Malzeme biliminin gelişimi ile birlikte, inşaat mühendisliğinde lif kompozit malzemelerin uygulanması yurt içinde ve yurtdışında sıcak bir araştırma konusu haline geldi. Tek yönlü karbon fiber kumaş, mükemmel performans ve istikrara sahip yapay bir yüksek teknoloji malzemesidir. Bu malzeme beton yapıların bakımı ve takviyesi için uygundur.

1 Karbon Fiber Özellikleri

Karbon lif, bir tür lifli karbon malzemesidir. Binlerce derece yüksek sıcaklık altında özel teknoloji tarafından üretilen yüksek teknoloji malzeme ürünüdür. Karbon fiber malzemeler yaşlanma direnci, yüksek mukavemet, hafif ağırlık, korozyon direnci ve son derece istikrarlı fiziksel özellikler avantajlarına sahiptir. Çekime mukavemeti çeliğin 7-1O katına ulaşabilir, ancak oranı çeliğin% 25'inden azdır. Siyah filament, çok küçük çap, kırılması çok kolaydır, yalnız kullanılamaz. Yalnızca karbon lifleri reçine ile impregner edildikten ve özel teknoloji ile liflerin yönlü düzenine sahip kompozitlere dönüştürüldükten sonra uygulanabilirler. Genellikle, bitmiş levha karbon fiber kumaş ve karbon fiber laminata bölünür. Karbon fiber levha karbon fiber laminatından daha rastgelendir.

2 Karbon Fiber Takviye Teknolojisinin Özellikleri ve Avantajları

2.1. Karbon liflerin kimyasal istikrarı mükemmeldir. Bina yapısının dış ortama uyumluluğunu artırabilir ve bina yapısının hizmet ömrünü uzatabilir.

2.2. Karbon lif malzemelerinin fiziksel ve mekanik özellikleri mükemmeldir. Malzemenin mükemmel fiziksel ve mekanik özellikleri, yapıların bükülme, kesme, sıkıştırma, yorgunluk, sismik, rüzgar, çatlak ve sapma kontrolünün güçlendirme mühendisliğinde etkili bir şekilde kullanılmasını ve mükemmel bir takviye etkisi elde etmesini sağlar.

2.3. Karbon fiber malzemesi hafif ve yüksek kuvvetlidir. Onunla güçlendirilen yapı, herhangi bir takviye izi bırakmadan ve yapının dış görünümünü etkilemeden dekore edilebilir. Hafif ağırlığı ve yüksek mukavemeti, yapının hacmini artırmadan ve yapının şeklini değiştirmeden yapıyı güçlendirmeyi mümkün kılar. Bu, diğer bakım ve takviye yöntemlerinin karşılaştırılamadığı bir özelliktir.

2.4. CFRP ile betonu güçlendirme yapım prosedürü çok basit ve uygundur. Takviye inşaatında olduğunda, büyük ölçekli mühendislik ekipmanları kullanmaya gerek yoktur, sadece çalışmak için küçük elektrikli aletler kullanması gerekir. Bu nedenle, daha az iş türü, daha az emek, daha kısa inşaat süresi ve inşaatta daha hızlı ilerleme avantajlarına sahiptir. CFRP takviye teknolojisinin inşaatı uygun ve basit olduğundan, büyük ekonomik ve sosyal faydalara sahiptir, bu nedenle CFRP takviye teknolojisi beton yapıları güçlendirmek için ideal bir yapı malzemesidir.

3 CFRP ile güçlendirme

Mühendislik uygulamasında kullanılan inşaat malzemelerinin sürekli gelişimi ve ilerlemesi ve yeni malzemelerin ortaya çıkması, inşaat mühendisliğinin gelişimi için önemli itici güçlerdir. Yeni malzeme karbon lifinin araştırılması ve geliştirilmesi ve inşaat projelerinin bakım ve takviye alanında başarılı uygulanması, inşaat projelerinin takviye teknolojisinde yeni bir bölüm açtı.

3.1. Karbon Fiber Malzemeleri Gereksinimleri

 (1) Karbon lif kompozitleri

Karbon lif kompozitleri matris ve liflerden oluşur. Beton yapıların güçlendirilmesinde yaygın olarak kullanılan üç çeşit lif malzemesi vardır: aramid lif, karbon lif ve cam lif. Bu üç kompozitin özellikleri, gerilim ve gerginlikte tamamen doğrusal elastik olmaları ve malzemede verim noktası veya plastik bölge olmamasıdır. CFRP ile beton yapıları güçlendirirken, CFRP'nin yapısal deformasyonu engellemek ve yapıların nihai mukavemetini ve yük taşıma kapasitesini artırmak için CFRP'nin özelliklerini kullanmak için yapısal gerilim ve yapısal özelliklerine göre üyelerin yüzeyine düzenli bir şekilde bağlanması gerekir.

 (2) Bağlama malzemeleri

Karbon fiber kumaş ve betonun birlikte çalışabilip çalışmaması, yapıştırma malzemesi performansının anahtar noktasıdır. Bağlama malzemesi ayrıca aralarındaki güç iletiminin anahtarıdır. Seçtiğimiz yapıştırma malzemesi yeterli dayanıklılığa sahip olmalıdır. Beton çatlaması nedeniyle kırılgan bağlantı bozulmasına neden olmaz. Aynı zamanda, karbon lif ve beton arasındaki kesme gücünün aktarılmasını sağlamak için yeterli güce ve sertliğe sahip olmalıdır. Beton yapı takviye projesinin inşaat ortamı sınırlı olmadığından, yapıştırma malzemesi, tıpkı karbon lif malzemesi gibi sert doğal ortama uyum sağlayabilmeli.

