A armadura de fibra de carbono é adequada para barras estruturais de concreto armado.O material compósito de fibra utilizado para armadura é utilizado como material de armadura para suportar diretamente a carga, e o adesivo atua como material base na armadura para fixar a fibra de carbono e transferir a carga.

1 Classificado de acordo com os métodos e meios técnicos utilizados no reforço

Método de reforço de seção ampliada, método de reforço de aço envolto, método de reforço pré-stressado, método de reforço de mudança do método de transmissão de força estrutural, método de reforço de reparo de vazamento de fissuras, método de reforço de fibra colada, método de reforço de aço colado, etc.

O método de armadura de fibra de vara refere-se a um método de armadura direta que usa um adesivo tipo vara para colar o material compósito reforçado com fibra na superfície de concreto do membro original para formar uma seção composta integral para melhorar a capacidade de rolamento e ductilidade.A fibra inclui principalmente plástico reforçado, fibra de vidro, fibra de aramida, fibra de carbono e assim por diante.As vantagens do método de armadura de união de fibras são semelhantes às do método de armadura de aço de união de aço.O método de construção é relativamente simples e a gama de aplicações é mais ampla. Ao mesmo tempo, tem as características de resistência à corrosão, resistência à umidade, aumento de peso estrutural, durabilidade e baixos custos de manutenção.É adequado para a armadura de estruturas de concreto e componentes estruturais gerais com várias propriedades de tensão. Enquanto mantém o estado estrutural original, ele satisfaz os requisitos do proprietário para o uso efetivo do espaço e aparência do edifício.A desvantagem é que, uma vez que o material de fibra exibe propriedades elásticas lineares até que seja quebrado, e é obviamente quebradiço quando quebrado, deve ser evitado o uso para armadura de barras estruturais de concreto com resistência inferior a C20, e tratamento especial de proteção contra incêndio é necessário.

2 Análise de força

De acordo com a especificação, a armadura de fibra de carbono é adequada para concreto armado sob flexão, compressão axial, grandes barras excêntricas de compressão e tensão.O método de aplicação é geralmente colar fibra de carbono na superfície da zona de tensão, e a direção da fibra é consistente com a direção de tensão.No entanto, a armadura de fibra de carbono não é adequada para barras de concreto simples, nem é adequada para armaduras de barras cuja relação de armadura de aço tensionada longitudinalmente é menor do que a relação mínima de armadura estipulada pelas normas nacionais atuais.A julgar pela minha experiência real de reforço de engenharia, o reforço de fibra de carbono não pode melhorar muito a capacidade de rolamento da estrutura, e a capacidade de flexão e cisalhamento da viga é diretamente melhorada.A capacidade do suporte de cisalhamento da coluna também é melhorada em certa medida, mas a coluna é comprimida e dobrada.O aumento da capacidade de rolamento não é óbvio.E a especificação também estipula claramente que, após o reforço dos elementos estruturais do concreto armado, o aumento da capacidade de rolamento flexural da seção normal não deve exceder 40%.E deve ser verificado para calcular a capacidade de rolamento de cisalhamento da seção normal para evitar a falha de cisalhamento da barra antes da falha de flexão devido ao aumento da capacidade de rolamento de flexão.Se a capacidade de suporte dos membros estruturais for muito diferente, outros métodos de reforço devem ser utilizados. Portanto, em um projeto de reforço abrangente, vários métodos de reforço são frequentemente utilizados para reforçar diferentes membros estruturais concretos para alcançar o melhor estado de estresse.

3 Inspeção de desempenho de fibra e adesivo

Como o material compósito de fibra utilizado para armadura estrutural suporta diretamente a carga como material de armadura, sua qualidade afetará diretamente o efeito de segurança da armadura e o custo de engenharia da armadura, e a fibra de carbono contida nela é a medida fundamental da qualidade do material compósito de fibra.

