Com o rápido desenvolvimento de rodovias de alto nível no meu país, a quilometragem das pontes rodoviárias também está aumentando. Devido a várias razões, a capacidade de rolamento da ponte é reduzida, a resistência do concreto é reduzida, ou é necessário melhorar a capacidade sísmica e reparar as fissuras da ponte.De acordo com estatísticas, existem mais de 5.000 pontes perigosas no meu país, representando 20% do total de pontes rodoviárias, e esta proporção tem uma tendência para o aumento. Diante da tarefa cada vez mais árdua de reconstrução de pontes velhas perigosas de concreto armado rodovia, é urgente encontrar um método rápido, eficaz e confiável de reforço e manutenção. Fibra de carbono unidirecionala tecnologia de materiais compósitos reforçados de reforço de estruturas de concreto é uma tecnologia de fortalecimento de estruturas de concreto nova, simples e eficiente, que é profundamente valorizada por estudiosos em casa e no exterior, e vem sendo amplamente utilizada e desenvolvida.

1 Análise dos problemas existentes na engenharia de reforço de ponte

Como as pontes são produtos especiais construídos no solo, elas não são apenas afetadas pelo ambiente natural (como corrosão atmosférica, temperatura, mudanças de umidade, etc.), mas também pelo ambiente em que são utilizados. Após a ponte ter sido usada por um certo número de anos, se a estrutura é antiga, envelhecimento e danificado, ele deve ser reparado para restaurá-lo para a capacidade original de rolamento do projeto. Isto torna inevitável a reparação, manutenção, reforço e transformação de pontes.No entanto, existem vários problemas no processo de fortalecimento da velha ponte:

Como as pontes abertas ao tráfego têm necessidades de tráfego realistas, elas devem ser reforçadas sem interromper o tráfego, então haverá interferência de tráfego durante o reforço.

Em geral, o reforço tem de ser efectuado na estrutura original, e só pode causar um alarido nesta base, pelo que existem restrições estruturais.

A combinação perfeita de estruturas novas e antigas é um problema difícil, incluindo mudanças e transições entre as estruturas novas e antigas. Porque a maioria das pontes que precisam ser reforçadas são pontes perigosas, e suas estruturas estão em um estado desfavorável, o reforço de pontes antigas é um enorme desafio de todos os ângulos.

1.1 análise económica

A experiência doméstica no reforço ou reconstrução de pontes antigas mostra que, em circunstâncias normais, o custo do reforço da ponte é de cerca de 10% a 20% do custo de uma nova ponte, e o custo de reforço e reconstrução de uma ponte de arco dupla curva é de cerca de 20% a 40% do custo de uma nova ponte. Portanto, o reforço da ponte pode economizar muito investimento e receber bons benefícios sociais e econômicos.A adopção de tecnologias de reforço adequadas e medidas de alargamento não só podem evitar o aumento dos custos de engenharia devido à remoção da antiga ponte e à reconstrução da nova ponte, mas também restaurar e melhorar a capacidade de transporte e a capacidade de tráfego da antiga ponte.Estenda a vida útil da ponte e atenda às necessidades de transporte moderno. Ao mesmo tempo, a reconstrução e o reforço das pontes podem não só melhorar a capacidade e o nível de serviço das pontes rodoviárias, mas também eliminar em maior medida os riscos de segurança no tráfego oculto.

1.2 Análise do desenvolvimento

A quilometragem de tráfego da ponte rodoviária também está aumentando.Por várias razões, as pontes reduziram a capacidade de rolamento, reduziram a resistência ao concreto ou precisam melhorar a capacidade sísmica e reparar trincas de ponte. Tecnologia de reforço de fibra de carbono pode ser aplicada.O problema da ponte afeta diretamente a função normal da ponte, encurta a vida útil da ponte, e até ameaça a segurança da passagem de pessoas e veículos. Portanto, o reforço de pontes rodoviárias antigas é propício para promover o desenvolvimento sustentável da construção de pontes. Não só satisfaz as necessidades das pessoas modernas sem comprometer a capacidade das gerações futuras de satisfazer as suas necessidades, mas também permite o desenvolvimento coordenado da economia, sociedade, recursos e protecção ambiental.

1.3 Análise do desenho

Nos primeiros anos, a ideologia orientadora do design se concentrou na economia de materiais e na baixa segurança.De um modo geral, a secção transversal é fina e a reserva de segurança é baixa.A mais típica é a ponte de arco curvado duplo.

Pontes construídas nos últimos anos, devido ao design inadequado ou má qualidade de construção, também têm problemas com o reforço. Alguns requisitos de reforço são que a ponte não pode suportar os requisitos de carga de projeto originais, e sua capacidade de rolamento original deve ser restaurada através de reforço. Existem também alguns padrões de carga originalmente projetados que não podem atender aos atuais requisitos de tráfego e precisam ser melhorados para um novo padrão.

