Atualmente, no mercado de reforço estrutural e retrofitting, a tecnologia de reforço mais utilizada é o reforço de colagem de tecido de fibra de carbono (CFRP).O motivo certamente está relacionado com as vantagens desse material em si.Por exemplo, tem peso leve, alta resistência, ácido e resistência álcali, não ocupa o espaço de construção original, construção simples, e quase nenhuma operação molhada. Portanto, em várias ocasiões de reforço e reconstrução, sempre haverá muitos esquemas de reforço da CFRP envolvidos na construção.

O tecido de fibra de carbono usado para o reforço de estruturas de suporte de carga é geralmente tecido a partir de reboques unidirecionalmente dispostos.A qualidade do seu desempenho não está apenas relacionada ao método de tecelagem, mas também depende principalmente da qualidade do reboque de fibra de carbono utilizado. Portanto, ao escolhermos o tecido de fibra de carbono, primeiro devemos verificar se o tipo, o grau e o modelo do reboque atendem às exigências da estrutura de suporte de carga.

Normas de concepção

1.1 Regras gerais

Ao utilizar folhas de fibra de carbono para reforçar a estrutura do concreto, as folhas de fibra de carbono devem ser coladas na superfície dos componentes através dos materiais adesivos correspondentes, de modo que as folhas de fibra de carbono possam suportar a força de tração e coordenar com a deformação do concreto para receber a força em conjunto.Colar folhas de fibra de carbono na área de tensão de vigas e barras de placa para flexão de armadura, e a direção da fibra deve ser consistente com a direção de tensão da armadura.Adotar colagem fechada, colamento em forma de U ou cola lateral para reforço de cisalhamento de barras de viga e coluna, e a direção da fibra deve ser perpendicular à direção axial do membro.Adotar pasta fechada para fortalecer a coluna para reforço sísmico, e a direção da fibra deve ser perpendicular ao eixo da coluna.

Quando há uma base confiável, as folhas de fibra de carbono também podem ser usadas para fortalecer os membros estruturais do concreto em outras formas e outras condições de estresse. Ao utilizar chapas de fibra de carbono para reforçar estruturas de concreto, o método final de projeto de estado baseado na teoria da probabilidade deve ser utilizado para realizar o cálculo final do estado da capacidade de rolamento e o cálculo da verificação do estado limite de serviço normal de acordo com as normas nacionais relevantes atuais. Os materiais de reforço e de betão devem determinar os respectivos indicadores de conceção da resistência do material, de acordo com a resistência real obtida do ensaio e as normas nacionais relevantes em vigor.Para a folha de fibra de carbono, a tensão correspondente deve ser determinada de acordo com a relação tensão-deformação elástica linear de acordo com a deformação quando o componente atinge o estado limite.No caso das chapas de fibra de carbono, deve ser utilizada a resistência à tracção final não inferior a 95% da taxa de garantia fornecida pelo fabricante como valor-padrão da resistência à tracção.A deformação final das folhas de fibra de carbono deve ser o valor padrão da resistência à tração dividido pelo módulo elástico.

Ao usar folhas de fibra de carbono coladas para reforçar uma estrutura ou componente, deve-se considerar o possível impacto em outros componentes ou outras propriedades da estrutura após a armadura. Ao utilizar folhas de fibra de carbono para reforço estrutural, é aconselhável remover a carga viva que atua sobre a estrutura.Se o reforço não puder ser realizado em condições de descarga completas, deve considerar-se a influência da força secundária. Durante a armadura de flexão e a armadura de cisalhamento, o grau de resistência real do concreto da estrutura e dos componentes do concreto armado não deve ser inferior a C15. Ao usar folhas de fibra de carbono de união fechada para reforçar pilares de concreto, o nível de resistência do concreto não deve ser inferior ao C10.

1.2 Requisitos estruturais gerais

Quando o pano de fibra de carbono precisa ser colado ao redor do canto do componente ao longo de sua direção de fibra, o raio de curvatura da superfície externa no canto do componente não deve ser inferior a 20mm.O comprimento do colo do pano de fibra de carbono ao longo da direção da fibra não deve ser inferior a 100mm. Quando múltiplas ou múltiplas camadas de tecido de fibra de carbono são utilizadas para reforço, as posições sobrepostas de cada camada de tecido de fibra de carbono devem ser escalonadas.A fim de garantir que a folha de fibra de carbono funcione de forma confiável com concreto, medidas adicionais de ancoragem devem ser tomadas quando necessário.