Adesivos para estruturas de suporte de carga desempenham um papel mais importante como material base na armadura, fixação de fibras de carbono e transferência de cargas.São divididos em graus A e B de acordo com seu desempenho básico, podendo ser selecionados para uso de acordo com diferentes condições de estresse.Para estruturas importantes, componentes suspensos e componentes estruturais que são submetidos a ação dinâmica, cola de grau A deve ser usado; para estruturas gerais, cola de grau A ou B pode ser usado. Os adesivos para suporte de carga devem ser testados quanto ao desempenho em termos de segurança. Durante o ensaio, o valor padrão da resistência ao cisalhamento de aderência deve satisfazer os requisitos do nível de confiança c=0. Taxa de garantia de 90 e 95%.

4 Precauções para construção do método de reforço de fibra de carbono

4.1 Preparação para construção: Antes da construção, deve ser medido o teor de humidade da camada superficial do elemento de betão na posição de aderência e na temperatura ambiente.Se o teor de humidade da superfície for superior a 4% ou a temperatura ambiente for inferior a 50°C, devem ser tomadas medidas para reduzir o teor de humidade da superfície do componente, e a construção só pode ser realizada após atingir os requisitos. Antes da construção, o reforço deve ser colocado e posicionado de acordo com os desenhos de projeto.

4.2 Tratamento de superfície: Peças descascadas, como descamação, frouxidão, favo de mel, corrosão, etc. deve ser retirado da superfície do elemento de armadura, até que a camada de estrutura de concreto seja exposta, e os cantos rachados e ausentes do elemento de estrutura de concreto devem ser preenchidos. Confirmar que a planicidade da superfície do concreto atinge 5mm/m; moer a superfície em forma de arco (rádio de curvatura R=20mm), e finalmente usar um poderoso soprador ou aspirador de pó para remover completamente a poeira da superfície e limpar com acetona para mantê-lo seco.

4.3 Corte o tecido de fibra de carbono de acordo com o tamanho exigido pelo projeto (geralmente 100mm, 150mm, 200mm ou mais de largura), e a borda do pano de corte deve ser reta e lisa, e não deve haver cantos irregulares.

4.4 Configure o adesivo de acordo com os requisitos de processo fornecidos pelo fornecedor do produto.O adesivo deve ser uniformemente misturado e aplicado na superfície do elemento estrutural do concreto onde precisa ser colado, sem afundamento, e o tempo de cura do adesivo deve ser dominado de acordo com a descrição do produto.

4.5 Aplique o pano de fibra de carbono cortado na camada base revestida com adesivo.O pano de fibra de carbono deve ser colado na ordem da direção do projeto.Use um rolo especial e um raspador para rolar na superfície do pano de fibra de carbono na direção da fibra por muitas vezes para espremer completamente as bolhas de ar, de modo que o adesivo pode penetrar totalmente o pano de fibra de carbono. Não danifique o tecido de fibra de carbono durante o rolamento, e certifique-se de que o tecido de fibra de carbono está livre de rugas e inclinação.

4.6 Ao colar em várias camadas, repita a camada de passos acima por camada.A camada seguinte deve ser colada imediatamente após a superfície do pano de fibra de carbono estar seca ao toque.Se exceder 60 minutos, aguarde 12 horas antes de aplicar o adesivo para colar a camada seguinte.

4.7 Uma tira de adesivo deve ser aplicada uniformemente na superfície da última camada de tecido de fibra de carbono.

4.8 Tratamento de proteção de superfície: aplicar tinta resistente ao fogo para atender às exigências do nível de resistência ao fogo, e a temperatura ambiental para uso a longo prazo da estrutura não deve ser superior a 60°C.

4.9 Considerando a durabilidade a longo prazo do adesivo estrutural utilizado no método de reforço de fibra de carbono, as medidas adicionais de "nail shot + chapa de aço comprimido" devem ser adotadas para as principais chapas de fibra tensa na armadura.

4.10 Ao utilizar o método de reforço de fibra de carbono para reforçar as estruturas de concreto armado, devem ser tomadas medidas para remover ou remover a maioria das cargas vivas que atuam sobre a estrutura.