Karbon fiber kumaş yenileme

Tuzların betonarme yapılarda neden olduğu korozyon hasarı ciddidir. Hatta betonarme bileşenlerdeki ciddi klorür iyonu fazlalığını betonun "kanseri" ile karşılaştıranlar bile vardır. ABD Standartlar Bürosu istatistiklerine göre, çelik konstrüksiyonun bina yapısının taşıma kapasitesini azaltması nedeniyle betonarme elemanlar temel taşıma kapasitesini kaybederek 28 milyar ABD dolarına varan bir kayba uğramıştır. Deniz suyu ortamı nedeniyle, deniz kıyısındaki betonarme yapıların korozyon oranı %70'in üzerindedir. Bu nedenle, betonarme yapılarda çelik çubukların korozyonu, genleşme çatlakları, çelik çubuklar boyunca betonun dökülmesi ve dökülmesi, betonarme yapıların dayanıklılığını tehdit eden başlıca tehlikeler haline gelmiş ve bunların neden olduğu büyük ekonomik kayıplar inşaat mühendisliği çevrelerinin odak noktası haline gelmiştir.

Korozyona uğramış beton yapı koruma ve güçlendirme teknolojisi dünya çapında ilgi görmektedir ve karbon fiber kumaş güçlendirme teknolojisi bu sorunu çözmenin etkili yollarından biridir.

1 Mühendislik örneği analizi

1.1 Mühendislik geçmişi

Proje, Jingtang Limanı'nda bir yerleşim alanıdır. 7 tuğla ve beton yapıdan oluşan bir sahil liman kenti konutudur. 2005 yılında inşa edilmiş olmasına rağmen, bazı nedenlerden dolayı inşa edilememiştir. Ana gövde tamamlanmış, iç ve dış dekorasyonu yapılmamıştır. 2012 yılında bir inşaat şirketi tarafından satın alınmış ve inşaatına devam edilmeye hazır hale getirilmiştir.

1.2 tespit ve analiz

Yerleşim alanındaki konut inşaatı 7 yıldır askıya alınmış olup, bu durum birçok mühendislik sorununa yol açmıştır. Görsel inceleme yoluyla, konut döşemesinin alt pas lekeleri her yerde görülebilir, ciddi boşluk, koruyucu tabakanın çoğu dökülmüş, çelik çatlakları yönünde. Kirişler ve plakalar, çelik çubukların korozyonu ve genleşmesi nedeniyle çatlaklara neden olur. Bileşen betonu ciddi şekilde karbonize olmuş, beton gevşek ve çelik korozyonu ciddidir. Döşemenin altındaki çelik çubukların çoğu açığa çıkmış ve donatının gerilme kesiti zayıflamıştır, bu da yapının güvenliğini tehlikeye atmaktadır. Tasarım çizimleri ve şantiyede beton ve çelik çubukların korozyon analizi ve ilgili kalite kontrol departmanlarının denetimi sonucunda, projenin inşaatına devam edilebilmesi için güçlendirilmesi gerektiği düşünülmektedir.

1.3 arıza analizi

Çok sayıda beton numunesi ve karot numunesi toplanarak, mekanik ve kimyasal analizler ve saha incelemeleri sonucunda şu sonuçlara varılmıştır: Çelik korozyonu, beton örtü çatlamasının ana nedenidir. Korozyon, bir yandan atmosferik ortamdaki ve deniz ortamındaki klorür iyonlarının girmesinden kaynaklanır. Diğer yandan, beton örtü kalınlığı yeterli değildir ve bazı bileşenlerde koruyucu tabaka bile yoktur.

Saha incelemesi ve test sonuçları:

• Betonun dayanımı temel olarak tasarım gereksinimlerini karşılayabilir.

• Betondaki uzunlamasına çatlaklar uzunlamasına bağlantılıdır.

• Beton yüzey ciddi şekilde dökülmektedir.

• Çelik çubuklardaki korozyon çok ciddidir ve donatı kesitindeki hasar %50'ye ulaşmıştır.

2 Güçlendirme şeması, inşaat ve kalite kontrolü

2.1 Donatı şemalarının seçimi altı kategoriye ayrılabilir: 1) kesit büyütme yöntemi; 2) çelik donatı yöntemi; 3) çelik bağlama yöntemi; 4) ön gerilimli donatı yöntemi; 5) kuvvet iletim yolunun değiştirilmesi; 6) karbon fiber donatı yöntemi.

