Nos últimos anos, os materiais compósitos reforçados com fibras (FRPpara abreviar) têm sido amplamente utilizados na área de engenharia para fortalecer, reparar e renovar componentes de concreto, aço ou outros materiais.A tecnologia de reforço é aplicar fibra de carbono, uma fibra de alto desempenho, à engenharia civil.A fibra de carbono é colada na superfície da estrutura ou componente usando um material de união à base de resina para formar um corpo composto FRP. Através do trabalho colaborativo com a estrutura ou componente, o propósito de fortalecer o componente estrutural e melhorar o desempenho da força é alcançado. Esta tecnologia tem excelentes propriedades mecânicas, excelente durabilidade e bom desempenho do processo. Atualmente, materiais de fibra de carbono têm sido amplamente utilizados na armadura de estruturas de concreto armado, e bons resultados também foram alcançados na armadura de materiais metálicos e no controle de fissuras de temperatura em alvenaria.

Aplicação de materiais compostos de fibra de carbono

Projeto 1

Um misturador de aço foi originalmente construído no início da década de 1970, com uma extensão de 24m.A treliça do telhado dos vãos principal e auxiliar é principalmente uma treliça trapezoidal de concreto armado. Após a reconstrução em 1987, o braquete é um suporte de concreto armado paralelo do tipo deck com uma extensão de 12m.O acorde superior do suporte suporta a treliça do teto no nó médio. Algumas treliças de concreto armado, suportes, foram reforçadas com barras de aço e aços angulares. Durante a expansão e reconstrução, em 1995, os pilares originais de concreto armado foram transformados, os pilares originais de concreto foram reforçados e as vigas de ombro foram aumentadas, e pequenos pilares de aço foram adicionados em cima.O problema atual com a estrutura da planta é o aumento da carga de produção, o real levantamento da grua e o aumento da frequência de operação, a estrutura de construção cruzada do forno de mistura tem tremores óbvios, e alguns componentes estruturais têm diferentes graus de dano.Por exemplo, algumas treliças e suportes de concreto têm defeitos como rachaduras, quedas, armaduras expostas e corrosão de barras de aço.

Projeto 2

O primeiro andar de uma casa de bomba de estrutura de tijolo-concreto tem uma altura de edifício de 4.5m, uma área de construção de 120m2, e um projeto anti-sísmico de 6 graus.O grau de projeto de resistência ao concreto para vigas de anel e colunas estruturais é C20, e a alvenaria é uma parede de tijolos de espessura 240ram, que é feita de tijolos de argila de sinterização vermelha comum feita por máquina MUIO0 e M5 argamassa mista.A laje do telhado é laje oca de concreto prostressada, telhado plano, sem medidas de isolamento térmico. Foi construído em 1986 e está em uso hoje. Há uma torre de água fria no telhado oeste da casa da bomba, cuja altura é de 3m, e o peso total da torre é de cerca de 10t. Havia fissuras na parede externa da sala da bomba, que formavam um ângulo de cerca de 45 graus com a horizontal, e as fendas penetravam em ambos os lados da parede.As vigas de anel de concreto individuais têm fissuras com largura de 0.2 mm.A posição da fissura é no canto inferior da janela.A largura máxima da fissura é de 1cm e o comprimento é de 2.5m.A laje oca do telhado rachou na costura da tábua, e a sobreposição entre as duas extremidades e a parede foi obviamente esfregada. Excluindo a camada de estuque na superfície da parede, após o teste da resistência da argamassa da parede e da resistência do tijolo, a resistência da argamassa da alvenaria é baixa, as juntas de argamassa não estão cheias, e há juntas parciais.

Principais características técnicas dos materiais compósitos de fibra de carbono

(1) Alta resistência e alta eficiência. Porque o tecido de fibra de carbono tem as características de alta resistência, alto módulo elástico, baixo alongamento e peso leve. Ele pode fazer pleno uso de suas excelentes propriedades mecânicas para melhorar a capacidade de rolamento, ductilidade e resistência de fissuras de estruturas de concreto, e alcançar o objetivo de alta resistência e eficiente armadura e reparação de estruturas de concreto.