Além disso, porque o projeto original das pontes médias e pequenas não é refinado o suficiente, eo projeto geralmente não é refinado, o designer terá um senso de responsabilidade técnica, ea segurança será maior do que o cálculo preciso, que pode aumentar a estrutura e seção de margem para o reforço depois.

2 Fibra de carbono unidirecional é um material ideal para reforço de ponte

2.1 Características básicas

Fibra de carbono é um material fibroso de carbono.O tecido de fibra de carbono é um material tecido em uma única direção a partir de fibras de carbono contínuas com alta resistência e alto módulo elástico.

2.2 Propriedades químicas

A estrutura química do tecido de fibra de carbono é estável, e não é corroída por ácido, álcali, sal e vários meios químicos. Tem boa resistência ao frio e ao calor e é muito adequado para uso ao ar livre e em ambientes corrosivos, como sal e álcali.

2.3 desempenho de construção

O pano de fibra de carbono tem uma textura suave e pode ser adaptado a várias formas de estruturas reforçadas. Ao mesmo tempo, o transporte e a construção são muito convenientes, não são necessários equipamentos em grande escala ou outras instalações especiais, de modo que o custo de engenharia pode ser muito reduzido, e o período de construção pode ser efetivamente reduzido.

3Carbono unidirecional princípio de reforço de material de fibra

A folha de fibra de carbono é colada na superfície da estrutura com uma resina epóxi especialmente formulada. Após a cura da resina, a fibra de carbono e a estrutura original formam um novo compósito de suporte de força.A folha de fibra de carbono é estressada juntamente com o aço. Como as folhas de fibra de carbono compartilham a carga, o estresse das barras de aço é reduzido, e a estrutura do concreto é reforçada.

A resistência à tração da chapa de fibra de carbono é 3 400MPa, que é 7-10 vezes maior do que o aço.O módulo de elasticidade é de 23 500MPa380 000MPa, que é semelhante ou ligeiramente superior ao das barras de aço.A taxa de alongamento é 1.5%, que é inferior ao do aço. Portanto, tem a capacidade de trabalhar com barras de aço. Devido ao uso de materiais de resina epóxi com diferentes proporções e propriedades, a resina de interface pode ser penetrada no concreto, e a folha de fibra de carbono é colada de perto à forma do membro.A resina utilizada para colar tem alta resistência de união, que pode efetivamente transferir a tensão entre os dois materiais e garantir que a interface de união não descale.

4Carbono unidirecional processo de construção e pontos de construção de reforço de folha de fibra

Processo de construção: tratamento de superfície de componentes-tratamento básico-cobrimento de primer-putty nivelamento-cobrimento da camada inferior de resina epóxi-cobrimento de folha de fibra de carbono-cobrimento da camada superior de revestimento epóxi resina-cura-protetor.

Pontos-chave para a construção de pasta de fibra de carbono: Use folhas de fibra de carbono e cola de resina de apoio de acordo com os requisitos de projeto. Marque a posição de cada camada na superfície a ser colada de acordo com o projeto.Corte o pano de fibra de carbono de acordo com o tamanho do projeto. Quando precisa ser estendido, o comprimento da articulação não deve ser inferior a 15cm.O comprimento do material de em branco atende ao consumo diário.

5 Perspectivas para a aplicação deCarbono unidirecional materiais de fibra

A aplicação de pontes reforçadas com fibra de carbono pode alcançar o efeito esperado de melhorar a capacidade de rolamento.O material de fibra de carbono é leve em peso, não requer nenhum equipamento pesado durante a construção, e é muito fino e não requer muito espaço, especialmente quando o espaço de reforço de engenharia é apertado, ele pode mostrar essa superioridade.

Reforçar estruturas de concreto armado, usando fibra de carbono com alta resistência e alto módulo de elasticidade, também pode alcançar o mesmo efeito de armadura que as placas de aço.Mas seu peso estrutural não aumentou, e sua aparência também é leve e bonita. Usa esta técnica.A estrutura reforçada tem excelente durabilidade. Como o reforço utiliza apenas fibra de carbono e resina de suporte, não enferrujará, e tem as propriedades de ácido, álcali, sal e resistência à corrosão atmosférica. Fibra de carbono também tem excelente resistência química e pode efetivamente reduzir o período de construção. Suas excelentes características foram comprovadas. Há um grande número de pontes antigas no nosso país que precisam urgentemente de ser reforçadas.Material de fibra de carbono é um material composto com alta resistência, peso leve e boa durabilidade, e é um material de reforço de ponte ideal. Tendo em vista o envelhecimento, danos, fissuras e outros problemas existentes nas pontes atualmente em operação, com base na ampla aplicação de materiais de fibra de carbono para fortalecer a tecnologia da ponte, continuamos a tentar inovar, e usar novas tecnologias, novos processos e novos métodos para tornar o processo de reforço mais rápido, mais econômico, mais seguro e mais eficiente. fiável.No processo de melhoria contínua da tecnologia de reforço de ponte, ela tem desempenhado um papel enorme na promoção da modernização do transporte do meu país e melhor defendido o processo de uma sociedade harmoniosa.