Bir sürü uygulama, lif takviyeli polimer (FRP) kompozit malzemelerin beton yapıların tamiri ve güçlendirilmesi için gerekli olan mukavemet, esneklik ve diğer özellikleri sağlayabileceğinden, beton yapıların tamiri ve güçlendirilmesi için etkili olduğunu ve uygulamasının giderek daha geniş olduğunu kanıtlamıştır.  

27 yıldır aşırı araç yükü altında çalışan bir köprünün demirbeton köprüsünün mevcut durumu araştırıldı ve CFRP kumaşla demirlendirildi ve demirlendirmeden sonra çatlak gelişimi izlendi. CFRP kumaş ile takviye edilmeden önce ve sonrası demirbeton kirişlerinin bükme performansını belirlemek için, bükme momentu ve eğrilik arasındaki ilişkiyi analiz etmek için demirbeton köprü aralığının sınırlı bir eleman modeli kuruldu.

Bir köprü çok aralıklı bir köprüdür, yan aralıklı ana kiriş çelik kiriş ve beton levha birleşik bir yapıdır ve orta aralıklı ana kiriş yerde döküm edilmiş bir beton yapısıdır. Köprü 27 yıldır çalışıyor ve iki yönlü 4 şeritli trafikten sorumludur. Yerinde döküm edilmiş betonun düzeni orta aralık (aralık 4-7). Tipik bir demirbeton T kiristinin toplam yüksekliği 1680mm, web genişliği 460mm ve flanş kalınlığı 216mm'dir. Geometri ve yük boyutundaki fark nedeniyle, her aralıkta demirbeton kirişlerinin ayrıntılı sertleştirme yapısı farklıdır.

Ağır bir kamyon geçtiğinde, köprü yerden 12m yükseklikte incelendi ve demirbeton kiristinin altındaki açık çatlaklar gözlemlendi. Özellikle 4., 6. ve 7. aralıklar ve en ciddi çatlaklar ana kirişin ortasına yakın bulunmaktadır.

Köprü takviye mühendisliği hakkında karbon fiber takviyeli polimer

1. Yüzey işleme

Bağlanma, karbon lif takviyeli polimer kumaş uygulamanın anahtarı olduğundan, bağlama yüzeyinin durumu çok önemlidir. Karbon fiber takviyeli polimer kumaş ve beton sıkıca bağlanması için, tüm kirlilikler, gevşek beton ve diğer kirleticiler beton yüzeyinden çıkarılmalıdır. Bu işlem basit olsa da, daha fazla zaman alır ve genellikle el aletleriyle tamamlanır.

2. Yüzey mukavemet denetimi

Karbon lif takviyeli polimer sisteminin erken bozulmasını önlemek için beton yüzeyinin çekme dayanımı test edilmelidir. ACI özelliklerine göre, betonun bağlantı gücü bir gözyaşı testi yoluyla doğrulanabilir. Gözyaş testi, beton yüzeyindeki rastgele yerlerde yapılmalıdır. Bu durumda, beton yüzeyi, karbon lifi takviyeli polimer CFRP kumaş üreticisi tarafından belirtilen en az çekme mukavemetine sahip olmalıdır, bu da 1,4 MPa'dır.

3 Karbon fiber güçlendirilmiş polimer CFRP kumaş uygulayın

Karbon fiber güçlendirilmiş polimer CFRP kumaşının uygulanması aşağıdaki işlemleri içerir:

①  Belirtilen kalınlığa ulaşmak için karışık epoksi reçinesini betonun yüzeyine uygulamak için bir kürek veya spatula kullanın;

②  Karışık epoksi reçinesini karbon elyaf güçlendirilmiş polimer CFRP kumaşına uygulayın;

③ Karbon fiber takviyeli polimer CFRP kumaşını çatlamış beton yüzeyine uygulayın;

④  Karbon fiber güçlendirilmiş polimer CFRP kumaşını, yapıştırıcı her iki tarafta ekstrüde edilene kadar sert bir silindirle yuvarlayın;

⑤ Aşırı yapışkanı çıkarın.

Yapıştırırken, karbon lifi takviyeli polimer CFRP kumaşını ana kiriş yönünde uygulanacak konuma sabitlemek için bir kelepçe kullanın. Epoksi etkiye girdikten sonra kelepçeyi çıkarın.

4 Takviye sonrası çatlak izleme

Köprü takviyesi Ekim 2006'da karbon fiber takviyeli polimer (CFRP) ile tamamlandıktan sonra, çatlak yayılması ve beton ana kiristinin eğilimi izlendi. Ana kiriş hasar gördüğü bölgeye bir çatlak monitörü kuruldu. Çatlak monitörü, birinin siyah bir arka planına sahip ve beyaz bir milimetrelik ızgarayla kaplı olan iki üst üste geçen levhadan oluşur; diğeri şeffaftır, ızgaranın ortasında kırmızı bir çapraz var. Çatlaktaki herhangi bir değişiklik, çaprazların ızgaranın orijinal konumundan uzaklaşmasına neden olur. Temmuz 2009 itibariyle çatlaklarda hiçbir değişiklik gözlemlenmedi.