Uygulama, karbon fiber takviye yönteminin yüksek mukavemet, yüksek modül, korozyon direnci, yorulma direnci, kolay işlenebilirlik, hafiflik, kolay manuel kullanım vb. gibi avantajlara sahip olduğunu kanıtlamıştır. Karbon fiber takviye (CFRP), üstün malzeme mekanik özellikleri ve yüksek verimliliği nedeniyle en umut verici yapısal takviye yöntemi olarak kabul edilmektedir.

2.2 CFRP takviyesinin tasarım prensibi ve hesaplanması

Taşıma kapasitesini artırmak için, çelik çubukların korozyon derecesine göre uzunlamasına CFRP sac hesaplanarak, çelik çubukların kesit alanı, çelik çubukların dayanımı ve çelik çubuklar ile beton arasındaki kohezyon kuvveti kaybı azaltılmalıdır.

3. Beton yapı üzerine harici olarak yapıştırılmış karbon fiber kumaş

3.1 Çelik çubuktan pas çıkarma

(1) Çatlama, gevşeklik ve petek korozyonu gibi bozulmuş betonu çıkarın.

(2) Korozyona uğramış çelik çubuk betonu çıkarın ve donatıyı açığa çıkarın.

(3) Çelik çubuğun yüzeyindeki pas tabakasını tel fırça ve açılı taşlama makinesi ile temizleyin.

(4) Çelik çubuğu açığa çıkarmak için çelik çubuğun yüzeyini aseton veya susuz alkol ile silin.

3.2 temel yüzey işlemi,

(1) Bileşen yüzeyinin düzleştirilmesi, kum, taş ve çimentonun açığa çıkarılması.

(2) Çatlakların bir kısmı tamir malzemeleri ile onarılır.

(3) Yüzey tozu basınçlı hava ile temizlenir ve yüzey asetonla silinir.

3.3 Beton yüzeyini kaplamak için taban yapıştırıcısını rulo veya fırça ile eşit şekilde sürün. Yapıştırıcının beton gözeneklerine iyice yedirilmesi ve yapıştırıcı katılaştıktan sonra bir sonraki işleme geçilmesi gerekir.

3.4 tesviye işlemi

(1)Beton yüzeyin içbükey kısmı tesviye malzemesi ile doldurulur.

(2)Tesviye malzemesini, en az 20 mm yarıçaplı düzgün bir ark oluşturmak için köşeye uygulayın.

(3)Tesviye malzemesi kuruduktan sonra, bir sonraki çalışma prosedürüne geçin.

3.5 karbon fiber kumaş yapıştırma

(1)Tasarım gereksinimlerinin büyüklüğüne göre karbon fiber kumaş kesilir.

(2)daldırma reçine yapıştırıcısını hazırlayın ve macun kısmına eşit şekilde uygulayın.

(3) Karbon fiber kumaşı yapıştırın, silindiri elyaf yönü boyunca birçok kez yuvarlayın, kabarcığı dışarı atın, böylece reçine tutkalı karbon fiber kumaşa tamamen daldırılır.

(4) Karbon fiber kumaşın yüzeyine bir kat tutkalı eşit şekilde yayın.

(5)CFRP'nin bindirme uzunluğunun en az 100 mm olmasına, ucunun enine CFRP ile sabitlenmesine ve eğrilen kısmın şırınga ile onarılmasına dikkat edilmelidir.

3.6. Yapıştırıcının dayanıklılığını, yangına dayanıklılığını ve diğer özelliklerini sağlamak için yüzeye koruma amaçlı harç veya yangın geciktirici kaplama uygulanabilir. Sonraki işlem (ev dekorasyonu) ihtiyaçlarını karşılamak amacıyla, bu projede yüzey yapışmasını artırmak için levhanın alt kısmına çimento harcı yünü uygulanmıştır.

4 Çözüm

Tuz korozyonunun çelik çubuklarda neden olduğu korozyonun evlere verdiği zarar, mühendislerin dikkat etmesi gereken önemli bir konudur. İnşaat kalite yönetimini güçlendirmek, malzeme kalitesini sıkı bir şekilde kontrol etmek ve özel ortam koşullarına göre gerekli önlemleri almak özellikle önemlidir. Bu çalışmada yer alan projenin güçlendirme ve onarım etkisi göz önüne alındığında, güçlendirme işlem teknolojisi uygulanabilir ve etkisi iyidir. Güçlendirme işleminden sonra, ilgili kalite kontrol departmanının onayını geçmiştir. Bir yıldan uzun süredir herhangi bir anormallik olmaksızın kullanılmaktadır. Karbon fiber takviyeli beton (CFRP), mükemmel teknik ve ekonomik performansa sahiptir ve bu da onu kaçınılmaz olarak yapı güçlendirme alanında önemli bir konuma getirecektir ve iyi bir geliştirme alanı ve potansiyeline sahiptir.