção como elementos de flexão tensionados ou pré-esforçados, especialmente para elementos de tração pura. Os materiais de fibra de carbono reforçados para construção estão sujeitos principalmente a tensões de tração, o que restringe o desenvolvimento de fissuras.

Assuntos que necessitam de atenção

1. Antes do tratamento de superfície e da colagem das chapas de CFRP, a localização do projeto de reforço deve ser alinhada.

(2) As folhas de fibra de carbono devem ser cortadas de acordo com os requisitos do projeto, e a largura do tecido cortado não deve ser inferior a 150 mm e não deve ser inferior a 100 mm.

3.º Limpe a superfície da folha de fibra de carbono até remover o pó. Se quiser colar duas camadas, limpe ambos os lados da folha de fibra de carbono inferior.

(4) As folhas de fibra de carbono limpas devem ser imediatamente escovadas com resina adesiva, a camada adesiva deve ser convexa e a espessura média não deve ser inferior a 2 mm.

5.º A folha de fibra de carbono revestida com resina adesiva deve ser pressionada suavemente até ao local onde necessita de ser colada. O tambor de borracha é utilizado para compactar de forma uniforme e suave ao longo da direção da folha de fibra, o que faz com que a resina transborde de ambos os lados e garante uma compactação sem cavidades. Ao colar fibras de carbono em paralelo, os poros entre as duas peças não devem ser inferiores a 5 mm.

(6) Ao colar duas camadas de fibra de carbono, a colagem pode ser contínua. Se a colagem contínua não for possível, limpe a camada inferior de fibra de carbono antes de começar.

7.º A preparação da resina deve ser feita no recipiente de acordo com a proporção especificada nas instruções do produto, misturando-a uniformemente com um misturador até obter uma cor uniforme. Não utilize óleos e impurezas nos recipientes de mistura. É aconselhável determinar a quantidade de cada resina de acordo com a temperatura real do local e controlar rigorosamente o tempo de utilização.

(8) Para garantir a qualidade do adesivo, devem ser utilizados diferentes tipos de resina adesiva em diferentes estações e a diferentes temperaturas, de modo a controlar eficazmente o tempo de operação e o tempo de cura da construção da resina.

Perspectivas para a tecnologia de reforço de fibra de carbono

A fibra de carbono utilizada na reparação e reforço de estruturas de betão tem vindo a desenvolver-se rapidamente. A principal razão é que existem muitas vantagens no reforço de chapas de fibra de carbono.

A) a construção é simples e rápida, sem gabarito, fixação, suporte e assim por diante.

B) o peso da resina epóxi é muito leve e a influência no peso da estrutura é insignificante.

C) pode ser utilizado para reforçar diversas formas estruturais.

D) Pode ser colado em múltiplas camadas. Pode ser sobreposto num único local, de acordo com as necessidades do projeto.

Observações finais

Com a diminuição da capacidade de suporte, a diminuição da resistência do betão ou a necessidade de melhorar a resistência sísmica e reparar fissuras nos edifícios por diversas razões, o método de reforço em CFRP apresenta bons resultados, elevada resistência, elevada eficiência, ampla aplicação, fácil garantia de qualidade, excelente resistência à corrosão e durabilidade. Esta tecnologia apresenta inúmeras vantagens, tais como uma construção simples e rápida, segurança e fiabilidade, boa durabilidade, adaptação a uma variedade de formas estruturais complexas sem afetar o aspeto da estrutura original, entre outras.