(2) Construção simples e curto período de reforço.O tecido de fibra de carbono é leve em peso, e geralmente a operação manual é usada sem o uso de grandes equipamentos de construção.O espaço de construção é menos restrito, e a interferência na construção é menor.Em alguns casos, a construção online pode ser realizada. Só leva de 2 a 3 dias para colocar o tecido de fibra de carbono na superfície do membro estrutural para curar o adesivo e colocá-lo em uso.

(3) A qualidade da construção é fácil de garantir. Os padrões de qualidade de construção de membros de reforço de fibra de carbono são refletidos principalmente na compactação do tecido de fibra de carbono. Como o pano de fibra de carbono é flexível, é fácil de colar na superfície da estrutura, de modo que o pano de fibra de carbono e a superfície de concreto possam ser colados de forma densa.Em circunstâncias normais, pode-se garantir que a área de ligação efetiva do tecido de fibra de carbono não seja inferior a 95%, o que atende aos requisitos de qualidade da estrutura reforçada do tecido de fibra de carbono.

(4) Efeito super impermeável e anti-corrosão.O tecido de fibra de carbono é colado e curado na superfície da estrutura, e a resina epóxi é ligada à superfície da estrutura, que tem um bom efeito impermeável e pode evitar a corrosão da barra de aço. Os materiais de fibra de carbono têm excelente resistência à corrosão, por isso não há necessidade de se preocupar com a corrosão de vários ácidos, álcalis e sais que os edifícios muitas vezes encontram.

(5) Ampla gama de aplicações.A tecnologia de reforço e reparação de materiais compostos de fibra de carbono pode ser amplamente utilizada em vários tipos de estruturas e componentes em diferentes estados de tensão, tais como vigas, colunas, placas, conchas, arcos, etc.na construção industrial, civil, conservação da água, energia elétrica, pontes e outros projetos. Além disso, não é restrito pela forma estrutural, como superfícies curvas redondas e complexas, e o tecido de fibra de carbono pode ser colado.

Plano e projeto de reforço de fibra de carbono

O plano de construção é: limpeza de camada de gesso, polimento de base, escovação de primer, tratamento de nivelamento, escovação e resina de colagem, e pano de fibra de carbono colando.

(1) O reforço do aço de ângulo enrolado é o mesmo que o reforço da treliça de telhado: tratamento de vedação de rachadura; tecido de fibra de carbono vara na parte inferior da viga.A quantidade de tecido de fibra de carbono é determinada pelo aumento da capacidade de flexão da viga em 30%.

(2) De acordo com os dados de inspeção fornecidos pelo relatório de monitoramento, após análise e comparação de múltiplos esquemas, é finalmente decidido adotar medidas abrangentes de reforço para as paredes de suporte de carga com fissuras e paredes com fissuras maiores que 1.5mm de largura.

Construção de reforço e medidas técnicas

A sequência de construção da armadura abrangente da estrutura de concreto e da parede é: base de tratamento-engorduramento químico para fissuras-tecido de fibra de carbono na camada protetora de parede..

Análise do efeito do reforço de fibra de carbono

Devido à repetibilidade de rachaduras de temperatura em paredes de tijolo, é difícil lidar com rachaduras de temperatura, e manuseio inadequado pode facilmente causar rachaduras secundárias. Neste projeto, as fissuras são seladas por gruting químico para restaurar a integridade da parede rachada, e então é aplicado um reforço abrangente, como o tecido de fibra de carbono. Após a conclusão do reforço, após uma observação de inverno e verão, não foram encontradas novas fissuras na parede.

Conclusão

O uso de materiais compósitos de fibra de carbono para reparar e fortalecer o edifício tem alcançado bons resultados, e pode refletir plenamente as vantagens óbvias desta nova tecnologia em comparação com os métodos de reforço comuns.Tal como alta resistência, super impermeáveis, características anti-corrosão, construção simples, curto período de reforço, não restrito pela forma estrutural, fibra de carbono pode ser colada em qualquer superfície curvada, etc., que tem boas perspectivas de aplicação.