Vista geral do projecto

A Via Expressa Jinan-Qingdao foi aberta ao tráfego desde o final de 1993.Com o aumento do número de veículos pesados, fissuras estruturais apareceram nas vigas e lajes sob a ação repetida dos veículos pesados, o que afetou seriamente a segurança da estrutura e precisou de reparo e reforço para atender às necessidades de aumento do tráfego .De 2005 a 2008, 67 vigas e lajes da seção Qingdao da Via Expressa Jinan-Qingdao foram reforçadas com Tecido de fibra de carbono unidirecionalA partir dos resultados do uso e teste, o efeito foi bom.

Princípio do processo de reforço de fibra de carbono

O tecido de fibra de carbono é feito de arranjo unidirecional de filamentos de fibra de carbono com resistência à tração extremamente alta e tecido por um processo especial. Quando em uso, o tecido de fibra de carbono é colado à parte de reforço da estrutura de concreto com um material de cimentação ao longo da direção de força ou perpendicular à direção de fissura.O material de cimentação serve como força de cisalhamento entre eles, o que aumenta a resistência à tração ou cisalhamento da estrutura.E pode efetivamente melhorar a resistência à força, ductilidade e resistência ao crack da estrutura, e controlar o desenvolvimento contínuo de fissuras e deflexão.Se necessário, as folhas de fibra de carbono unidirecional também podem ser unidas entre si.A chave de todo o processo reside na aderência e firmeza e firmeza do tecido de fibra de carbono para garantir que ele está integrado com a estrutura original.O material de ligação é uma resina epóxi especial.

Material reforçado com fibra de carbono

1 Os materiais utilizados para a reparação de tecidos de fibra de carbono e reforço de estruturas de concreto podem ser divididos em duas categorias: tecido de fibra de carbono e resina epóxi especial com ela combinada.A resina correspondente é dividida em resina de primer, resina de nivelamento e resina de pasta.A resina de suporte é preparada pelo agente principal e agente de cura; é dividida em tipo de inverno e tipo de verão adequado para uso no inverno e verão.O agente principal e o agente de cura são embalados separadamente. Ao agirem no local, devem ser misturados uniformemente de acordo com os requisitos do processo e na relação especificada para formar a resina de primer necessária, resina de nivelamento e resina de união.

2 O tecido de fibra de carbono tem as seguintes características: (1) Módulo elástico de alta resistência para fornecer armadura eficaz; (2) Alta resistência; (3) Pequena mudança na resistência entre fibras individuais; (4) A resistência é estável e permanece inalterada durante a fabricação e manuseio.

3 Características do material de ligação

O desempenho do material de união é a chave para garantir a cooperação entre fibra de carbono e concreto, e é também o elo fraco na forma de transmissão de força entre fibra de carbono e concreto. Deve ter rigidez e resistência suficientes para garantir a transmissão da força de cisalhamento entre fibra de carbono e concreto, e ao mesmo tempo aplicar resistência suficiente para evitar quebras quebras de aderência devido à fissuração do concreto. Além disso, deve ser adaptado às condições de construção no local, ou seja, pode ser curado em condições normais, tem fluidez e viscosidade adequadas, e tem baixa cura encolhimento. Os materiais adesivos incluem principalmente três tipos: primer, material de nivelamento e resina impregnante.As suas propriedades são as seguintes:

1) primer

É imerso na superfície do concreto para fortalecer a resistência superficial do concreto para que a adesão entre o concreto e o tecido de fibra de carbono seja melhorada.

2) material de nivelamento

O tecido de fibra de carbono provavelmente será danificado ou oco devido a protrusões, deslocamentos e cantos afiados na superfície do concreto, resultando em resistência reduzida.O material de nivelamento pode preencher os vazios ou declives causados pela deterioração da superfície do concreto ou pelo tratamento da superfície.Por outro lado, pode ser usado para 90%. Depois que o canto é polido, é feito em uma forma de arco.

3) resina impregnante

Combine o tecido de fibra de carbono colado continuamente para endurecê-lo em forma de placa, de modo que as fibras sejam combinadas entre si, resistam uniformemente às forças externas e exerçam a força global da fibra. Ao mesmo tempo, o tecido de fibra de carbono e concreto são unidos para formar um todo composto para resistir forças externas juntos.

Sugestão de reforço estrutural de fibra de carbono

O método de reforço de fibra de carbono de fixação tem tecnologia de construção simples e efeito de reforço ideal, mas deve ser feito no momento certo e coordenado com outros métodos de reforço.Para as fissuras que aparecem na parte inferior da placa, o método de reforço apropriado deve ser selecionado após a causa das fissuras ter sido identificada.A doença deve ser o mais cedo possível, e a doença é relativamente única, e não há outras doenças (como eflorescência, corrosão álcali, infiltração de água da dobradiça, etc.) na parte inferior do tabuleiro.No caso em que existem múltiplas doenças na parte inferior da laje, e rachaduras são a principal causa, recomenda-se resolver a impermeabilização da pavimentação do convés de ponte.No caso de garantir bons efeitos à prova d'água e de drenagem, o processo de colagem e reforço é adotado para evitar corrosão álcali afetando o efeito de colagem e reforço. Ao mesmo tempo, após a colagem e o reforço, os sinais de limite de altura devem ser definidos de acordo com as condições específicas da ponte reforçada para garantir que os materiais de reforço não sejam danificados por fatores externos.

Análise dos benefícios

Os resultados dos ensaios da faceta antes e depois da armadura e os resultados dos ensaios de carga dinâmica e estática de toda a ponte após a armadura mostram que o efeito da armadura é bom.A prática mostra que os benefícios diretos do reforço de fibra de carbono são o curto período de construção, resultados rápidos, sem impacto no tráfego normal e menos recursos humanos. Comparado com as tradicionais vigas de substituição, o custo do tecido de fibra de carbono é relativamente alto, mas o escopo de aplicação dos dois é diferente.O método de reforço de tecido de fibra de carbono é adequado para o reforço de laje de ponte onde o período de construção é apertado, o tráfego não deve ser interrompido, e o dano à fissura não é grave.No entanto, recomenda-se a substituição da laje de viga se o corpo da laje estiver seriamente danificado. Esse método tem um período de construção relativamente longo, e o tráfego deve ser interrompido durante a construção, o que causará inconvenientes à passagem de veículos e pedestres e exigirá mais mão-de-obra e recursos materiais.

Observações finais

a construção de rodovias do meu país tem entrado gradativamente na etapa de manutenção e reconstrução, e um grande número de estruturas de ponte precisa ser reforçado para atender às necessidades de maior tráfego. Fibra de carbono tem excelentes propriedades mecânicas e é um material de reforço de ponte ideal. Felizmente, a qualidade da fibra de carbono doméstica está próxima da dos países desenvolvidos, como o Japão e os Estados Unidos, e o preço também está caindo rapidamente. Pode-se concluir que a fibra de carbono desempenhará um papel enorme no futuro reforço da ponte.