Visão geral

O fortalecimento tradicional de estruturas de concreto armado adota principalmente o método de aço furado ou terceirização de concreto e reforço de aço, mas seu método de construção é complicado, o volume é enorme e pesado, e o período de construção é longo.O fortalecimento da fibra de carbono é uma nova tecnologia para o fortalecimento de estruturas de concreto armado. Trata-se de uma das tecnologias de gestão do crack e fortalecimento estrutural adotadas recentemente no país e no exterior. Tornar-se-á uma nova tendência para o reforço das estruturas concretas no seu país e no estrangeiro. Os princípios básicos, escopo de aplicação e exemplos de construção da tecnologia de fortalecimento de fibras de carbono são descritos abaixo.

Princípios básicos da tecnologia de fortalecimento de fibras de carbono

A fibra de carbono com resistência à tração extremamente alta é pré-impregnada com resina epóxi em uma folha composta reforçada (folha de fibra contínua unidirecional).Use adesivo de resina epóxi para colar na estrutura a ser reforçada ao longo da direção de tração ou perpendicular à direção da fissura para formar um novo corpo composto. Faça com que a chapa de carbono armado e o concreto armado original suportem a força, aumentem a resistência à tração ou ao cisalhamento da estrutura e melhorem a resistência, rigidez, resistência à fissura e ductilidade da estrutura.

Aplicação de reparação de chapas de fibra de carbono e reforço de tecnologia de estrutura de concreto em engenharia

(1) Vigas e lajes: reforço na zona de tensão da barra de flexão (a parte inferior do vão médio, a parte superior da viga contínua e suporte da laje)-passado em todo o comprimento.Design de acordo com as necessidades para determinar o número de camadas.As fissuras na zona de tensão podem ser seladas com folhas de fibra de carbono após o enchimento das juntas para controlar a expansão contínua das fissuras.

(2) Viga: Fortificação de tesoura-Para fissuras oblíquas causadas pela tensão de tração principal, folhas de fibra de carbono são coladas no eixo vertical do lado da viga, e folhas de fibra unidirecional podem ser entrelaçadas se necessário.

(3) Colunas e cais estão sob compressão central, compressão excêntrica e membros laterais de suporte de força.o fortalecimento dos elementos de compressão central-o meio do pilar é enrolado para fortalecer a fixação no concreto e melhorar a resistência à compressão. Os membros de compressão eccêntricos e o fortalecimento sísmico-a coluna é colada longitudinalmente em todos os lados para o fortalecimento de flexão.Fortalecimento flexível da área de dobradiça plástica da coluna do cais.Fortalecendo o shear quando a coluna é submetida à força lateral-o final da coluna enrolos anel (igual a criptografia estribo).Fortalecimento da dutilidade da estrutura de coluna sísmica combinada de flexão e fortalecimento de cisalhamento.

(4) Folhas de fibra de carbono de parede são coladas ao longo da direção de reforço de cisalhamento em um ou ambos os lados.

(5) Função de vedação - a folha de fibra de carbono é colada através da costura para fazer a fibra de carbono eo concreto trabalhar em conjunto para prolongar a vida útil do componente de concreto.

Vantagens da tecnologia de reparo e fortalecimento de fibras de carbono

(1) O fortalecimento é fino e leve, e dificilmente aumenta o tamanho da estrutura original e o peso da própria estrutura.A resistência à tração da folha de fibra de carbono é 7-10 vezes a da placa de aço da mesma seção transversal, e a espessura da folha acabada é apenas 0.111mm~0.167mm.É difícil alcançá-lo com o método de fortalecimento do concreto terceirizado, especialmente quando utilizado em locais com alturas de piso limitadas.

(2) A construção é simples e rápida.A folha de fibra de carbono pode ser colada diretamente e enrolada na superfície do edifício, o processo é simples, sem cofragem e equipamentos de elevação em grande escala são necessários, os requisitos para o local de construção são baixos, e é adequado para operações de espaço estreito.A construção é rápida e o período de construção é curto. Também pode ser construído sob as condições normais de funcionamento da produção e instalações para evitar as dificuldades e perdas de produção e desligamento.

(3) A anti-corrosão de ácido, álcali e meio de sal usado em offshore, indústria química, e estruturas expostas a meios corrosivos pode ser protegida da proteção. Isto é incomparável com os métodos de colagem de aço de reforço e terceirização de concreto de reforço.

