Reforço de coluna de betão armado

Visão geral do projeto

Um edifício foi construído na década de 1950. Durante a utilização do subsolo, a bateria de ácido foi armazenada, causando corrosão severa e fissuras na superfície dos elementos verticais de betão. Após uma cuidadosa inspeção no local, a profundidade de carbonização de algumas colunas da estrutura do subsolo situa-se entre os 25 mm e os 35 mm. Parte dela foi carbonizada nas barras de aço tensionadas longitudinalmente da coluna, e a corrosão é severa. Cerca de 50% da camada de betão protetora da coluna apresenta fissuras largas ao longo da armadura. Mais de 25% das barras de aço estão expostas e severamente corroídas. A taxa máxima de perda de área da secção transversal após a corrosão do aço é de 30%.

O utilizador necessita de reforço de igual resistência para as barras de aço tensionadas da coluna da estrutura corroída e deve garantir que o funcionamento normal do equipamento não é afetado durante a construção e o reforço da coluna e, ao mesmo tempo, considerar a poupança de custos de reforço.

Selecção e implementação do plano de reforço

Como existem cabos de comunicação e equipamentos de energia no local da obra, estes equipamentos não podem ser movidos e as peças próximas não podem ser soldadas. Devido às limitações do local e ao custo do reforço, a investigação decidiu adoptar o seguinte esquema. O reforço de manga de betão armado é utilizado em locais afastados dos equipamentos, com baixo impacto. Para locais sem estaleiro de construção, é adotado o método de reforço de cantoneira de aço terceirizado. O reforço de invólucro de FRP é utilizado para colunas de estrutura que não possuem espaço operacional e não podem ser soldadas.

Antes do reforço, o betão solto e frágil da estrutura original deve ser cinzelado, e as superfícies alveolares, com corrosão e furos da estrutura original devem ser removidos e reparados com argamassa epóxi. As fissuras estruturais com largura > 0,2 mm são reparadas pelo método de vazamento a baixa pressão para repor a resistência do betão. Para betões com superfície fissurada, como camadas desgastadas e quebradiças, camadas com ferrugem carbonizada e camadas oleosas intensas, estas devem ser cortadas antes da betonagem. Utilizar medidas de selagem superficial para fissuras estruturais com largura ≤ 0,2 mm.

Dê agora uma breve descrição dos requisitos técnicos de vários esquemas de construção

1 Método de construção de reforço de manga de betão armado

O método da secção alargada é o esquema de reforço mais simples e económico. A desvantagem é que precisa de ser reforçado desde a fundação, o período de construção é longo e o próprio betão é pesado. Ao remover a camada protetora de betão estrutural original, deve ser utilizado um martelo pesado para a golpear ligeiramente, e uma marreta não deve ser utilizada para reduzir os danos ou fraturas da viga do pilar da estrutura causados pela vibração do impacto. As barras de aço corroídas devem ser limpas com ácido fosfórico e não devem ser cortadas sem autorização. A superfície de contacto entre a superfície fresca do betão estrutural original e o betão recém-lançado é rugosa e é utilizada água. Limpe-a a meio e aplique adesivo na superfície. Ver Figura 1 para detalhes do método de ancoragem do reforço dos pilares da estrutura. Na superfície de contacto entre o betão da nova coluna e o pilar da estrutura original, serão adicionadas barras de ancoragem curtas a cada 300 na vertical e a cada 200 na horizontal. A relação máxima água-cimento do betão recém-adicionado não deve ser superior a 0,55, o consumo mínimo de cimento não deve ser inferior a 300 kg por metro cúbico e a espessura da camada de proteção é de 35.

2 Método de reforço de aço de ângulo externo de elementos de treliça de betão

Este tipo de método de reforço é conveniente para a obtenção de materiais, tem um baixo custo, uma construção simples e, devido às deficiências, requer manutenção regular. O nosso tratamento consiste em escovar a camada superficial de argamassa de cimento anticorrosiva para fora do aço do ângulo de outsourcing.

3 colunas de reforço em fibra de carbono

A fibra de carbono apresenta uma elevada resistência, leveza, boa resistência à corrosão, processo de construção simples e rápido, e praticamente não afeta a estrutura original quando utilizada para reforço e reforço, além de apresentar bons efeitos de reforço e reparação, bem como durabilidade. Melhora significativamente a flexão, o cisalhamento, a torção, a capacidade de suporte à tração e o desempenho sísmico do componente reforçado, aumentando a ductilidade e a rigidez do componente, além de melhorar o desempenho de força do componente. Tratamos principalmente da flexão de colunas e do reforço ao cisalhamento.

Observações finais

Os métodos de reforço acima referidos podem reforçar a estrutura de betão, o que pode aumentar a capacidade de suporte, aumentar a capacidade sísmica e melhorar o desempenho sísmico. O reforço de estruturas de betão em ambientes corrosivos pode aumentar a sua resistência à corrosão, prevenir e reduzir a ocorrência de fissuras e melhorar a durabilidade e a fiabilidade da estrutura. Além disso, estes métodos têm as suas próprias vantagens e desvantagens. Em suma, estes métodos de reforço são convenientes para a obtenção de materiais, têm um custo moderado, são simples e rápidos de construir e têm pouco impacto na estrutura original. Os projetistas podem utilizá-los com flexibilidade nas suas aplicações e têm amplas perspetivas de aplicação.