1 Razões para o reforço estrutural de projectos comuns

a) Devido ao uso inadequado, durante muito tempo, os danos à estrutura, que não podem satisfazer os requisitos atuais de utilização ou insuficiente segurança, identificação e reforço devem ser realizados.

b) Quando a estrutura é rachada e danificada devido ao impacto de eventos catastróficos, a estrutura original precisa ser identificada e reforçada.

c) Quando ocorrer um acidente de qualidade do projecto devido a um erro na concepção ou construção, a estrutura original deve ser identificada e reforçada. Esta situação pode ser encontrada tanto em novos projetos de construção como em projetos que foram concluídos e utilizados..

d) Quando é necessário proteger alguns edifícios e monumentos históricos importantes, as estruturas devem ser identificadas e reforçadas.

e) Ao reconstruir, expandir e adicionar pisos a um edifício, a estrutura original precisa ser identificada e reforçada.

f) Quando é necessária uma alteração importante na configuração dos componentes estruturais durante a renovação de um edifício, que afecta o sistema de forças estruturais original, a estrutura deve ser identificada e reforçada.

g) Quando há uma escavação profunda e grande de poços de fundação perto de um edifício existente, e este tipo de escavação causará deslocamento do solo e, assim, terá efeitos nocivos sobre os edifícios existentes em torno do poço de fundação, estes edifícios devem ser identificados e reforçados. Esta é também uma das medidas importantes para garantir a segurança dos edifícios existentes em torno da cova de fundação e para garantir o progresso suave do projeto de poço de fundação e nova construção.

2 Métodos de transformação e reforço estruturais comumente usados

a) Aço de ligação de betão e tecnologia de aço folheado;

b) Tecnologia de plantação de barras;

c) Tecnologia de reforço de malha de arame de aço inoxidável;

d) Tecnologia de reforço de fibra de carbono;

e) Tecnologia de reforço de tecido resistente de vidro de Fang;

f) Tecnologia de reforço de secção alargada;

g) Tecnologia de reforço pré-stressado;

h) Tecnologia de reforço de alta resistência;

i) Outras tecnologias de reforço e tecnologias de reforço composto, etc.

Este artigo introduz principalmente a tecnologia de reforço da pasta de fibra de carbono.

3 Método de reforço de fibra de carbono

3.1 Os métodos comuns de colagem incluem a colagem fechada de seção completa, a colagem em forma de U, a colagem em duas faces, a cola em tira, etc., dependendo das condições do local e requisitos de reforço.

Reforço de fibra de carbono é o uso de resina impregnada para colar fibra de carbono na superfície do concreto para fazê-lo trabalhar em conjunto com a estrutura para alcançar a armadura de elementos estruturais de concreto.

3.2 Vantagens da armadura de fibra de carbono

a) Alta resistência à tração, mais de 10 vezes a das barras de aço secundárias;

b) Leve, macio, fácil de furar, a qualidade é fácil de garantir, e basicamente não aumenta o peso e o tamanho da seção da estrutura;

c) Pode ser amplamente utilizado no reforço de vigas de construção, colunas, paredes de cisalhamento e lajes, bem como no reforço de pontes, túneis, chaminés e outras engenharias civis, especialmente adequadas para o reforço de várias estruturas curvas;

d) Boa durabilidade, resistência ao ácido, álcali, sal e corrosão atmosférica;

e) Boa flexibilidade, fácil de cortar e ampla gama de aplicações;

f) Pode aumentar a ductilidade da coluna (resistência sísmica) em 2 a 4 vezes. Melhore a resistência à flexão de vigas e placas em 30% a 100%.Fortalecer a resistência ao cisalhamento de vigas e colunas em 30% a 80%. Aumentar a capacidade de suporte de pressão de colunas e paredes em 20% a 50%.

g) Quando em uso, só é necessário ligar a folha de fibra de carbono à superfície do concreto com um adesivo de cola estrutural especial.A construção é simples (não são necessárias grandes máquinas de construção e materiais de rotatividade), fácil de operar e econômica.

3.3 Tecnologia de construção de reforço de fibra de carbono

Preparação de construção-concreto superfície tratamento-configuração e revestimento da resina inferior-adesivo superfície nivelamento tratamento-tecido de fibra de carbono (board) revestimento de corte de resina impregnada ou pasta resina-fibra de carbono folha de proteção aderência-superfície.

3.4 Precauções para reforço de fibra de carbono

a) A folha de fibra de carbono é um material condutor, e a fibra de carbono deve ser mantida longe de equipamentos elétricos e fontes de energia, ou medidas de proteção confiáveis devem ser tomadas;

b) Folhas de fibra de carbono devem ser evitadas de dobrar durante a construção;

c) As matérias-primas da resina de suporte de fibra de carbono devem ser seladas e armazenadas, longe do fogo e da luz solar direta.

d) A configuração da resina e o local de uso devem ser bem ventilados;

e) O pessoal da construção no local deve tomar as medidas de proteção laboral correspondentes

4 Aplicação de engenharia e análise de benefícios

Em um projeto, devido às exigências do proprietário, a função de uso foi alterada, e a sala de reunião original foi reconstruída em uma sala de equipamentos, e a estrutura local precisava ser modificada e reforçada.

O proprietário apresentou 4 requisitos.É necessário não aumentar a estrutura e tamanho originais para afetar a utilização normal no período posterior.O período de construção é necessário para ser curto.Exigir racionalidade econômica.O processo de construção é necessário para ser seguro e ambientalmente amigável.

O projeto é reforçado com tecido de fibra de carbono, e a espessura do material de fibra de carbono é fina, e basicamente não altera o tamanho da seção estrutural, e não afeta os requisitos de uso da seção. Pode ser rebocado diretamente na superfície do tecido de fibra de carbono sem aumentar a espessura de reboco da superfície da estrutura.Por exemplo, embora o uso de armaduras de aço coladas possa atender às exigências do período de construção, também existem muitos problemas no transporte, corte, soldagem, fixação e prevenção da corrosão da placa de aço.E é necessário aumentar a espessura de gesso total, caso contrário, a espessura da peça reforçada não pode atender às exigências, o que afetará a aparência. 

Reforço de fibra de carbono economiza o custo de gesso e espessamento, e ao mesmo tempo evita vários problemas de qualidade causados por gesso muito grosso.O material de fibra de carbono é leve e não aumenta a carga estrutural.Em comparação com o método de construção de aço furado, poupa cerca de 20% dos custos económicos.Em comparação com outros métodos de construção, a velocidade de construção é rápida, o que cumpre o prazo apertado do projeto.