(4) Pode efetivamente fechar as fendas da estrutura do concreto e prolongar a vida útil da estrutura.

(5) A folha de fibra de carbono pode ser colada em várias camadas, adequada para estruturas de várias formas, e atender plenamente às exigências de reparação e fortalecimento.

(6) É fácil manter a estrutura intacta (colar com a forma original).O método de concreto externo aumenta o volume da estrutura, enquanto o método de reforço de aço stick é mais difícil de fortalecer estruturas em forma irregular, especialmente para vigas e colunas em forma especial (como vigas abobalhadas, vigas de barriga de peixe, vigas finas em forma de I da teia, e vigas em forma especial). Coluna) e assim por diante.O uso de folhas de fibra de carbono para o fortalecimento pode manter as características estruturais do edifício original na maior extensão e tornar o aparecimento da estrutura original inalterada.A superfície da folha de fibra de carbono também é fácil de pintar, e pode ser facilmente pintado com vários revestimentos ou anexado a várias placas para se adaptar às exigências do ambiente circundante e minimizar os traços de reparação.

Visão Geral do Projeto

Um determinado edifício de pesquisa científica era originalmente um edifício de onze andares com estrutura de moldura. Devido às necessidades do proprietário, a função do edifício de pesquisa científica precisa ser alterada.De acordo com as exigências dos desenhos de projeto: o grout de resina epóxi é utilizado para reparar as fissuras da laje estrutural original; as vigas e lajes relacionadas envolvidas devido a mudanças funcionais são utilizadas para reforçar a estrutura através da colagem de fibra de carbono.As colunas de parede da seção de fundação são reforçadas pelo método de reforço de aço externo (o método de reforço de coluna de parede é omitido).

Método de construção Colando fibra de carbono Os requisitos de construção são: a superfície do concreto é tratada, suavizada, limpa, e então o primer é pintado na superfície do concreto, tecido de fibra de carbono é mergulhado manualmente, e o pano de fibra de carbono é colado.E use uma ferramenta especial para remover ar e bolhas, e finalmente aplicar uma camada de adesivo uniformemente na superfície.

(1) Visão geral do projeto de fibra de carbono colado

O tratamento da superfície de base de concreto com fibra de carbono e a plena impregnação da fibra de carbono são a dificuldade na construção da fibra de carbono.É também a chave para saber se o período de construção pode ser concluído a tempo.Por conseguinte, a construção deve ser reforçada para garantir que a qualidade e a quantidade sejam completadas.

(2) processo de construção de fibra de carbono de pasta

O processo de construção da colagem de fibra de carbono inclui: preparação para construção, tratamento de superfície de concreto, nivelamento e reparação de desníveis com argamassa de nivelamento reforçado, preparação e pintura de resina de fundo, preparação de resina de colagem, colagem de fibra de carbono, proteção de superfície.

(3) Método de construção de fibra de carbono de pasta

1 Tratamento de superfície de concreto: Localize a posição em que o projeto é colado de acordo com o desenho de projeto;

Remova a camada de superfície de argamassa de concreto para expor a superfície de concreto.Para colar a superfície da placa, usar um cortador de mármore para cortar sulcos no terrazzo terra, remover a camada de superfície da argamassa, e usar um moedor de ângulo para remover óleo e outras impurezas até que a nova superfície da estrutura de concreto esteja completamente exposta, e a camada carbonizada do concreto é necessária para ser moído;

Se houver fissuras, as fissuras precisam ser ranhuradas e seladas;

Use um moedor de ângulo para aparar o arco de R~>20mm nos cantos externos dos componentes de concreto, e suavizar as partes irregulares da superfície de concreto.Se a superfície do concreto tem spalling grande, favo de mel, corrosão e outros defeitos, deve ser cinzeled para fora ;

Usar ar de alta pressão para remover poeira e areia na superfície do concreto, e usar acetona para limpar a superfície da estrutura do concreto;

Antes de aplicar a resina primer, a superfície de concreto tratada deve ser seca e limpa

Por fim, use uma régua de 1m de borda reta para verificar a diferença de planicidade da superfície tratada.A diferença máxima admissível no intervalo de lm em qualquer direcção é de ±5 mm.

