Reforço da fissura por fibra de carbono

Fortalecimento do feixe de ponte por polímero reforçado com fibra de carbono

Bridge-beam-crack-strengthening-by-carbon-fiber-reinforced-polymer.jpg



Visão geral

Rampa D no Sul No.6 saída no lado a jusante de S32 Expressway é uma curva circular com um raio de R=220 m e uma inclinação transversal de 5%.Rampa D é uma viga de caixa contínua de concreto armado com uma teia de secção transversal uniforme inclinada, com um vão combinado de 25 m + 25 m + 25 m = 75 m.A seção de uma única câmara de caixa, a largura superior da viga de caixa é de 8 m, a largura inferior é de 2.88 m, a altura do feixe é 1.7 m, as placas superior e inferior têm 20 cm de espessura, e as teias variam em espessura de 30-60 cm.As fissuras   Ramp D são distribuídas principalmente na superfície da teia e na placa inferior do terceiro buraco no lado leste.As teias são principalmente rachaduras brancas devido à infiltração de água, e há rachaduras graves na parte inferior e teias (a largura da fissura w é maior ou igual a 0.2 mm).Fracções gerais (maiores ou iguais a 0.15 mm, menos de 0.2 mm). Pequenas rachaduras (w é inferior a 0.15 mm).As rachaduras na placa inferior são fendas transversais que se estendem até todo o fundo da viga da caixa.As fissuras da teia são distribuídas verticalmente, e a parte mais larga está localizada na parte inferior do ensino médio do feixe lateral da teia, que se desenvolve para cima e para baixo, e é conectada às fendas da placa inferior individualmente.A largura w é 0.1-0.3 mm, e a distância ao longo da ponte é de cerca de 50 cm.



Polímero reforçado com fibra de carbono Características da armadura do material (CFRP)


(]) Os materiais compostos de fibra de carbono são geralmente compostos de fibra de carbono e outros materiais básicos, e têm boas propriedades mecânicas.A resistência à tração de materiais compostos de fibra de carbono é geralmente superior a 3 500 MPa, que é 7-9 vezes a do aço, e sua densidade relativa é inferior a 1/4 de aço, e tem resistência ao calor e pode suportar altas temperaturas acima de 2000 graus. Ao mesmo tempo, os materiais compostos de fibra de carbono também têm uma pequena capacidade de calor e excelente resistência à corrosão e radiação. Usando essas características de materiais de fibra de carbono para reforçar as estruturas de concreto pode efetivamente melhorar a capacidade de rolamento, resistência à corrosão e durabilidade dos componentes, eo auto-peso da estrutura não será muito sobrecarregado.


(2) Fibra de carbono é um material flexível com uma ampla gama de aplicações e várias formas.Em algumas estruturas irregulares especiais, pode refletir melhor as vantagens da fibra de carbono.A moldagem deste material também é muito conveniente, pode ser aplicada a qualquer parte de várias estruturas e componentes, e não afeta o aspecto da estrutura.


(3) A densidade relativa de fibra de carbono é pequena e leve, o que também determina que a construção de materiais compostos de fibra de carbono é mais conveniente e mais simples, e menos espaço é necessário para o reforço.O impacto na operação da ponte durante a construção também é pequeno, a eficiência de trabalho é maior, e o custo é economizado. Tome a viga de caixa frequentemente usada em estruturas de ponte como um exemplo.Este material também pode ser usado para fortalecer a ponte quando o espaço interno é restrito.


(4) A densidade relativa da fibra de carbono é inferior a 1/4 da densidade do aço.A estrutura reforçada por este material não só tem um pequeno aumento de seu próprio peso, mas também não tem efeito sobre a aparência e tamanho. Ao fortalecer a ponte, é necessário considerar os requisitos de tráfego da ponte reforçada para garantir uma certa folga. Portanto, em comparação com a tecnologia tradicional de reforço, a tecnologia de reforço de fibra de carbono tem vantagens óbvias.




Indicadores de desempenho de polímero reforçado com fibra de carbono (CFRP)


datasheet of unidirectional carbon fiber


Carbon fiber reinforced polymer(CFRP) material




Processo de reforço

O processo de solidificação é o seguinte: tratamento de superfície de concreto, reparação e nivelamento da superfície adesiva (este passo pode ser omitido se for nivelado), configuração do primer, revestimento do primer, colagem de fibra de carbono reforçado polímero (CFRP), cura, inspeção e manutenção.






Conclusão

(1) Depois que a viga de caixa da 6a rampa sul de Shenjiahu Expressway é reforçada com polímero reforçado com fibra de carbono (CFRP), as rachaduras na superfície da viga têm um efeito de vedação melhor.O polímero reforçado com fibra de carbono (CFRP) adere de perto ao corpo do feixe, e pode suportar a força externa juntamente com o corpo do feixe, o que melhora o estado de tensão do corpo do feixe em certa medida e prolonga a durabilidade estrutural.

(2) No processo de reforço de polímero reforçado com fibra de carbono (CFRP), o tratamento da camada de base é muito importante.O tratamento da camada de base afeta diretamente a qualidade de ligação da fibra de carbono.O tratamento primário requer limpeza, sem escumalha e nivelamento. Antes de utilizar polímero reforçado com fibra de carbono (CFRP) para reforçar a estrutura, a superfície do componente deve ser polida, e o concreto corrugado e macio deve ser polido. Depois que a camada de estrutura intacta é exposta, a superfície deve ser aparada com material de fibra de carbono. Deve-se notar que, onde há fissuras, elas devem ser tratadas. Os métodos de tratamento comuns incluem o aparamento e o selamento.

(3) Ao furar materiais de polímero reforçado com fibra de carbono (CFRP), preste atenção à qualidade da ligação, que está relacionada com a compactação do material laminado. Durante o processo de colagem, o rolamento deve ser repetido muitas vezes para expulsar as bolhas de ar entre os materiais, tanto quanto possível para evitar que as bolhas de ar afetem a qualidade da ligação.


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