Beton çatlak onarımı

Karbon fiber kumaş (CFRP), son on yılda yeni bir güçlendirme teknolojisidir. Yüksek çekme mukavemeti, yüksek elastisite modülü, hafiflik, ince kalınlık, iyi korozyon direnci ve kullanım kolaylığı özelliklerine sahiptir. Karbon fiber güçlendirme teknolojisi, karbon fiberi yapı veya bileşenlerin yüzeyine bağlamak için reçine malzemelerinin kullanılmasıdır. Böylece karbon fiber ve beton, yapı veya bileşenlerle iş birliği yaparak kompozit bir bütün oluşturur ve yapısal bileşenlerin eğilme ve kesme taşıma kapasitesini artırır. Böylece yapısal bileşenlerin güçlendirilmesi ve mekanik performansının iyileştirilmesi hedeflenir. Güçlendirme teknolojisi, kolay inşa, yaygın kullanım, yapının şekli ve ağırlığında değişiklik olmaması gibi özelliklere sahiptir ve büyük bir araştırma ve yaygınlaştırma değeri ile pazar potansiyeline sahiptir.

1 Proje genel bakışı

Bir yurt binasının inşası sırasında, 6 m açıklıklı bir çerçeve kirişinin alt ve yan tarafında hafif bir çatlak tespit edilmiştir. Çatlağın genişliği yaklaşık 0,2 mm'dir. Yapısal güvenliği sağlamak amacıyla, inşaat, denetim, tasarım ve inşaat birimlerinin analizi ve karşılaştırılması sonucunda, çerçeve kirişinin güçlendirilmesinde CFRP güçlendirme yöntemi kullanılmıştır.

2 Takviye şeması

İnşaattan önce, çerçeve kirişinin bir kısmına yığılan malzeme, güçlendirme inşaatı sırasında çerçeve kirişine etki eden yükü en aza indirmek için kaldırılır, ardından çatlaklar onarılır ve son olarak karbon fiber güçlendirme uygulanır. Çatlak tedavisi: 0,2 mm'den küçük çatlaklar, epoksi reçine yüzey fırça contası ile; 0,2 mm'den büyük çatlaklar ise çatlak enjeksiyonu ile onarılır. Karbon fiber güçlendirme: İlk olarak, kirişin tabanına aynı genişlikte geniş bir karbon fiber kumaş şerit yapıştırılır ve ardından 200 mm aralıklarla 100 mm genişliğinde bir karbon fiber kumaş "U" çemberi yapıştırılır. U şeklindeki çemberi güçlendirmek için kirişin her iki tarafına 100 mm genişliğinde bir CFRP levha yapıştırılır. Son olarak, Şekil 1'de gösterildiği gibi, kiriş yüzeyine 250 + 2 x 100 = 450 mm genişliğinde bir CFRP levha yapıştırılır.

3 Çatlak onarımı için epoksi enjeksiyonu

Bu projede, çerçeve kirişindeki mikro çatlakları onarmak ve güçlendirmek için epoksi reçine otomatik düşük basınçlı derz yapım teknolojisi kullanılmıştır. Bu işlem, betonun gözeneklilik prensibini ve kauçuk enjeksiyon tabanındaki elastik kauçuk filmin büzülmesiyle oluşan basıncı kullanarak, yüksek akışkanlığa sahip epoksi reçineyi çatlağa bastırır ve çatlağın derinliklerine nüfuz ederek betonu geri kazandırır.

4 Karbon fiber takviyesi

Yapım aşamaları: Yüzey işlemleri, astar tutkalının fırçalanması, onarım, düzeltme, karbon fiber kumaşın yapıştırılması, kürleme ve test.

4.1 yüzey işlemi

(1) Tüm çerçeve kirişinin alt ve her iki tarafının taşlama tekerleği makinesiyle taşlanması, beton yüzey tabakasındaki kir, yüzen bulamaç ve gevşek yapının temizlenmesi, kompakt yapının ortaya çıkarılması ve yüzeyin düzeltilmesi.

(2) bileşenlerin köşelerinin, yay yarıçapı en az 20 mm olan dairesel yaylara taşlanması.

(3) Yüzeydeki toz ve kalıntıları bir üfleyici ile temizleyin ve su ve alkolle yıkayın. Bir sonraki çalışma prosedürü, beton yüzey tamamen kuruduktan sonra gerçekleştirilebilir.

4.2 Astar uygulaması

(1) Alttaki reçinenin ana maddesi ve kürleme maddesi, belirtilen orana göre hassas bir şekilde tartılır ve ardından özel bir kaba konur. Önce ana madde tartılır, ardından kürleme hızlandırıcı eklenir, eşit şekilde karıştırılır ve 1-3 dakika sonra kürleme maddesi eklenir ve karıştırıcı ile eşit şekilde karıştırılır; karışım miktarı, servis süresi içinde (yaklaşık 30-40 dakika) tüketilmelidir.

