Beton Silo Duvarının Güçlendirilmesi

Bu proje, betonarme boru yapı güçlendirme projesi olan No. 2 Uçucu Kül Tesisi'nin alüminyum oksit silosudur. Destek formunun sınıflandırmasına göre, alümina silosu kolon-silindir desteklidir. 8,5 m'nin altında boru yapı ve pilaster bulunmakta olup, iç boru ve dış borunun kalınlıkları her ikisi de 500 mm'dir. Kolon kesit boyutu 1000mm×1000mm olup, kolon ve kolon 800mm×1800mm arayüz boyutuna sahip bir bağlantı kirişi ile bağlanmaktadır ve boru yapı ile depo yapısı arasında 800mm×1800mm kesit boyutuna sahip bir halka kiriş bulunmaktadır. Alümina silosu, iç çapı dn=25m olan betonarme yuvarlak bir silodur, alümina silosunun yüksekliği 40m'dir ve temel formu kazıklı radye temeldir. Silo duvar yüksekliği h=31.5m, h/dn=1.6<1.5, sığ silo için beton tasarım dayanımı C35'tir. Projenin inşaatı 2013 yılında tamamlanmış olup, 2016 yılında muayene ve güçlendirme yapılmıştır.

On-site inspection photos

Alümina silo duvarının beton dayanımının tahmini değerine göre, orijinal olarak tasarlanan beton sınıfından oldukça farklı olan C25 beton sınıfı çıkarılır. Bunun nedeni:

Alümina silo, dikkatsiz inşaat nedeniyle titreştirilmemiştir ve bu da doğuştan gelen kusurlara neden olmuştur;

Silo içindeki yüksek basınç, sıcaklık ve korozyon gibi sorunlar nedeniyle silo duvarının tabanında fil ayakları oluşmuş ve küçük çatlaklar oluşmuştur;

Hızlı boşaltma ve standart dışı yükleme ve boşaltma, silo duvarının yetersiz basınç taşıma kapasitesine neden olmuştur.

Test sonuçları, 8.500m'nin üzerindeki projenin alümina silo duvar betonunun basınç dayanımının C35 tasarım dayanım seviyesinin gereksinimlerini karşılamadığını göstermektedir. Ve silo duvarının yetersiz beton dayanımından kaynaklanan üretim güvenliğinin gizli tehlikelerini ortadan kaldırmak için takviye işlemi yapılması önerilmektedir.

Güçlendirme şeması ve alümina silosunun inşası

Bu projede karbon fiber takviyeli beton silo kullanılmıştır, karbon fiber alümina silo için etkili çember kısıtlaması sağlayabilir.

Testten sonra, alümina silo duvarının beton mukavemet derecesi, orijinal olarak tasarlanan betonun mukavemet derecesini karşılamaz ve sağlanan çevresel bağlama kuvveti yetersizdir. Karbon fiber takviyeli silo, dairesel bağlama kuvvetinin orijinal betondaki eksikliğini telafi edebilen bir silodur

Mekanik açıdan bakıldığında, karbon fiber kumaşın yüksek çekme performansı, betonarme silolar için çok uygun çember kısıtlamaları sağlayabilir. Silo duvarı ile karbon fiber arasındaki etkileşim altında, silo duvarı orijinal depolama malzemesinin orijinal yatay ve dikey iki yönlü gerilim ve basınç durumundan mevcut üç yönlü basınç durumuna geçer. (Depolama malzemesi yatay çevresel basınç, dikey sürtünme ve karbon fiber kumaş yatay çevresel basınç). Silo duvarının yanal direncini iyileştirin, mekanik özelliklerini etkili bir şekilde iyileştirin, çember bağlama kuvvetini artırın ve yük taşıma kapasitesini artırın.

Alümina silo güçlendirme yapısı

Silo duvarını alümina silo güçlendirme çizimine göre güçlendirin. Bu projede, 300 g/m2, 0,167 mm kalınlığında, sert mukavemetli sınıf I tek yönlü kumaş (kumaş) kullanılmıştır, çekme dayanımı tasarım değeri 2300 MPa'dır ve çekme dayanımı standart değeri 3400 MPa'dan büyüktür.

Alümina silo karbon fiber ile güçlendirildiğinde, silo tamamen boşaltılmalıdır. Bunun nedeni, karbon fiber güçlendirmenin pasif kuvvet altında pasif güçlendirme olmasıdır. Pasif güçlendirmede, ikincil kuvvetin yapı üzerindeki etkisini dikkate almak gerekir. Alümina siloda, beton dökülürken beton yeterince titreştirilmemiştir, böylece silonun duvarının bazı kısımları petek kenevir yüzeyine sahipti. Karbon fiber yapıştırılmadan önce, petek kenevir yüzeyi onarıldı. Betonun petek çukurlu yüzeyini onarırken, orijinal petek çukurlu yüzeyin varlığı kaldırılmalıdır. Daha sonra, mevcut beton gövdesindeki kum delikleri, gözenekler ve çatlaklar tamamen ortadan kaldırılabilmesi için, beton varlığını incelemek için iki görsel inceleme ve ince tel inceleme yöntemi kullanılır. Betonu tamamen nemlendirdikten sonra, dökme ve sıkıştırma için C40 beton kullanın. Karbon fiber, döküldükten hemen sonra yapıştırılamaz. Şartnameye göre, karbon fiberin yapıştırılacağı betonun yüzey nem içeriği %4'ten fazla olmamalı ve %6'dan fazla olmamalıdır. Beton yüzeyin nem içeriği sınırı aşarsa, manuel kurutma veya yüksek nemli yüzeyler için özel yapısal yapıştırıcı kullanılmalıdır.

Silo duvarının petek çukurlu yüzey işlemi

Karbon fiber CFRP, aralık 800mm

Siloya bağlı CFRP karbon fiber

Karbon fiber üzerine karbon fiber yapıştırıcı uygulayın

Güçlendirilmiş bileşenlerin dayanıklılığını sağlamak için, karbon fiberle güçlendirilmiş tüm bileşenlerin yüzeyi, kalınlığı en az 5 mm olan 2 kat yanmaz kaplama ile korunur. Karbon fiber yapıştırılırken, karbon fiberin fiberin çekme mukavemetini daha iyi uygulayabilmesi için güvenilir ankraj kullanılmalıdır. Yapısal yapıştırıcılara ek olarak, çelik plakaların da ankrajlanması gerekir ve ankraj kuvveti karbon fiberin çekme mukavemetine eşit veya daha büyük olmalıdır.

Genleşme cıvatası çelik levha boncuğunu sabitler

CFRP güçlendirme için çelik boncuk