Quando vigas de concreto armado com fibra de carbono, há muitos fatores que afetam seu desempenho de deformação. Além do número de camadas adesivas de fibra de carbono propriamente dita, o grau de resistência do concreto, a razão de armadura longitudinal, a altura da seção transversal e a relação de span de cisalhamento terão um certo impacto no desempenho de deformação da armadura de fibra de carbono.

1 número de camadas

O número de camadas de colagem de fibra de carbono tem maior impacto na capacidade de rolamento reforçado, afetando o desempenho de deformação das vigas de concreto armado.Por exemplo, quando uma camada de tecido de fibra de carbono é colada, a capacidade de rolamento final é aumentada em 13.6% em comparação com o feixe não reforçado. Quando duas camadas são coladas, a capacidade máxima de rolamento é 21.9% mais alto do que o feixe não reforçado. Quando três camadas são coladas, a capacidade de rolamento final é 3O maior do que a de vigas não reforçadas.8%. Quando as quatro camadas são coladas, a capacidade de rolamento final é 41.7% mais alto do que o feixe não reforçado. Quando as cinco camadas são coladas, a capacidade de rolamento final é de 45.80% mais alto do que o feixe não reforçado.No entanto, o aumento da capacidade de rolamento não é diretamente proporcional ao número de camadas de fibra de carbono, mas uma relação bilinear. Ou seja, quando o número de camadas adesivas atinge um determinado número, o aumento da capacidade de rolamento mostra uma tendência de redução gradual. Ou seja, à medida que o número de camadas aumenta, a taxa de crescimento do aumento da capacidade de rolamento das vigas de concreto armado de fibra de carbono diminui gradualmente, e as vigas também exibirão maior deformação.Com base na análise desse fator influenciador, acreditamos que ao escolhermos a camada adesiva de fibra de carbono, devemos pesar vários fatores e selecionar o melhor número de camadas.

2 Grau de resistência do concreto

O nível de resistência do concreto também terá um impacto importante no efeito de armadura da fibra de carbono, e por fim afetará o desempenho de deformação das vigas de concreto armado de fibra de carbono.O limite de impacto da resistência graduada do concreto na armadura da fibra de carbono é C30. Ou seja, quando o grau de resistência do concreto é C30, o efeito de reforço da fibra de carbono é o melhor, e seu desempenho de deformação também é o melhor. Quando o nível de resistência do concreto for maior do que C30, a melhora do efeito de armadura de fibra de carbono mostrará uma tendência descendente com o aumento do nível de resistência do concreto, o que afetará o desempenho de deformação das vigas de concreto armado de fibra de carbono.A razão pela qual a melhor resistência de grau do concreto é C30 é que, quando a resistência de grau do concreto é menor que C30, a viga reforçada vai rachar devido ao dano das barras de aço.Com o aumento da resistência do concreto, a altura da zona de compressão do concreto durante a falha final é reduzida, aumentando assim o comprimento do braço de força interna da barra de aço e do pano de fibra de carbono, de modo que a contribuição da fibra de carbono para o momento de flexão final é reforçada na base original, o aumento da capacidade de rolamento é aumentado.No entanto, quando a resistência do concreto for maior do que C30, a viga reforçada irá rachar devido ao esmagamento do concreto, que se limita ao dano da barra de aço que está sendo esmagada. Portanto, determinar o nível de resistência do concreto é de grande importância para o fortalecimento do efeito de armadura da fibra de carbono e para o aumento do desempenho de deformação do concreto armado.

3 Razão de armadura longitudinal

Ao colar o mesmo número de camadas de tecido de fibra de carbono, quanto maior a razão de armadura longitudinal da viga, menor o aumento da capacidade de rolamento final após a armadura e pior o efeito de armadura.A razão é que devido ao aumento da área da armadura longitudinal, a altura da zona de compressão do concreto durante a falha final é aumentada, e o comprimento do braço de força interna do aço e do tecido de fibra de carbono é reduzido. Portanto, a contribuição da fibra de carbono para o momento de flexão final é enfraquecida na base original, e o aumento da capacidade de rolamento final é reduzido.A mudança da razão de armadura tem o maior impacto no aumento da capacidade de rolamento final da viga, seguido do aumento da carga de escoamento da viga reforçada, e quase não tem efeito no aumento da carga de fissuração da viga reforçada.

4 Altura da secção transversal

A altura da seção transversal tem um efeito importante sobre a capacidade de rolamento reforçado, que por sua vez afeta o desempenho de deformação das vigas de concreto armado reforçadas com fibra de carbono.De acordo com os resultados da pesquisa, uma altura transversal de 500mm é a melhor altura transversal, que é o melhor efeito da armadura de fibra de carbono, e tem alto desempenho antideformação. Quando a altura da seção transversal é maior que 500mm, a falha de esmagamento do concreto precede a falha das barras de aço. Portanto, o dano da viga é causado pelo esmagamento do concreto, de modo que o aumento da capacidade de rolamento final é reduzido.A razão pela qual a seção transversal é de 500mm é a melhor altura, pois quando a altura da seção transversal da viga reforçada é inferior a 500mm, a viga reforçada vai rachar devido ao dano da barra de aço. Ao mesmo tempo, como a altura da seção transversal da viga reforçada continua a aumentar, a resistência do braço de força interna do aço e fibra de carbono até agora será aumentada, aumentando assim a capacidade de rolamento da viga e o desempenho correspondente de deformação.No entanto, quando a seção transversal da viga reforçada for superior a 500mm, os dois reforçados serão danificados devido ao esmagamento do concreto, o que reduzirá a capacidade de rolamento da viga reforçada, resultando em desempenho insuficiente do desempenho de tração superior da fibra de carbono, reduzindo assim a contribuição da fibra de carbono para o momento de flexão final é deformada.

5 Razão de amplitude da nervura

A alteração da relação de cisalhamento também terá um certo impacto na capacidade de suporte do concreto armado com fibra de carbono, que por sua vez afetará seu desempenho de deformação.De modo geral, a relação cisalhamento-espalhamento e a capacidade de rolamento final da viga reforçada mostram um aumento proporcional. Ou seja, quanto maior a razão de cisalhamento, maior o aumento da capacidade de rolamento final da viga reforçada.Por exemplo, quando a razão de span de cisalhamento é 1.61, a capacidade de rolamento final após a armadura é aumentada em 10.59%. Quando a relação de cisalhamento for 2.26, a capacidade máxima de rolamento após a armadura é aumentada em 13.63%. Quando a relação de cisalhamento for 2.9, a capacidade de rolamento final após a armadura é aumentada em 16.44%. Isso ocorre principalmente porque, se a razão de span de cisalhamento for relativamente pequena, a falha da barra de aço será causada pelo fenômeno de concentração de tensões nas duas extremidades da fibra de carbono, o que faz com que a deformação de tração próxima ao final da fibra de carbono exceda o limite.Se a relação cisalhamento-espalhamento for relativamente grande, o modo de carga da flexão de quatro pontos passa gradualmente para o modo de carga com força concentrada atuando no meio do vão, e o modo de falha também se torna a deformação de tração do elemento de armadura médio-espalho que excede o limite. Portanto, ao aumentar a razão de cisalhamento, as vantagens de tração da fibra de carbono podem ser plenamente utilizadas, a capacidade de rolamento final da viga pode ser aprimorada e a resistência à deformação da viga pode ser melhorada.

O reforço de fibra de carbono é um novo tipo de tecnologia de reforço que emergiu na indústria de reforço. Tem muitas vantagens devido a outros materiais de reforço. Pode reforçar bem as vigas de concreto armado e tem boas propriedades de deformação.