Regulamentação em matéria de construção

O uso de folhas de fibra de carbono para reforçar a estrutura do concreto deve ser realizado por uma unidade de construção profissional familiarizada com o processo de construção técnica, e deve haver um plano de reforço e medidas técnicas de construção.O processo de construção deve ser o seguinte. Preparação de construção-tratamento de superfície concreto-preparação e pintura de resina inferior-preparação de materiais de nivelamento e tratamento de nivelamento de peças irregulares-preparação e pintura de resina impregnante ou pasta de resina-pastagem de folha de fibra de carbono.No processo de construção da proteção de superfície, além de considerar o impacto da temperatura e umidade ambiente na cura da resina, a resina de suporte também deve ser utilizada para construção ou medidas razoáveis devem ser adotadas para garantir a estabilidade do material. Quando a resina é formulada, deve ser pesada de acordo com a proporção especificada nas instruções do produto e colocada em um recipiente, e agitada com um misturador até que a cor esteja uniforme. Não deve haver óleo e impurezas no recipiente de mistura e no misturador.A quantidade de mistura da resina deve ser determinada de acordo com a temperatura ambiental real no local, e o tempo de utilização deve ser rigorosamente controlado conforme necessário. Antes da construção, você deve ler cuidadosamente os desenhos de projeto e construção, elaborar um plano de construção e construção de acordo com as condições reais do local de construção e do concreto a ser reforçado, e fazer preparações pré-construção para as folhas de fibra de carbono usadas, resinas de suporte e máquinas.

1) Tratamento superficial de materiais.Concreto degradado, como descascamento, frouxidão, favo de mel, corrosão, etc. deve ser removido da superfície do componente reforçado, e a camada de estrutura do concreto deve ser exposta, e a superfície deve ser reparada e nivelada com materiais de reparo.Preencha ou sele as fissuras de acordo com os requisitos de projeto.A superfície do concreto a ser colado deve ser polida e lisa, e as impurezas, como a escória superficial e manchas de óleo, devem ser removidas até que a nova superfície da estrutura do concreto esteja completamente exposta.A pasta de canto deve ser tratada com ângulo de chumbo e polida em forma de arco.O raio do arco não deve ser inferior a 20 mm.A superfície do concreto deve ser limpa e mantida seca.

2) Nivelamento de materiais. Preparar materiais de nivelamento de acordo com as regras de processo fornecidas pelo departamento de produção de produtos.Use materiais de nivelamento para preencher as partes em recesso da superfície do concreto. Não deve haver bordas e cantos. Os cantos devem ser reparados em arcos lisos com materiais de nivelamento.O raio não deve ser inferior a 20 mm. Depois que os dedos estiverem secos, prossiga para o próximo processo o mais rápido possível.

3) Colar tecido de fibra de carbono. Primeiro corte o pano de fibra de carbono de acordo com o tamanho exigido pelo projeto.A resina impregnante é preparada de acordo com as normas técnicas fornecidas pelo fabricante do produto, e uniformemente aplicada à peça de fixação. Pressione levemente o pano de fibra de carbono para a posição a ser colado à mão, e use um rolo especial para rolá-lo ao longo da direção da fibra várias vezes para espremer bolhas de ar para que a resina impregnante pode penetrar totalmente o pano de fibra de carbono sem danificar o pano de fibra de carbono durante o rolamento. Repita os passos acima para a ligação multi-camadas, e aplicar a próxima camada de ligação o mais rápido possível após a resina impregnante na superfície da fibra toca seca, e uniformemente espalhar a resina impregnante na superfície da última camada de tecido de fibra de carbono.

4) Colar a placa de fibra de carbono. Primeiro corte a placa de fibra de carbono de acordo com o tamanho exigido pelo projeto.E prepare resina impregnante de acordo com as regras de processo fornecidas pelo fabricante do produto. Limpe a superfície da placa de fibra de carbono até que não haja poeira. Quando duas camadas devem ser coladas, ambos os lados da placa de fibra de carbono inferior devem ser limpos.Em seguida, aplique imediatamente a resina de união.A camada de resina deve ser convexa e a espessura média não deve ser inferior a 2mm. Pressione levemente a placa de fibra de carbono revestida com a resina de união na posição a ser colada à mão, e use um rolo de borracha para compactar uniforme e suavemente na direção da fibra, de modo que a resina seja extrudida de ambos os lados para garantir que ela seja densa e sem vazios. Quando múltiplos painéis de fibra de carbono são colados em paralelo, o intervalo entre as duas tiras não deve ser inferior a 5mm.Se duas camadas de placas de fibra de carbono precisam ser coladas, elas devem ser coladas continuamente.Se não puderem ser colados imediatamente, a placa de fibra de carbono inferior deve ser limpa novamente antes de começar a colar.

A fixação de tecido de fibra de carbono (CFRP) para fortalecer a estrutura pode não só resolver os problemas técnicos urgentemente necessários no projeto, mas também ter melhores benefícios abrangentes.A prática do projeto de reforço provou que no projeto de reforço, o período de construção, qualidade e custo são otimizados usando o pano de fibra de carbono colado (CFRP) para fortalecer a estrutura, e a força estrutural é razoável, e o objetivo de segurança, confiabilidade, economia e aplicação é alcançado. Os problemas técnicos de engenharia foram resolvidos, e melhores benefícios abrangentes foram recebidos. Portanto, a aplicação de tecido de fibra de carbono (CFRP) para fortalecer estruturas de concreto na engenharia se tornará cada vez mais extensa.