1 Genel bakış

Şu anda birçok demirbeton köprüsünün takviye ihtiyacı var. Tipik takviye yöntemi, çelik levhalar, takviye çubukları ve karbon kumaş gibi orijinal bileşenlerin yüzeyine çekme üyelerini takmaktır. Son on yılda, bir takviyeleme malzemesi olarak, "lif takviyeli polimer" (FRP) mühendisler tarafından genellikle hafif, yüksek mukavemeti, yumuşak ve kullanımı kolay ve iyi korozyon direnci nedeniyle giderek daha fazla tercih edilmiştir. Karbon elyaf (CFRP) ile güçlendirilmiş bir köprü, bükme gücünü önemli ölçüde artırabilir. Bununla birlikte, şüphenin ana nedeni karbon lifin açılması kolaydır.

Araştırma, CFRP'nin geriliminin çekme dayanımının yaklaşık% 50'sine ulaştığında, yapıştırıcı dökülmesinin gerçekleşeceğini ve takviyelerin başarısız olacağını gösteriyor. Sonuç olarak, karbon lifin çekme mukavemeti sadece yarısıdır ve diğer yarısı israf edilir.

Betonun gerginliğe ve kesmeye direnme yeteneği düşüktür, bu da CFRP yeteneğinin gelişimini sınırlandırır. Genel olarak, yapışkanın açılması betonun kesme çatlaklarından başlar. Bu çatlaklar beton ve CFRP arasındaki arayüzde veya çekilmiş çelik çubuğun yüksekliğinde meydana gelir. Malzemenin çekme potansiyelini tam olarak kullanmak ve yapıştırıcı dökülmesini önlemek için mühendisler ve teknisyenler, yapıştırıcı dökülmesine direnmek için karbon lifin bağlantı uzunluğunu artırmanın etkisinin açık olmadığı birçok demirleme yöntemini benimsediler.

2 Mevcut demirleme yöntemleri

2.1 U sarma halka demirleme

U kirişleri CFRP ile güçlendirildiğinde, çapalar genellikle karbon kumaşının uçlarına bağlanır. U çerçevesinin kendisi de 10 cm ~ 20 cm genişliğine sahip bir karbon bezdir. Karbon şerit kirişin altından geçirilir ve kirişin kenarına yapıştırılır, U şekli gösterir. Koşullar izin verirse, karbon kumaş tüm kirişi çevrelemek için kullanılabilir ve etki daha iyi olacaktır.

Şu anda, karbon lifin her iki ucuna genellikle bir halka eklenir, ancak çalışma demirleme etkisinin iyi olmadığını belirtir. Çok kanallı U şeklinde bir halka, karbon lif kumaşın tüm uzunluğunda, tercihen metre başına bir halka boyunca kurulmalıdır. Orta span alanı en kolay dökülme bölümüdür ve çemberler eklenmelidir. Desteğin yakınındaki U çerçevesi, kesim etkisi elde edilebilmesi için mümkün olduğunca uzatılmalıdır.

2.2 karbon levha gömülme yöntemi

Karbon kumaş yerine karbon fiber levha yönteminde kabul edilir. Karbon levhasının bölümü gereksinime göre belirlenebilir. Yaygın olarak kullanılan boyut 1cm ~ 2cm, kalınlık 1.4mm ~ 2mm ve uzunluk sınırsız. İlk olarak, beton koruyucu katmanında bir oluk ayarlanır. Oluk genişliği plakanın genişliğinden biraz daha büyük. Oluklar daha sonra temizlenir ve epoksi reçine ile doldurulur, daha sonra karbon plakası gömülür, epoksi reçine ekstrüde edilir ve sonunda pürüzsüzleştirilir ve kesilir. Karbon levhasının betonla üç temas yüzeyi olduğundan (sadece bir temas yüzeyi karbon bezle kaplanmıştır), sıkıca bağlanabilir ve beton yüzeyinin tedavisi işi azalır.

2.3 tırnak binme demirleme yöntemi

 "Binme tırnağı" demirleme yöntemi, karbon kumaş veya karbon plakası yapıştırdıktan sonra her 30 cm'de bir karbon kumaş uzunluğu boyunca bir "binme tırnağı" basmaktır. Çelik tırnaklar karbon kumaşının her iki tarafında da betona yuvarlanır ve küçük çelik levhalar, demirlemek için karbon kumaşına sıkıca basılır.

 "Fiber paket demir" için kullanılan malzeme, U halka demirleme yöntemiyle aynıdır. İlk olarak, bir grup karbon lif gerekli uzunluğa göre kesilir ve lif paketi kullanılacak epoksi reçineye batırılır ve takviye bölümü lif paketi tırnak eklenmesi için delikli edilir. Sonra deliği kapatmak için karbon plakasını (kumaş) yapıştırın. Lif paketinin epoksi reçinesi katlandıktan sonra, karbon bezden deliğe eklenir. Son olarak, lif paketinin açık ucu yatay olarak yayılır ve dairesel veya omuz şeklinde olan karbon plakasına yapıştırılır (Şekil 1'e bakın).

Ideal demirleme etkisi elde etmek için, delme derinliği, çap, düzleştirilmiş şekil vb. gibi bazı parametrelerin incelenmesi gerekir.

4 Sonuç

CFRP kirişleri güçlendirmek için kullanıldığında, CFRP sabit değilse, yapıştırıcı kırılacak ve CFRP'nin çekme kuvveti çekme kapasitesinin sadece yarısıdır.  "Fiber paket çapa" ile demirledikten sonra, çekme potansiyeli tam oyuna getirilebilir, güçlendirilmiş kirişlerin bükme kapasitesi etkili bir şekilde geliştirilebilir ve malzeme miktarı tasarruf edilebilir.

 "Fiber paket çapasının" delik derinliği, 5 cm'den az beton gereksinimini karşılamalıdır. Bu derinlik sadece iyi güç iletimini sağlamakla kalmaz, aynı zamanda beton koruyucu katmanın yıkılmamasını sağlayabilir. Ayrıca, lif paket demirleri ince ve yoğun ilkesine bağlıdır, aynı iletim gücü ve iyi demirleme etkisi ile. Fiber paket çapasının doğru ayarlanması, çekme kapasitesine tam oyun verebilir, tutkal açılış fenomeni ortaya çıksa bile, çapa hala karbon kumaşının çekme gücünü betona iletebilir.