A armadura de fibra de carbono é adequada para barras estruturais de concreto armado. Materiais compósitos de fibra são usados como materiais de reforço para suportar cargas diretamente. Os adesivos são usados como materiais de base no reforço para fixar o papel da fibra de carbono e cargas de transferência.

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

Método de reforço de seção crescente, método de reforço de gabinete de aço, método de reforço de protensão, mudança do método de armadura de transmissão estrutural, método de reforço de enchimento de fissura, método de reforço FRP de ligação, método de reforço de aço de ligação, etc.

O método de reforço de fibra de união é um método de reforço direto que utiliza adesivo de união para ligar o material compósito reforçado de fibra à superfície de concreto do componente original para formar uma seção composta com integridade, de modo a melhorar a capacidade de rolamento e ductilidade.As fibras incluem principalmente plásticos reforçados, fibras de vidro, fibras de aramida, fibras de carbono e assim por diante.As vantagens do método de armadura de fibra colada são semelhantes às do método de armadura de chapa de aço colada.O método de construção é relativamente simples e tem uma ampla gama de aplicações. Ao mesmo tempo, tem as características de resistência à corrosão, resistência à umidade, pequeno aumento de peso próprio, durabilidade e baixo custo de manutenção.É adequado para a armadura de estruturas de concreto com várias propriedades mecânicas e componentes de estruturas gerais. Enquanto mantém o estado estrutural original, ele atende às exigências dos proprietários para o espaço de uso eficaz e aparência de edifícios.A desvantagem é que o material de fibra é elástico linear até que quebra, e é frágil quando quebra. Deve-se evitar reforçar os elementos de concreto cuja resistência seja inferior ao grau C20, sendo necessário tratamento especial para a proteção contra incêndios.

2. Análise de força

Segundo GB50367-2013, a armadura CFRP é adequada para flexão de concreto armado, compressão axial, grande compressão excêntrica e tensionamento. Seu modo de aplicação é geralmente colar CFRP na superfície da zona de tensão, e a direção da fibra é consistente com a direção da tensão.No entanto, a armadura CFRP não é adequada para barras de concreto simples, nem é adequada para membros cuja relação de armadura longitudinal seja inferior à razão mínima de armadura estipulada na norma nacional atual "Código para o desenho de estruturas de concreto".GB50010-2010.A partir da experiência da armadura de engenharia prática, a armadura CFRP não pode melhorar significativamente a capacidade de rolamento da estrutura, a capacidade de rolamento de flexão e cisalhamento da viga é mais direta, a capacidade de rolamento de cisalhamento da coluna também é melhorada em certa medida, mas a melhoria da capacidade de rolamento de compressão e flexão da coluna não é óbvia.O código GB50367 também especifica que a capacidade de flexão das barras de concreto armado não deve ser aumentada em mais de 40% após a armadura, e a capacidade de cisalhamento das seções normais deve ser verificada para evitar a falha de cisalhamento das peças antes da falha de flexão devido ao aumento da capacidade de flexão.Se a capacidade de suporte dos membros estruturais é muito fraca, outros métodos de reforço devem ser adotados. Portanto, em um projeto de reforço abrangente, vários métodos de reforço são frequentemente combinados para fazer com que o reforço de diferentes membros estruturais de concreto alcance o melhor estado de estresse.

3. Teste de desempenho de fibras e adesivos

Como o compósito de fibra utilizado para armadura estrutural suporta carga diretamente como material de armadura, sua qualidade afetará diretamente o efeito de segurança do reforço e o custo de engenharia do reforço, e a fibra de carbono contida nele é a medida fundamental da qualidade do material composto de fibra. Fibra de carbono é um novo material com peso leve, alta resistência e alto módulo de elasticidade. Sua gravidade específica é de 1/5 de ferro, sua resistência é de l0 vezes de ferro, e seu módulo de elasticidade é próximo ao aço. Tem as propriedades de livre de ferrugem, ácido-alcalinos-resistente e resistente à corrosão. Transmissão de raios-X, resistência ao calor, resistência a baixa temperatura, unidirecional e assim por diante.As fibras dos materiais compósitos utilizados para o reforço estrutural devem ser fibras contínuas.As variedades e propriedades dos materiais compostos e os índices de desempenho de segurança dos próprios materiais compostos devem atender aos requisitos da especificação GB50367-2013.A qualidade dos tecidos de fibras de carbono por superfície unitária deve ser rigorosamente controlada e ser inferior ou igual a 300 g/m2.

Os adesivos utilizados em estruturas de suporte de carga, como o material de base em armadura, fixar fibras de carbono e cargas de transferência, desempenham um papel mais importante.De acordo com o desempenho básico, eles podem ser divididos em adesivos de grau A e B.De acordo com diferentes condições de estresse, eles podem optar por usar adesivos grau A para estruturas importantes, componentes cantilevered e componentes estruturais sob cargas dinâmicas, e adesivos grau A ou B para estruturas gerais. Deve efectuar-se um ensaio de desempenho de segurança para os adesivos de suporte de carga.O valor padrão da resistência ao cisalhamento de união deve atender às exigências do nível de confiança c=0.90 e taxa de garantia 95%.

4. O projeto, construção e inspeção de reforço CFRP deve ser completado por uma equipe qualificada.O reforço de fibra de carbono será mais amplamente utilizado no reforço e reconstrução de estruturas de construção por conta de suas próprias características.