(2) Alt reçine, özel rulo fırça ile beton yüzeyine eşit şekilde sürülür ve reçine yüzeyine dokunulup kurutulduktan sonra (reçine yüzeyi katılaşıp sertleştikten sonra) bir sonraki işlemin yapımına geçilebilir.

(3) Altta yatan reçine temas kurutma veya kürlemeyi ifade eder, dışbükey kısmın yüzeyi (çiy damlasına benzer) aşındırıcı bez veya taşlama makinesi seviyesi kullanılarak kurutulur.

4.3 yama seviyelendirme

(1) Epoksi macunun hazırlanması: Macun ana maddesi, kür hızlandırıcı, kürleme maddesi öngörülen orana göre doğru bir şekilde kabın içine tartılır, alt reçine yapı gereksinimlerine göre sırayla eklenir, bir mikserle eşit şekilde karıştırılır; karışım miktarı kullanılabilir süre içerisinde (yaklaşık 40-50 dakika) tüketilmelidir.

(2) Bileşenin içbükey yüzeyi epoksi macunla doldurulmalı ve yüzey herhangi bir köşe olmadan pürüzsüz ve pürüzsüz olmalıdır. Köşe ayrıca, yarıçapı en az 20 mm olan pürüzsüz bir dairesel yay oluşturacak şekilde onarılmalıdır.

(3) Macunun yüzeyi çizilir ve çizilir ve zımpara kağıdı taşlama ve düzeltme için kullanılır.

4.4 karbon fiber kumaş macunu

(1) Karbon fiber kumaş, takviye tasarım boyutuna göre kesilmelidir. Karbon fiber kumaş, yapıştırma parçasıyla aynı yönde kesilmelidir. Karbon fiber kumaşın eğik kesilmesi ve tel çekme işlemi yapılmamalıdır. Karbon fiber kumaş, kırışma ve bükülmeyi önlemek için kesildikten sonra rulo haline getirilmelidir..

(2) Emprenye edilmiş reçinenin ana maddesi ve kürleme maddesi, öngörülen orana göre hassas bir şekilde tartılır ve bir mikserde eşit şekilde karıştırılarak bir kaba yüklenir. Mevcut süre içinde (yaklaşık 50-60 dakika) harmonik bir miktar kullanılmalıdır.

(3) Karbon fiberi yapıştırmadan önce beton yüzeyini tekrar silin. Yüzeyde toz olmadığından emin olduktan sonra, yapıştırılacak alana epoksi reçineyi eşit şekilde uygulayın. Reçineyi fırçalarken, "stabil, doğru, homojen" gerekliliklerini sağlamanız gerekir: stabil, orta düzeyde fırçalama kuvveti, mümkün olduğunca akmama, düşmeme; macun bölgesinde doğru, hassas, fırçalama ve kontrol çizgisi yok; fırçalama kapsamında homojen, homojen kalınlık.

(4)Karbon fiber kumaş yapıştırma, orta düzeyde mukavemet elde etmek için "stabil, doğru, homojen" bir yapıya sahiptir; böylece karbon fiber kumaş kırışmaz, katlanmaz ve düzgün bir şekilde uzar. Karbon fiber kumaşı yuvarlarken, kabarcıklar çıkarmak için özel bir tamburla bir uçtan diğer uca defalarca yuvarlanmalıdır. Tek bir parçada tekrar tekrar yuvarlanıp ovalamak uygun değildir. Yuvarlama sırasında, emdirilmiş reçine karbon fiber kumaşa doygunluk sağlayacak kadar nüfuz etmelidir. Karbon fiber levhanın leplenmesi gerekiyorsa, lepleme uzunluğu 100 mm'den büyük olmalı ve leplenen parçanın reçine sızma kalitesi garanti edilmelidir.

(5) Karbon fiber kumaş yüzeyine yapıştırırken, bir sonraki katman karbon fiber kumaş yüzeyine yapıştırılmalıdır. 40 dakikadan fazla sürerse, 12 saat beklemeli ve ardından bir sonraki katmanı yapıştırmak için yapıştırıcıyı fırçayla sürmelisiniz.

4.5 Karbon fiber kumaş kürleme sonrası bakım yapılmalı, kürleme süresi (özellikle ilk kürleme süresi) kesinlikle darbe ve çarpmaya maruz bırakılmamalı, kürleme süresi yaklaşık 1 haftadır.

4.6 the inspection and acceptance criteria for construction quality are as follows:

(1) Tasarım gereksinimleri ile karşılaştırıldığında, merkez hattının izin verilen sapması 10 mm'den azdır.

(2) Karbon fiber macununun miktarı fazla olmalıdır.

(3) Yapışma niteliği: A. Tek bir boş varilin alanı 1000 mm2'den az ise dolgu tutkalı ile onarılır; tek bir boş varilin alanı 1000 mm2'den fazla ise kesilerek onarılır; B. Boş varilin alanlarının toplamının yapışma alanına oranı %5'ten az olmalıdır.

