Edifícios, plantas industriais, pontes e outras estruturas ao longo das linhas ferroviárias são submetidas a cargas alternadas por longos períodos, tornando-as altamente suscetíveis à fadiga por vibração. Isso se manifesta como a propagação do concreto e a falha da delaminação da camada do reforço, impactando severamente a segurança estrutural.Placas De Fibra De Carbono, Com sua alta resistência à tração e baixo relaxamento, tornaram-se a solução preferida para melhorar a resistência à fadiga de vibração das estruturas.

Seleção material

Os materiais são a base da resistência à fadiga por vibração e a compatibilidade de desempenho entre placas de carbono e adesivos deve receber atenção especial.

Placas De Fibra De Carbono

Em ambientes vibratórios, as folhas de fibra de carbono precisam suportar repetidas tensões alternadas. Recomenda-se selecionar folhas de carbono de alto módulo com um módulo elástico ≥ 230 GPa e resistência à tração ≥ 3000 MPa. Estas folhas têm a uniformidade alta da fibra, são livres das fibras quebradas e dos defeitos fuzzing, e podem eficazmente reduzir o risco de concentração do esforço. Simultaneamente, a vida de fadiga da folha de carbono deve atender aos padrões do setor; após 2 milhões de testes de carga alternada, a taxa de retenção de resistência à tração não deve ser inferior a 85%.

Adesivos:

A camada adesiva é crucial para a coexistência de placas de fibra de carbono e concreto. Um adesivo epóxi resistente com um alongamento na ruptura de ≥ 3% deve ser selecionado. Este adesivo tem resistência à fadiga, umidade e resistência ao calor e resistência ao envelhecimento. A resistência ao cisalhamento da ligação com placas de fibra de carbono e concreto é ≥ 3.0MPa à temperatura ambiente, e seu desempenho é estável em uma ampla faixa de temperatura de-20 ℃ a 60 ℃.

Reforço Design

Um projeto razoável pode reduzir o dano de cargas da vibração ao sistema do reforço. O núcleo é otimizar o caminho da força e o método de ancoragem.

• Recomenda-se um esquema de reforço composto combinando ligação total e ancoragem final.

O reforço puro da ligação é delaminação inclinada do fim sob cargas da vibração. Portanto, dispositivos de ancoragem mecânica, como parafusos de ancoragem ou tiras de chapa de aço, precisam ser adicionados às extremidades da placa de aço carbono. O comprimento de ancoragem não deve ser inferior a 5 vezes a largura da placa de aço carbono. Para componentes de grande vão, os pontos de ancoragem intermediários devem ser definidos em seções, com um espaçamento controlado entre 1,5 e 2,0 metros, para encurtar o comprimento da seção livre da placa de aço carbono e reduzir a amplitude da vibração.

• Alvo Carbon Fiber Plate Arranjo:

Para membros flexurais: As placas da fibra do carbono são arranjadas ao longo do comprimento inteiro da zona da tensão. Se existir uma zona de momento fletor negativo, as placas de fibra de carbono devem ser estendidas pelo menos 500mm até a borda da zona de momento fletor negativo para evitar mudanças bruscas de tensão nas extremidades.

Para reforço de cisalhamento: Placas de fibra de carbono em forma de anel ou U são usadas para envolver o membro. O espaçamento circunferencial é ajustado de acordo com a frequência de vibração-quanto maior a frequência, menor o espaçamento, geralmente não superior a 200mm, para aumentar o efeito de contenção no concreto.

Processo Construção

A qualidade da construção determina diretamente o efeito da resistência à fadiga e é necessário concentrar-se no controle de três aspectos principais: tratamento básico, construção da camada adesiva e tratamento final.

Pré-tratamento do substrato: Limpeza de alto padrão para melhorar a adesão

As cargas vibrativas amplificam o impacto dos defeitos do substrato. A superfície do concreto requer tratamento sequencial: moagem → remoção do pó → secagem. Moagem até que o agregado fresco esteja exposto, com um erro de nivelamento superficial ≤ 2 mm/m; usando uma pistola de ar de alta pressão para remover poeira, garantindo que não haja manchas de óleo ou água; conteúdo de umidade do substrato controlado ≤ 6%. Em ambientes úmidos, um primer à prova de umidade deve ser aplicado para aumentar a adesão entre a camada adesiva e o substrato.

Aplicação camada adesiva: Mesmo aplicação para prevenir áreas ocas

Use um método de aplicação "mais grosso no meio, mais fino nas bordas", controlando a espessura da camada adesiva para 1,5 ~ 2,5mm. Após ter anexado a placa da fibra do carbono, use um rolo especial para rolar ao longo do sentido da fibra para remover bolhas de ar, assegurando uma área oca ≤ 5% (única área oca ≤ 100cm ²). A interferência estrutural da vibração é proibida restritamente durante curar. Quando a temperatura ambiente é inferior a 5 ℃, devem ser tomadas medidas de isolamento para prolongar o tempo de cura para pelo menos 72 horas.