Visão Geral do Projeto

No corredor de transporte de correias da mina de carvão Jiahe, nos últimos anos, devido ao ambiente severo e ambiente da estrutura, a estrutura e os materiais de concreto armado deterioraram-se, e a fundação se estabeleceu de forma desigual, fazendo com que a estrutura inclinasse.A luxação cortante das juntas, a carbonização do concreto e a redução da resistência afetam seriamente a segurança e a produção de minas de carvão.

Os locais de danos específicos incluem corredores de cinto e treliças de apoio entre silos.O silo estava severamente inclinado, houve grave dano ao cisalhamento na parte de ligação do corredor do cinto e do silo, e a parede, a parede do silo, e o feixe de conexão foram obviamente quebrados.O concreto do nó de acorde inferior do corredor de apoio da correia ponte tem rachaduras severas, quebrados, e descamação de grande área, acompanhada por barras de aço expostas e corrosão.O corredor da correia que suporta a treliça perto do pátio de carga de carvão: o concreto na superfície do feixe de acorde é mais severamente temperado, o concreto sob a viga é rachado, e as rachaduras são geralmente distribuídas ao longo da barra de aço. Parte do betão inferior caiu.

Tendo em conta os problemas estruturais de segurança expostos pela treliça da galeria da fábrica de lavagem de carvão da mina de carvão Jiahe, materiais compostos de fibra de carbono foram utilizados para reforçar a treliça sem afetar a produção de minas.

Princípios de projeto e métodos de fortalecimento de fibra de carbono

Princípios de concepçãode reforço de fibras de carbono :

1A fim de dar pleno desempenho às características de alta resistência da fibra de carbono, o grau de resistência real do concreto da estrutura e dos membros do concreto armado não deve ser inferior ao C15 durante o fortalecimento de flexão e cisalhamento. Ao usar folhas de fibra de carbono seladas e coladas para reforçar pilares de concreto, o grau de resistência do concreto não deve ser inferior ao C10.

2 Ao utilizar chapas de fibra de carbono ligadas para reforçar a estrutura do concreto, o método final de projeto do estado baseado na teoria de probabilidade deve ser adotado de acordo com as normas nacionais relevantes atuais para realizar o cálculo final do estado da capacidade de rolamento e o cálculo da verificação do estado limite de serviço normal.

3Quando a resistência ao cisalhamento do concreto é baixa, o número de camadas de tecido de fibra de carbono deve ser aumentado. Considerando os danos causados pela descamação entre o tecido de fibra de carbono e a superfície do membro reforçado, o número de camadas adesivas da mesma seção do tecido de fibra de carbono sob estresse não deve ser superior a 3.

4 Ao usar folhas de fibra de carbono coladas para reforçar a estrutura ou componentes, o possível impacto sobre outros componentes ou outras propriedades dos componentes na estrutura deve ser considerado após o fortalecimento.

5 No caso das chapas de fibra de carbono, a resistência à tracção final não inferior a 95% da taxa de garantia fornecida pelo fabricante deve ser considerada como o valor normal da resistência à tracção.A deformação de tração final da folha de fibra de carbono deve ser tomada como o valor padrão da resistência à tração dividido pelo módulo de elasticidade.A deformação de tração final da folha de fibra de carbono deve ser tomada como o valor padrão da resistência à tração dividido pelo módulo de elasticidade.

6O comprimento de sobreposição do pano de fibra de carbono ao longo da direção do rolamento de fibra não deve ser inferior a 100mm. Quando múltiplas ou múltiplas camadas de tecido de fibra de carbono são usadas para fortalecer, as posições sobrepostas de cada camada de tecido de fibra de carbono devem ser escalonadas.

7 Ao colar a estrutura de concreto com cantos, os cantos da estrutura de concreto devem ser polidos para cantos redondos para evitar a concentração de tensão do pano de fibra nos cantos.

8Há um problema de eficiência na aplicação de tecido de fibra de carbono.Para a mesma quantidade de tecido de fibra de carbono, o efeito de reforço de colar com tiras iguais é ligeiramente melhor do que o de tiras inteiras.

9A fim de garantir que a folha de fibra de carbono possa funcionar de forma confiável com o concreto, medidas adicionais de ancoragem devem ser tomadas quando necessário.