(4) Bağlama kalitesi gereksinimleri karşılamadığında ve kesilip onarılması gerektiğinde, boş tambur parçasının karbon fiber bezi boş tamburun kenarı boyunca kesilmeli ve her iki tarafı dış kenara 100 mm uzanacak şekilde aynı karbon fiber malzeme kullanılarak orijinal konumu aynı yapıştırıcı ile desteklenmelidir.

5 inşaatta dikkat edilmesi gereken noktalar

(1) Emprenye yapıştırıcı reçinenin katılaştırıcı maddesinin aksine, astar ve macunun katılaştırıcı maddesi, emprenye yapıştırıcı reçinenin katılaştırıcı maddesinden kesinlikle ayırt edilmelidir.

(2) Kürleme maddesinde organik peroksitler varsa demir ve bakır içeren ürünlerden kaçınılmalı, cam, alüminyum ve paslanmaz çelikten yapılmış kaplar kullanılmalıdır.

(3) Reçine, kürleme maddesi ve kürleme hızlandırıcısının dozajı bir ölçüm cihazı kullanılarak yapılmalı ve ölçüm cihazının doğruluğu +1 g olmalıdır. Karıştırma sırası şöyledir: önce reçineyi ölçün, ardından kürleme hızlandırıcıyı ekleyin ve 1-3 dakika karıştırın, ardından kürleme maddesini ekleyin ve 1-3 dakika karıştırın. Kürleme maddesi ve kürleme hızlandırıcının aynı anda karıştırılması yasaktır.

(4) Reçine karışım miktarı, özellikle emdirme ve yapıştırma reçinesi yapımında, kullanılabilir süre içinde tüketilmelidir. Karışım miktarı, yapım süresi dikkate alınarak belirlenmelidir. Ana malzeme ve kürleme malzemesi karıştırıldıktan sonra, kullanılabilir süreye kesinlikle uyulmalı ve reçine pıhtılaşırsa, kullanım derhal durdurulmalıdır. Reçinenin priz süresi dolduğunda, hızla katılaşır ve artık kullanılamaz. Yapı kalitesinin sağlanması için, reçinenin kullanım süresinin priz süresinden yaklaşık 10 dakika daha kısa olması sağlanmalıdır.

(5)Karbon fiberleri yapıştırmadan önce yapıştırma yüzeyinin pürüzsüzlüğünü dikkatlice kontrol edin, aksi takdirde betonun pürüzsüzlüğünü 1 mm'nin altında tutmak için taşlama yapılmalıdır. CFRP, yalnızca betonarme yüzeyle yakın temas halinde iyi bir takviye etkisi sağlayabildiğinden, beton yüzeyindeki keskin çıkıntılar veya oluklu köşeler CFRP'ye zarar verebilir ve mukavemetini azaltabilir.

(6)Karbon fiber kumaş, kırışmaması için kesildikten sonra küçük rulolar halinde sarılmalıdır. Fiber kumaşı saklarken doğrudan güneş ışığına, yağmura, toza ve diğer etkenlere maruz bırakmayın. Karbon fiber levhalar, karbon fiberin hasar görmesini önlemek için taşıma ve depolama sırasında ekstrüde edilmemelidir. Yapıştırıcı malzeme serin ve hava geçirmez bir yerde saklanmalıdır.

(7)Karbon fiber iletken bir malzeme olduğundan, karbon fiber kumaşın inşaat sırasında elektrikli ekipmanlardan ve güç kaynaklarından uzak tutulması veya buna uygun koruyucu önlemler alınması gerekir;

(8) Bağlayıcıların hazırlanması kapalı alanda yapılmalı, çalışma ortamı ve şantiye iyi havalandırılmalıdır.

(9)İnşaat işçileri koruyucu maske ve eldiven takmalı ve yönetmeliklere uygun iş kıyafetleri giymelidir.

(10) Her türlü yapışkan malzeme canlı su kaynaklarını kirletmemeli, atıklar kanalizasyona dökülmemeli ve çevre koruma gerekliliklerine uygun olarak merkezi olarak arıtılmalıdır.

6 Özet

Hasarlı çerçeve kirişi karbon fiber takviye teknolojisi ile onarılmış ve yüzeyi normal tasarım gerekliliklerine göre boyanıp boyanmıştır. Şimdiye kadar normal kullanımda herhangi bir anormallik görülmemiştir.

Karbon fiber takviye teknolojisi, basit kullanım, hızlı inşaat, inşaatta yalnızca küçük elektrikli aletler kullanma, hızlı inşaat hızı, kısa inşaat süresi, yapının hacmini ve ağırlığını artırmama, takviyeden sonra yapının şeklini değiştirmeme ve yapının yüzey dekorasyonunu etkilememe özelliklerine sahiptir. Geleneksel takviye yöntemiyle karşılaştırıldığında, bariz avantajları vardır. Bilimsel araştırmaların derinleşmesi, mühendislik pratik deneyiminin birikmesi ve yeni uygulama alanlarının daha fazla keşfedilip geliştirilmesiyle, bu teknoloji daha olgun ve mükemmel hale gelecek ve bu teknolojinin uygulanması da daha geniş bir perspektif sunacaktır.