Altyapının mevcut durumu

Altyapı, insanlığın ekonomik ve sosyal ihtiyaçlarını karşılaması gereken büyük bir yol, bina ve köprü ağıdır. Bu altyapının mevcut durumu endişe verici. Bunlardan birçoğu açık bozulma belirtileri gösterdi. Birçok olası neden vardır: malzeme yaşlanması, korozyon, artan yol aşırı yükü, yanlış tasarım, inşaat hataları veya hatta bu faktörlerin bir kombinasyonu. Bu sorunu çözme ihtiyacı sadece iki olasılık sunar: yeniden inşa veya onarım. Bununla birlikte, bazı yapısal unsurları güçlendirmek genellikle yapının tam bir yeniden inşasını gerçekleştirmekten çok daha ucuzdur.

Demerbeton yapıların dış takviyesi için farklı teknikler ortaya çıktı.

Kullanılan ilk yöntemlerden biri çelik elemanı stres altında yüzeye bağlamaktır. İnşaat mühendisliği uygulamasında lif güçlendirilmiş polimerlerin ortaya çıkması ve çelik levhaların kullanımında karşılaşılan zorluklar, tamir uygulamalarında FRP (lif güçlendirilmiş polimerler) ortaya çıkmasına yol açtı. FRP'nin birçok avantajı vardır çünkü yüksek bir mukavemet-ağırlık oranına sahiptir ve koroze etmez. Bu nedenle, FRP sadece demirbeton kirişlerinin bükmesi ve kesme güçlendirilmesi için değil, aynı zamanda istikrarlı veya hasarlı yapısal sütunların kapatılması için de kullanılabilir.

Kompozit malzeme performansı

RP lif güçlendirilmiş plastikler, bireysel bileşenlerinden daha fazla özelliğe sahip ürünler üretmek için makro ölçekte birleştirilen iki veya daha fazla farklı malzemeden oluşur. FRP, matriste (polyester lif, vinil ester, epoksi reçine veya diğer lifler) yüksek mukavemetli liflerin (cam lif, karbon lif ve aramid lif) bir kombinasyonudur. Bu şekilde elde edilen malzeme heterojen ve anisotroptir. Lifler mekanik güç sağlar ve matris lifleri bir araya getirir, lifleri korur ve yükü kesme yoluyla liflere aktarır.

FRP tahtası birçok katmandan oluşan bir laminatdır (laminat olarak adlandırılır). Katman, matriste impregne edilmiş bir elyaf veya dokuma elyaflar katmanıdır. Katmanlar gerekli mekanik özelliklere göre tanımlanan yönlerin bir kombinasyonunda bir araya yığınıldığında, ürüne laminat denir.

FRP, levhalar, şeritler veya profiller gibi farklı biçimlerde üretilir. Bu ürünlerin her biri mühendislik alanında çok özel kullanımlar için uygundur. FRP'nin en önemli özelliği, yüksek kuvvet-ağırlık oranıdır. Bir kişi çelikten daha büyük bir çekme mukavemeti olan FRP'yi kolayca üretebilir ve bu çekme mukavemeti çeliğin% 10'undan daha azına eşdeğer.

İnşaat mühendisliğinde kompozit malzemelerin uygulanması

Yapısal onarım için FRP kullanın

Birçok bina inşa ediliyor, çoğu faydalı yaşamlarına yaklaşıyor. Bu, binaları ve demirbeton köprüleri etkileyecek. Kimyasal saldırı, mekanik şok ve kullanıcı yükünün sürekli artması bu yapıların bozulmasını hızlandıracaktır. Bu nedenle, bu köprülerden bazıları için yeniden inşaat göz önüne alınmalıdır. Ancak hükümetimizin uyguladığı bütçe kesintileri bizi daha ekonomik ve sürdürülebilir çözümler bulmaya zorluyor. Sınırlı örnek sayısına rağmen, kompozit malzemeler hala etkili bir yöntem sağlayabilir.

Başlangıçta, karbon veya camdan yapılmış FRP levhaları korozyon önleyici malzemeler olarak kullanıldı. Avantajları, uzunluk sınırlama sorununu ortadan kaldırmalarıdır, çünkü a priori herhangi bir boyutta olabilirler. Ayrıca, levha şeklinde demirbeton üyelerinin dış yüzeyine yapıştırıldığında, bükme ve kesme mukavemetini arttırmada çok etkili olduğu kanıtlanmıştır. Bu nedenle kirişler, duvarlar, levhalar ve demirbeton sütunlarda birden fazla takviye yapıldı

Daha sonra, ilk kez köprüyü onarmak için çok sayıda kompozit malzeme kullanıldı. Tamir ve takviye için kompozit malzemelerin kullanımı çelik kadar etkili olmayı savunan alternatif bir çözüm haline geldi.