Reforço de cais em betão

Reforço de cais em betão

Os danos estruturais contínuos e a degradação do material da estrutura do cais do porto no processo de operação diária frequente levam à redução da função, o que leva à falha da capacidade operacional do terminal a ser garantida, e existe o perigo de segurança e durabilidade insuficientes.

Atualmente, na construção de cais, para manutenção e reforço, para além do rejuntamento de fissuras, o principal método de reforço é a colagem de materiais compósitos de fibra de carbono. A manta de fibra de carbono e a cola de imersão de suporte são utilizadas em conjunto para formar um material compósito de fibra de carbono. A manta de fibra de carbono apresenta elevadas propriedades de tração, podendo melhorar a capacidade de carga e a resistência das estruturas de betão, bem como evitar o desenvolvimento de fissuras no betão..

Através da exploração do processo de construção de colagem de material compósito de tecido de fibra de carbono e da análise do efeito de reforço, pode-se compreender que este tipo de construção de reforço é amplamente utilizado no atual estágio de construção de reforço estrutural, e o efeito é óbvio.

Análise do efeito de reforço

Tomando como exemplo uma construção de reforço em fibra de carbono com colagem de betão em vigas e lajes de cais, foi explorado o efeito do reforço. Os materiais selecionados para este projeto foram enviados para inspeção por testemunhas e amostragem, e os resultados dos testes foram todos qualificados. A parte da construção é executada em estrita conformidade com o plano de construção estabelecido, e os procedimentos-chave, tais como a preparação, escovagem, colagem e manutenção do adesivo, são rigorosamente controlados.

Detecção de efeito de reforço

Para confirmar o efeito de reforço, após atingir a resistência de ligação, é realizado o ensaio de resistência de ligação à tração positiva da fibra de carbono. As etapas de deteção são as seguintes:

1) Tratamento de superfície: Selecione aleatoriamente a posição de deteção e polir a superfície da posição detetada para garantir que está seca e lisa.

2) Corte e pré-corte: Faça um corte circular desde a superfície reforçada com fibra de carbono até ao interior do betão, com uma profundidade de corte de 5 a 10 mm e uma largura de cerca de 2 mm. O formato da costura pré-cortada é um círculo com 50 mm de diâmetro.

3) Colar bloco de aço standard: Utilize adesivo de alta resistência e cura rápida para colar o bloco de aço standard. A resistência à tracção positiva do adesivo deve ser superior à resistência à tracção positiva do adesivo estrutural colado à chapa de fibra de carbono. O bloco de aço padrão deve ser fixado imediatamente após a colagem.

4)Carregue a uma velocidade uniforme de 1500 a 2000 N/min, registe o valor máximo da resistência de aderência à tracção positiva, ou seja, o valor da carga quando a superfície de aderência do tecido de fibra de carbono ao betão é danificada, e observe o modo de falha. Durante o teste, foram selecionados aleatoriamente 5 grupos no local. A resistência de cada amostra em cada grupo variou de 2,51 a 3,12 MPa, sendo que cada amostra apresentou uma falha coesiva do betão, cumprindo os requisitos da norma CECS146:2007, Artigo B4.4.

Análise e sugestões do efeito de reforço

Na construção de reforço de fibra de carbono de um cais, a capacidade de ligação entre a fibra de carbono e o betão cumpre os requisitos de projeto, e as amostras de betão apresentam uma falha de coesão. No entanto, se o reforço e a reconstrução do antigo cais forem realizados, o desempenho do betão diminuirá significativamente. Se for realizado o ensaio de resistência à tracção positiva da fibra de carbono, ocorrerá a falha de coesão do betão, mas a força de ligação será baixa. Por conseguinte, o efeito real do reforço deve ser testado durante o processo de inspeção. De acordo com a situação real do edifício, são utilizados outros métodos de ensaio para verificação, quando necessário.

De acordo com os requisitos da posição de colagem do tecido de fibra de carbono e do número de camadas nos documentos de projeto, é calculada a resistência à flexão e ao cisalhamento do cais. Após o cálculo, a resistência à flexão e ao cisalhamento das vigas e lajes do cais reforçadas com tecido de fibra de carbono pode satisfazer os requisitos de capacidade de carga do cais e melhorar, melhorando assim a segurança e a estabilidade de toda a operação do terminal..

O próprio material de fibra de carbono possui características de alta resistência, elevado módulo de elasticidade, leveza e boa resistência à corrosão. Quando o tecido de fibra de carbono é colado, a cola impregnante revestida à superfície é uma cola de resina epóxi modificada, que apresenta uma boa resistência à corrosão e propriedades antienvelhecimento. Após a cura, a camada adesiva é envolvida na superfície e no interior do tecido de fibra de carbono, formando um todo com a estrutura de betão para suportar a força. Por conseguinte, a imersão do tecido de fibra de carbono e do adesivo epóxi modificado correspondente na água do mar não afetará a sua durabilidade. Para melhorar o desempenho antierosão e antiabrasão do tecido de fibra de carbono na subida e descida da água do mar, podemos considerar a aplicação de um revestimento anticorrosivo na superfície de toda a área de reforço. A adoção de medidas de proteção adicionais pode reforçar a proteção do cais e aumentar a sua durabilidade.

Observações finais

A aplicação do reforço de fibra de carbono tem sido bastante vasta. A aplicação convencional é principalmente em estruturas de betão. O método de reforço apresenta as vantagens de um processo construtivo simples, baixo custo, curto período de construção e evidente efeito de reforço. Sob a premissa de otimizar o processo construtivo e reforçar a qualidade da construção dos principais processos, o efeito do reforço do betão pode ser garantido e o desempenho da estrutura de betão pode ser efetivamente melhorado, aumentando assim a segurança e a durabilidade do cais.