1 Comparação des reforço trutural Métodos de aplicação do   para estruturas de betão

Para as paredes, ocorrem vigas, pilares e lajes de piso da estrutura do quadro de concreto, fissuras e descamação das paredes, resultando em uma diminuição na capacidade de rolamento das vigas e pilares, e quando não são cumpridos os requisitos de segurança, o método tradicional de armadura é remover a parte carbonizada da superfície. Uma camada de concreto é derramada em torno da parte utilizável de toda a parede, piso, vigas e colunas para formar um invólucro protetor, que é o método de reforço de seção " ampliado." Ou use aço de seção para reforçar as vigas e colunas, isto é, o método de aço de ligação externa ".

O método de seção ampliada pode ser usado para fortalecer vigas e colunas.No entanto, este método tem um longo período de construção e requer suporte no local de vazamento de molde. Existem operações úmidas no local, que afetam o uso normal da estrutura, e o aumento da área transversal irá reduzir o espaço de construção.O método de aço ligado externamente é adequado para a armadura de colunas de alvenaria que não permitem aumentar o tamanho da seção transversal da barra original, mas requerem um aumento significativo na capacidade de rolamento transversal.No entanto, o uso de aço é maior, o custo da armadura é maior, e não é adequado para uso em ambientes de maior temperatura ou úmidos e corrosivos, e medidas de proteção semelhantes às estruturas de aço são necessárias, e os custos de manutenção subsequentes são maiores.

A emergência de Folhas de fibra de carbono torna o reforço de oficinas de quadros de concreto uma melhor escolha.Em comparação com o método tradicional de seção ampliada e o método de aço ligado externamente, o reforço da folha de fibra de carbono é simples de construir, economiza espaço e tem uma longa vida útil de reforço. Ao mesmo tempo, o ambiente de operação de construção e os requisitos de equipamentos são simples, a qualidade da construção é fácil de garantir, e o custo do reforço é baixo. Após a armadura ser concluída, o tamanho estrutural e o peso próprio não são aumentados, e também tem boa durabilidade. Portanto, como novo tipo de material de reforço, a fibra de carbono é cada vez mais utilizada no reforço de componentes de construção.

2 Projeto de esquema de reforço e tecnologia de construção de estrutura de concreto armado de fibra de carbono

A fibra de carbono com resistência à tração extremamente alta é pré-impregnada com resina epóxi para se tornar um material de reforço composto.Em seguida, colá-lo ao longo da direção de tração do membro ou perpendicular à direção da fissura para formar um membro de força conjunta, de modo que o material de fibra de carbono eo concreto armado original podem ser enfatizados juntos. Aumentar a resistência de flexão e cisalhamento dos componentes, melhorar a resistência, rigidez e plasticidade da estrutura, e evitar mais fissuração dos componentes.

2.1 Projeto de esquema de reforço

Para realizar um reforço abrangente de um edifício, primeiro devemos realizar medições precisas e calcular com precisão o grau de dano às paredes, pisos, vigas e colunas do edifício.Analise quais peças precisam ser reforçadas com materiais de fibra de carbono e quais peças só precisam de manutenção básica e reforço.Por exemplo, as paredes ligeiramente danificadas devem ser repintadas para manutenção, enquanto as vigas e colunas gravemente danificadas devem ser reforçadas com folhas de fibra de carbono.Em segundo lugar, é necessário analisar com precisão o grau de dano de diferentes posições de todo o quadro, como os danos de vigas de moldura, colunas de moldura e juntas de viga-coluna, para projetar de forma abrangente os métodos específicos de uso de materiais de fibra de carbono.Por exemplo, duas camadas de folhas de fibra de carbono podem ser coladas na parte inferior das vigas de moldura, e então o pano de fibra de carbono pode ser colado em um método de pasteamento longitudinal e em forma de U para melhorar ainda mais a capacidade de rolamento frontal e capacidade de rolamento de inclinação das vigas e colunas. Ao mesmo tempo, a resistência à tração da viga e coluna pode ser reforçada, e o aumento adicional de trincas pode ser efetivamente restringido.

2.2 Tecnologia de construção e pontos de operação de reforço de folha de fibra de carbono

O processo tecnológico pode ser resumido da seguinte forma: posicionamento e deposição, preparação de construção, tratamento de superfície de concreto, revestimento de resina de fundo, colagem de folha de fibra de carbono, revestimento de tecido, cura e cura, aceitação de acabamento.

3 Caso de aplicação de reforço de folha de fibra de carbono

O edifício original de ensino de três andares com uma estrutura de molduras no ensino médio tem uma área de construção total de 3100 metros quadrados. Os níveis de resistência do concreto de cada camada são os seguintes: os pilares horizontais são todos C30, as lajes são C25, a fundação é uma fundação independente sob o pilar, e a fundação é enterrada em profundidade de 2.2m.O edifício de ensino foi concluído em 2002 e colocado em uso. Agora, devido às necessidades funcionais, planeja-se adicionar um piso à estrutura original como sala de leitura para alunos e professores.

De acordo com o método atual de adição de pavimentos e reforço estrutural, o plano de construção proposto pela escola é: O reforço de coluna de piso recém-adicionado adota tecnologia de perfuração e plantio para liderar diretamente o reforço da posição original do nó da coluna.O método de aumentar a seção transversal da coluna inferior é adotado, ou seja, aumentando o tamanho da seção transversal do membro original, para alcançar o objetivo de melhorar a capacidade de rolamento.O feixe de três camadas da estrutura original é reforçado pela colagem de folhas de fibra de carbono.

Escolha a folha de fibra de carbono da série HM-30, seus parâmetros técnicos são: espessura de camada única = 0.167mm; membrana elástica E = 2.30 x 10⁵Mpa.

Depois de os edifícios acima terem sido adicionados e reforçados de acordo com a tecnologia de construção acima, eles foram colocados em uso. Após a inspeção e observação, as colunas do quadro não têm sinais óbvios de deformação ou dano, e o efeito do tratamento da armadura é bom, o que pode atender às exigências de segurança estrutural.

4 Conclusão

As barras de concreto reforçadas por folhas de fibra de carbono têm as excelentes propriedades mecânicas, desempenho à prova d'água, resistência às diferenças de temperatura naturais e forte resistência álcali do concreto comum, e também tem as vantagens da estabilidade dimensional. Como o material de fibra de carbono é mais leve, ele também pode reduzir o peso do edifício sem aumentar a carga sobre a fundação de construção original devido ao reforço. Ao mesmo tempo, o uso de materiais de fibra de carbono também pode reduzir o período de construção e economizar custos de reforço.As vantagens da tecnologia de reforço de chapas de fibra de carbono em comparação com outras tecnologias de reforço permitirão que a tecnologia de reforço de chapas de fibra de carbono seja mais amplamente utilizada na armadura de estruturas de concreto.