Beton yapıların CFRP takviye ve onarımı, yapıları takviye etmek için dış bağlı yüksek performanslı kompozit malzemeler kullanan yeni bir teknoloji türüdür. Karbon lifin çekme dayanımı çelikten on kat daha yüksektir ve elastiklik modülü 1 ila 2 katına eşittir. Karbon fiber levha beton yapının yüzeyine epoksi reçine ile yapıştırılır ve iyi çekme dayanımı bileşenin taşıma kapasitesini artırmak amacıyla elde edilir. Yüksek mukavemet, hafif ağırlık, yüksek verimlilik ve rahatlık avantajlarına sahiptir. Karbon fiber levha artı beton yapıların tamiri için aynı teknoloji, diğer takviye yöntemlerinden farklı olan yeni bir yapısal takviye teknolojisi olduğundan, karbon fiber kompozit malzemelerin özelliklerini ve takviye tasarımını daha da tartışmak gerekir.

CFRP bükülerek güçlendirildiğinde üyenin normal bölümünün çalışma aşaması

Aşama 1: Beton çatlamalarından önce. II. Aşama: Beton çatları, uzunluk boyunca gerginli çelik çubuklar oluşturmak için. III. Aşama: Uzunluk gerilmiş çelik çubuk verimden sonra son durumuna ulaşır.

Betondaki karbon fiber kumaşın sıkıştırma kapasitesi, takviye miktarı farklı olduğunda farklı olduğundan, ikinci ve üçüncü aşamalarda, bölüm sertliğinin değişimi, beton bölümünün farklı güç alanı ve karbon fiber kumaş takviyesi miktarıyla ilişkilidir. Bileşen çatlamışsa veya çatlak takviylemeden önce büyük ise, karbon fiber kumaş sadece orijinal çatlak temelinde çatlağın daha fazla gelişimini engelleyebilir. Uzunluk karbon lif kumaşının ucu demirlenir ise, kirişi bir bütün olarak sınırlayacaktır. Bu nedenle, güçlendirilmiş kiristin kesim sertliğinin değişimi, karbon fiber kumaş takviyesi miktarı, yükleme geçmişi ve demirleme yöntemi gibi faktörlerden etkilenir.

Bükme takviyesi sırasında üyelerin ana arıza modları

Dış karbon fiber takviyesinin mekanizması, hasarlı beton üyesinin yüzeyine yüksek mukavemetli, yüksek modüllü karbon fiber kumaşını yapıştırmaktır, böylece mükemmel performansı (özellikle çekme performansı) uygulanabilir, böylece takviyeleme amacına ulaşılabilir.  

Bükme takviyesi sırasında üyelerin arıza modları esas olarak aşağıdakileri içerir:

1) Çelik çubuk önce verime ulaşır ve daha sonra sıkıştırma bölgesindeki beton ezilir. Bu anda, karbon fiber levha izin verilen çekme gerilimine ulaşmaz;

2) Çelik çekme çubuğu önce bükülmeye ulaşır ve ardından karbon lif levhası izin verilen çekme gerilimini aşır ve nihai çekme gerilimine ulaşır. Şu anda, sıkıştırma bölgesindeki beton kırılmamıştır;

3) Takviye miktarı çok büyük ve sıkıştırma bölgesindeki beton çekme çelik çubuğu verime ulaşmadan önce ezilir;

4) Normal bölümün nihai taşıma kapasitesine ulaşmadan önce, karbon lif kumaşıyla bağlantıdaki yerel normal gerilim ve kesme gerilimi, betonun çekme mukavemetini ve kesme mukavemetini elde edebilir. Beton, kesildikten sonra CFRP tarafından parçalanır, yani CFRP ve beton soyulur.

Bükme takviye üyelerindeki karbon lif miktarının belirlenmesi

Daha az takviyeli ve süper takviyeli RC kirişlerinin kırılgan bozulmasına benzer olarak, CFRP takviyeli üyeler de kırılgan bozulmayı önlemek için CFRP takviyeli miktarı kontrol etmelidir.

Üyelerin güçlendirilmesi genellikle boşaltılmayan bir durumda gerçekleştirilir, yani güçlendirilmeden önce, orijinal üyenin bölümü arayüzün iç kuvveti altında belirli bir başlangıç gerilim durumunda olacaktır. Karbon lif sadece yük arttığında deforme ve katılır. Çalışmalar, takviye öncesi üyesin hesaplanan ilk bükme anının bükme kapasitesinin% 20'sinden az olduğunda, ilk bükme anının az etkisi olduğunu kanıtlamıştır. Yani, ikincil kuvvetin etkisi göz ardı edilebilir ve ilk stresin ve gerginliğin etkisi dikkate alınmalıdır.

Karbon fiber levha demirlemeli beton yapısal üyesi arıza sınırı durumuna ulaştığında, karbon fiber levhanın nihai çekme dayanımı genellikle tam olarak kullanılmaz. Bu anda, arıza sınır durumuna ulaştığında karbon fiber levhasının ulaştığı gerilim değeri, katkısını belirlemek için kullanılmalıdır. Aynı zamanda, karbon fiber levha sonunda kırıldığında önemli bir kırılganlık gösterir. Bu nedenle, karbon fiber levha bileşen kırıldığında nihai çekme dayanımına ulaşabile bile, yeterli güvenilirliği sağlamak için sınır durumunu tasarlamak için standart olarak nihai çekme geriliminden daha az izin verilen çekme gerilimi seçilmelidir.

Öneri

1 CFRP takviye teknolojisi kirişin sertliğini belli bir dereceye kadar geliştirir ve beton çatlamalarının gelişimini engeller;

2 İlk stres karbon fiber takviyesinin etkisini azaltacaktır, bu yüzden takviyesinden önce boşaltmaya çalışın

3 Beton kirişinin sertliği yetersiz olduğunda ve çatlak çok büyük olduğunda, kullanımını iyileştirmek için doğrudan karbon fiber takviye kullanmak uygun değildir.

4 Normal koşullarda, yapısal üyelerin takviyesi yereldir ve yapısal sistem takviyesinden sonra değiştirilebilir. Bükmeden ve güçlendikten sonra, bükmeden önce kesme başarısızlığından kaçının.

5 CFRP soyma hasarının derecesinin CFRP'nin çekme mukavemeti üzerindeki etkisi daha fazla çalışmaya ihtiyaç duyar