A aplicação de tecido de fibra de carbono unidirecional na armadura de viga de concreto

1. Características de falha de vigas de concreto reforçadas por tecido de fibra de carbono unidirecional

Existem 4 tipos de danos ao feixe após reforço com tecido de fibra de carbono unidirecional:

1) O concreto na zona de compressão é esmagado;

2) Danos de explosão de fibra de carbono unidirecional;

3) Falha na ligação (o concreto é puxado para baixo).Este tipo de dano é causado pela ação combinada da tensão de cisalhamento e tensão normal da cola que atua na superfície do concreto para causar a geração e expansão de fissuras horizontais, fazendo com que o concreto seja puxado para baixo, e às vezes até mesmo toda a camada de proteção do concreto da viga é puxada para baixo;

4) A falha de descamação ocorre na interface concreto-adesivo (há muito pouco concreto aderindo à fibra de carbono unidirecional arrancada). Isso geralmente se deve ao desempenho insatisfatório da cola ou à má qualidade da construção, o que leva a danos na interface concreto-cola.

O tipo de dano que ocorre é determinado principalmente pelo desempenho de ancoragem do tecido de fibra de carbono unidirecional. Quando o feixe é danificado, a fissura diagonal perto do suporte está na parte inferior, e o pano de fibra de carbono unidirecional lá tem um comprimento de ancoragem maior, de modo que o pano de fibra de carbono é muitas vezes quebrado.A fissura oblíqua perto do ponto de carga passa pelo topo da viga, onde o comprimento de ancoragem do tecido de fibra de carbono unidirecional é muito curto, então a falha de ligação ocorre frequentemente. Portanto, é extremamente importante garantir o desempenho de ancoragem.

2. Características da força

Após as medidas de reforço, o aumento da capacidade de flexão da viga aumenta com o aumento da área do pano de fibra de carbono unidirecional, mas o aumento da capacidade de flexão da viga não é proporcional ao aumento da área do pano de fibra de carbono unidirecional.Proporcional. Quando há menos camadas de fibra de carbono unidirecional, a taxa de crescimento é grande. À medida que o número de camadas de fibra de carbono unidirecional aumenta, as fibras de carbono de cada camada não podem trabalhar em conjunto completamente, e a resistência de algumas fibras de carbono não é totalmente utilizada. Além disso, o aumento da quantidade de tecido de fibra de carbono unidirecional também irá alterar o modo de falha do componente.Por exemplo, a falha de uma viga com 1 camada de pano começa quando a fibra de carbono é retirada, enquanto a viga com 5 camadas de pano é esmagada pelo concreto na zona de compressão, resultando na falha final do componente. Geralmente, quando a largura do pano de fibra de carbono unidirecional é menor, a capacidade de rolamento de flexão da viga é muito melhorada.A razão é que os feixes de fibra no tecido de fibra de carbono trabalham melhor juntos após a fenda, de modo que a eficiência do uso de tecido de fibra de carbono unidirecional é melhor. Usado por toda a parte. Portanto, no projeto de engenharia, não é geralmente considerado que quanto mais tecido de fibra de carbono for usado, melhor.No caso da mesma quantidade de fibra de carbono, o esquema de reforço com espaçamento de pequenas tiras e poucas camadas é melhor do que o esquema de reforço com espaçamento de grandes tiras e muitas camadas.

3.Influência do reforço na morfologia do crack

O reforço unidirecional de fibra de carbono tem pouco efeito sobre a carga de fissuração da viga, mas à medida que a carga aumenta, o tecido unidirecional de fibra de carbono deve inibir o desenvolvimento de fissuras e desempenhar um papel maior. Devido ao efeito de contenção do tecido de fibra de carbono unidirecional, as fissuras da viga reforçada desenvolvem-se mais lentamente, o espaçamento de fissuras torna-se menor, o número torna-se maior e a largura torna-se menor. Além disso, após a armadura, quando a carga que atua sobre a viga é grande, uma grande tensão de cisalhamento é gerada na interface concreto-cola. Portanto, mesmo na seção puramente curvada, haverá algumas fissuras oblíquas na parte inferior da viga.Em particular, as vigas reforçadas com 3 camadas de tecido de fibra de carbono têm fissuras quase horizontais na seção de flexão pura.Se a carga continuar a aumentar, o concreto é facilmente puxado para baixo e danificado.

4.A influência do processo de construção na resistência dos componentes reforçados

A rigidez do componente após a armadura com tecido de fibra de carbono unidirecional depende em grande parte do processo de construção do reforço por tecido de fibra de carbono.É diferente do processo de construção geral, como o derramamento de concreto pobre, mas a resistência é reduzida, e o método unidirecional de construção de fibra de carbono é incorreto, a resistência é zero. Porque a fibra de carbono unidirecional é um material muito macio, só quando é ligado à superfície revestida impregnada com resina pode produzir grande resistência. Portanto, a correção do método de construção de fibra de carbono é muito importante.