Métodos de fortalecimento de fibra de carbono

1Paste fibra de carbono ao longo do eixo principal do componente para melhorar a resistência à flexão e tensão do componente;

2A fibra de carbono é colada ao longo da direção vertical do eixo principal do componente, e a força de cisalhamento é compartilhada pela fibra de carbono e pelo estribo para melhorar a resistência ao cisalhamento do componente;

3 Colar tecido de fibra de carbono ao longo da direção vertical do eixo principal do componente para melhorar a ductilidade da peça reforçada e melhorar o seu desempenho sísmico. Atualmente, a fibra de carbono mais utilizada em casa e no exterior é o uso de fibra de carbono para o fortalecimento estrutural, ou seja, o uso abrangente desses três métodos de fortalecimento para alcançar o objetivo de fortalecimento.

Regime de reforço da Truss

A treliça do corredor da correia Jiahe foi testada e a confiabilidade avaliada de acordo com os requisitos de projeto de fortalecimento. Os resultados mostraram que a capacidade de rolamento de vários membros da treliça não satisfazia os requisitos de projeto originais. Foram avaliadas as hastes diagonais e as hastes de corda inferior entre a primeira seção da extremidade da treliça.É Classe C, e sua capacidade de rolamento não pode atender às especificações atuais. Além disso, existem também muitas fissuras no nó de acorde inferior da extremidade da treliça devido à falta de estribos na direção da extremidade vertical da teia e tensão secundária. Portanto, considerando a segurança, aplicabilidade e durabilidade, a treliça precisa ser reforçada, devendo-se adotar as seguintes medidas de fortalecimento:

1 é descarga de treliça: substitua os painéis de concreto danificados e paredes de manutenção de tijolo sólido de argila com telhados de aço leve e paredes de manutenção para reduzir a carga sobre as treliças e melhorar a segurança das treliças através da descarga.

O segundo é o reforço de fibra de carbono: incluindo 3 partes da teia, o nó médio e o acorde inferior.

Pontos de construção

Embora a construção da fibra de carbono de colagem tenha alta eficiência de trabalho e operação conveniente, devido a muitas condições específicas, além dos requisitos do processo, os seguintes pontos devem ser anotados durante a construção:

(1) A descarga da galeria de correias é considerada no projeto. Portanto, a fibra de carbono deve ser colada após a substituição da estrutura de aço leve.

(2) A superfície de base do concreto deve ser cuidadosamente polida para remover as partes deterioradas da superfície até que a camada completa da estrutura do concreto seja exposta.

(3) Os cantos das barras da treliça devem ser polidos em um arco circular com R>20mm, e alisados com materiais de nivelamento para evitar a concentração de tensão gerada pela fibra de carbono nos cantos.

(4) A fim de garantir o efeito da colagem de fibra de carbono, a temperatura da peça de colagem deve ser superior a 5°C durante o processo de construção.

(5) Para as fibras de carbono com um comprimento de 3 m, a forma de colagem deve ser usada em seções, e a marca de sobreposição deve ser feita para garantir que o comprimento de sobreposição entre as fibras de carbono é de 150 mm. Ao colar, um rolo deve ser usado para rolar repetidamente ao longo da direção de fibra e extrudir.As bolhas de ar impregnam totalmente a fibra de carbono com a resina adesiva.

Conclusão

O uso de reforço de fibra de carbono para o cinto de cinturão galeria de mina de carvão Jiahe é a primeira vez em Xuzhou Mining Bureau.As seguintes características de fortalecimento de fibras de carbono são refletidas neste projeto de fortalecimento:

1 Ampla aplicação. Não só pode ser utilizado para melhorar a capacidade de suporte da estrutura, mas também pode ser utilizado para o fortalecimento sísmico, melhorar a ductilidade da estrutura, e existem muitos métodos de fortalecimento, e diferentes métodos de fortalecimento podem ser usados para alcançar o objetivo final de acordo com as necessidades;

2 Construção conveniente e alta eficiência de trabalho.A construção não requer grandes máquinas ou trabalhos húmidos.A fibra de carbono acabada está na forma de tecido enrolado, que pode ser cortado à vontade, a construção é conveniente e flexível, ea superfície de ligação eficaz pode chegar a 100%;

3Bom desempenho de construção. Muitas partes onde a fibra de carbono é colada, tais como nós de acordes superiores e inferiores, são complexas em tamanho e em forma irregular. Os materiais de fibra de carbono são leves e finos, fáceis de operar, e apenas resolver esses problemas.Em comparação com o aço ligado, sua qualidade de construção é mais fácil de garantir.

Ao mesmo tempo, por não aumentar seu próprio peso, e ter boa resistência à corrosão ácida, álcali, sal e atmosférica, a aplicação de tecnologia de fortalecimento de fibras de carbono no campo do fortalecimento de edifícios tem amplas perspectivas de desenvolvimento.