Reforço de chaminé

Visão geral da estrutura da chaminé e estado de funcionamento

 O projeto da chaminé de 60 m de uma empresa em Chongqing foi construído e colocado em funcionamento em 1986. O corpo principal da chaminé tem 60 m de altura, o diâmetro exterior da chaminé é de 5,52 m a uma elevação de ± 0,5 m e o diâmetro exterior é de 5,02 m a 10 m acima do solo. 2,5%. Toda a estrutura da chaminé está dividida numa parte de fundação, uma parte de base de betão com 10 m de altura e uma parte simplificada de alvenaria com 50 m de altura. Os desenhos de projeto mostram que a fundação da chaminé é uma fundação de betão independente com um diâmetro exterior de 8,2 m e uma altura de 3,0 m. Sob a fundação de betão C13, existe uma almofada de betão fosco com uma altura de cerca de 6 m, e a camada de suporte da fundação é de argilito. A parte da base é simplificada como uma estrutura de betão armado moldada no local com uma espessura de parede de 300 mm. A chaminé superior está dividida em revestimento e parede exterior. A parede exterior é feita de tijolos MU10 e argamassa mista M5. A espessura de cada secção é de 490 mm na secção de 10 a 30 m, 370 mm na secção de 30 a 50 m e 240 mm na secção de 50 a 60 m. Uma barra de aço circunferencial de 6 x 252 mm é adicionada na junta horizontal cinzenta da alvenaria. A barra de aço é densificada a 500 mm de cada secção da secção transversal variável, com um espaçamento de 2 tijolos. A chaminé é revestida com tijolos MU7,5 e argamassa mista 1:1:4, com uma espessura de 120 mm.

Por volta de 1988, foi acrescentada uma plataforma semicircular de betão armado para observação ambiental a 13,8 m do solo da chaminé. A porta de observação foi instalada a 15 m de elevação da chaminé. A plataforma era uma estrutura de lajes em consola de betão moldadas in loco, que suportava a extremidade do assento, betonada na alvenaria de tijolo, e a plataforma tem 0,93 m de largura. É acedida por uma escada de betão a partir do telhado da casa dos ventiladores, junto à chaminé.

Inspeção de fissuras em chaminés

(1) As fissuras no corpo da chaminé são graves, principalmente fissuras verticais, totalizando duas. Ambas penetraram no interior da alvenaria, e todos os tijolos estavam rachados.

(2) Existem muitas fissuras ao longo do cano, na junção da plataforma de observação de proteção ambiental com o cano. Existem fissuras na junção do betão com o tijolo na raiz da plataforma. Alguns tijolos estão partidos, e a largura da fissura é de cerca de 0,1 a 0,6 mm.

(3) Os tijolos de revestimento da chaminé estão danificados. Devido à dificuldade de entrada na chaminé, a localização dos danos é desconhecida.

(4) A estrutura do betão na parte inferior da chaminé está intacta e não foram encontrados fenómenos indesejáveis, como fissuras.

Análise das causas das fissuras

(1) Efeito das alterações de temperatura.

(2) Danos no revestimento da chaminé (fissuras ou danos causados pela má qualidade da alvenaria).

(3) Efeitos da corrosão provocada pelo fumo.

(4) Adicionar a plataforma de observação de proteção ambiental e o seu efeito de deformação.

(5) Efeito de diferentes coeficientes de dilatação linear.

Plano de reforço

Utilizar tecido de fibra de carbono unidirecional como material principal para reforço. A fibra de carbono possui características de elevada resistência, leveza, fácil construção, elevada eficiência construtiva, resistência a altas temperaturas e resistência à corrosão. O reforço com ela pode melhorar a capacidade de carga e a ductilidade das estruturas e componentes, o que é de grande importância para o reforço sísmico.

A construção do reforço deste projecto teve início no início de Março de 2001 e foi concluída no final de Março, com um prazo de construção de 20 dias. O plano de reforço é o seguinte.

Como as fissuras da chaminé neste projeto têm até 20 m de comprimento, a parte da estrutura de alvenaria de argamassa da chaminé é rejuntada com argamassa epóxi antes do reforço. De seguida, uma tela de fibra de carbono com 250 mm de largura foi colada vertical e verticalmente ao longo da chaminé, desde o topo até à base da base de betão (8 m de altura), uniformemente espaçada na direção circunferencial, num total de 6 telas de fibra de carbono longitudinais. De seguida, a partir da base da base de betão e da elevação de 8 m, foi colada uma tela de fibra de carbono circunferencial com 250 mm de largura a uma distância de 2,0 m (distância de centro a centro) até à chaminé a uma distância de 36 m. Por fim, a partir do topo da chaminé até aos 36 m, uma rede circular de fibra de carbono com uma largura de 250 m é colada a cada 3,0 m (distância do centro) e adere ao topo da chaminé.

Conclusão

O reforço de fissuras em chaminés de tijolo adota geralmente o método de betão armado terceirizado, mas este método é bastante afetado pelas condições climáticas e de produção, além de ser complexo e ter um longo período de construção. São também reforçados com estruturas de aço ou barras pré-esforçadas, mas a sua resistência à corrosão é baixa. A chaminé foi reforçada no final de Março de 2001, com um período de construção de 20 dias. O reforço foi utilizado durante mais de 1 ano, sem expansão das fissuras e com um bom efeito de reforço. O reforço da chaminé utiliza o método da fibra de carbono, que tem um curto período de construção, elevada fiabilidade e baixa dificuldade. O custo do reforço é equivalente a outros métodos de reforço, sendo um método rápido e inovador.