2 Tratamento parcial de nivelamento de superfície do concreto:

Preparar o nivelamento e misturar de acordo com os requisitos de processo da lama de látex epóxi fornecida pelo fornecedor;

A parte em recesso da superfície de betão deve ser preenchida e nivelada com um raspador, não devendo existir arestas ou cantos, e a diferença entre a superfície reparada e a superfície de betão não deve exceder 1 mm. Utilizar resina niveladora para reparar os cantos a um arco liso com um raio não inferior a 20 mm;

Após a consolidação, a fase seguinte de construção deve ser efectuada o mais rapidamente possível após a superfície do material de nivelamento estar seca ao toque.

3Smear a resina base

Use a resina de fundo de apoio para colocar o agente principal e o agente de cura no recipiente de acordo com uma determinada proporção, e misture-os uniformemente para preparar a resina de fundo. Determinar cada dose de acordo com a situação real no local e controlar rigorosamente o tempo de uso;

Use uma escova de rolos para cobrir uniformemente a camada inferior de resina na superfície do concreto com uma espessura não superior a 0.4mm, e sem vazamento, fluxo ou bolhas de ar;

A folha de fibra de carbono deve ser colada imediatamente após o dedo de resina inferior está limpo

4Preparação de resina adesiva: usar a resina adesiva correspondente fornecida pelo fornecedor, e a proporção é A material: B material = 2:1.

5 Colar fibra de carbono

Antes de colar fibra de carbono, é necessário calcular o tamanho da faixa de aderência, forma de superfície, ambiente de construção, tempo de construção, pessoal de construção, etc.De forma planeada;

A quantidade adequada de resina deve ser misturada para evitar exceder o tempo disponível. Depois de preparar a resina de pasta, aplique-a imediatamente uniformemente com uma escova de rolos.A quantidade da camada inferior é de 500~600g/m;

Depois de recobrir a resina, cole imediatamente a fibra de carbono pré-cortada no local de construção e raspe-a levemente com borracha ou plástico por várias vezes.

Após a união, use um rolo para rolar para trás e para a frente na direção da fibra de carbono várias vezes para deixar a resina absorver e espremer bolhas;

Após 30 minutos e dentro de 3 horas, verifique se a resina da camada inferior está saturada ou não, em seguida, use um rolo para rolar na direção da fibra, e depois pintar de acordo com o padrão da camada superior.A quantidade de revestimento da camada superior é de 300~400g/m.;

Quando multi-camadas colando, repita os passos acima, um por um, mas a superfície da fibra de carbono deve ser tocada, e depois esperar 12 horas antes de aplicar a fibra de carbono para colar a camada seguinte; a superfície da última camada de fibra de carbono deve ser revestida uniformemente com um agente de ligação.

6A ordem de colar folhas de fibra de carbono de acordo com os requisitos de projeto é:

Quando a fibra de carbono ligada à superfície do feixe se sobrepõe com a fibra de carbono ligada à superfície da placa, a fibra de carbono utilizada para o fortalecimento da placa é colada primeiramente, e então o tecido de fibra de carbono usado para o fortalecimento da superfície do feixe é colado. Quando a parte inferior da viga é reforçada com fibra de carbono, a viga é primeiramente reforçada com fibra de carbono e, em seguida, o aro de fibra é ligado.

7Proteção de superfície: 1:3 espessura de argamassa 25mm é usado para proteger a fibra de carbono colada na superfície da placa.Para garantir uma ligação fiável entre a argamassa e a folha de fibra de carbono, polvilhe uma camada de areia de coarse média antes que o adesivo seja curado. Aplicar a camada seguinte imediatamente após a secagem, como por exemplo mais de 60 minutos

Observações finais

O fortalecimento da fibra de carbono é uma nova tecnologia de tratamento e fortalecimento que vem surgindo nos últimos anos.A tecnologia é caracterizada por alta resistência à tração, peso leve, folheado extremamente fino, resistência à corrosão e resistência à fadiga, bem como características físicas, como fácil corte, fácil ocultação, ampla adaptabilidade e construção conveniente.O fortalecimento da fibra de carbono mostra excelentes efeitos técnicos e benefícios econômicos, e suas perspectivas de desenvolvimento são muito amplas. Atualmente, é uma das medidas ideais de compensação do crack.