3.2. CFRP Beton Yapılarının İnşaat Teknolojisi ve Gereksinimleri

 (1) İnşaat öncesi hazırlık ve temel işlemi için gereksinimler

Karbon fiber kumaşını betona yapıştırmadan önce, beton yapının yüzeyindeki bozulan katmanın önce taşlama tekerleği ile çıkarılması ve cilalanması gerekir: beton yapının temel yüzeyinin kaybolması ve çırpması pürüzsüzleştirilmelidir, köşe parçası ve çırpma parçası pürüzsüzleştirilmelidir, köşe parçası çarpılmalıdır ve çatlak parçası epoksi reçine bulamağı enjekte ederek onarılmalıdır. Beton taban yüzeyinin temizlenmesi: önce çelik tel fırçası ile gevşek çöpleri fırçalayın, daha sonra sıkıştırılmış hava ile tozu çıkarın: daha sonra yüzeyi aseton veya susuz alkol ile silin veya temiz suyla durulayın, ancak bir sonraki işlemin inşasından önce beton taban yüzeyinin tamamen kuru olduğundan emin olmalıdır.

2) Yapıştırma için inşaat gereksinimleri

A. Beton yapıların temelinin güçlendirilmesi için gereksinimler: Beton yapıların CFRP takviye teknolojisi, CFRP ile yapının yüzeyi arasındaki bağlama verimliliğine dayanır, bu nedenle tabanın betonunun dayanıklılık derecesi C15'ten daha düşük olmamalıdır. Aynı zamanda, demirbeton yapısının iyi bir koruyucu katmanına sahip olması ve temel yüzeyin düz olması gerekir. Yapının soyulması, soyulması, korozyonu, çatlakları ve ciddi karbonlanması gibi yüzey kusurları için önce onarım ve inşaat yapılmalıdır.

B. CFRP'nin yapışması: Beton üyeleri CFRP ile güçlendirirken, yapıştırma malzemeleri ile tam sızmayı sağlamak için ince kumaşın çok katmanlı yapıştırma yöntemini benimsemek gerekir. Esken üyeler için, gerilim bölgesinin ekseni boyunca CFRP yerleştirerek onları güçlendirmek ve ana lif yönünde bölümün sonuna yakın gerekli demirleme önlemlerini almak daha iyidir.

C. CFRP'nin üst üste düşmesi ve kesilmesi: CFRP'yi betonu güçlendirmek için bağlarken, CFRP ve beton arasındaki bağ gerilimi çoğunlukla sonunda 10cm aralığında yoğunlaştığından, bağ arızası kırılgandır, bu yüzden CFRP'nin üst üste düşmesi gerektiğinde, üst üste düşme uzunluğu 10cm'den az olmamalıdır. Çaplaşma parçası bileşenin maksimum gerilim alanından kaçınmalı ve çaplaşma ucu düz ve bükülmeden olmalıdır.

D. Karbon fiber kumaş ve projede seçilen eşleşen yapıştırma malzemeleri, üretici tarafından sağlanan malzeme denetimi sertifikasına ve kalifikasyon sertifikasına sahip olmalıdır.

3.3. Bağlama Yöntemiyle Takviye Malzemelerinin Kalite Kontrolü

İnşaatta kesinlikle kontrol edilmesi gereken önemli noktalar

 (1) Bağlantı malzemelerinin oranı kontrolü

Bağlantı malzemelerinin karışım oranı kesinlikle kontrol edilmelidir. Bağlantı takviyesinin kalitesini ve etkisini sağlamak için anahtar bağlantıdır. Karıştırırken malzemelerin kesinlikle karışım oranına göre hazırlanması gerekir.

 (2) İnşaat sıcaklık kontrolü

Epoksi reçine düşük sıcaklıkta yavaş yavaş sertlenir. Genellikle, doğrudan L5 ~ 28 ~ C sıcaklığında inşa edilmesi seçilir. İnşaat düşük sıcaklıkta yapılırsa, ısıtma ve bakım önlemleri alınmalıdır.

 (3) Şekillenme için gerekli basınç korunmalıdır.

Beton kirişler ve levhaları güçlendirirken, çoğu kirişlerin altında yapılır ve altından üste yapıştırılır. Basınç yetersiz ise, beton ve beton arasındaki bağ yeterince yakın olmayacak, bu da takviye katmanının malzemesinin düşmesine neden olacak ve takviye etkisini etkileyecek.

 (4) Yapıştırma kontrolü

Boşlukların oluşumundan veya gum çıkarmaktan kaçınmak için, hava baloncuklarını ekstrüde etmek ve kazmak gerekir. Aksi takdirde, beton yapıların takviye etkisini etkileyecek ve bazı parçaların zayıf bağlanmasına neden olur, bu da beton yapıların kullanımı sırasında bu parçalarda stres konsantrasyonu fenomenine neden olur ve beton yapıların yıkılmasına neden olur.

Epilog

Çin'in betonu güçlendirmek için karbon lif bağlama teknolojisini tanıtması uzun sürmedi. Ancak bu teknoloji giderek daha fazla takviye projesinde uygulanmıştır. Mükemmel performansı, beton yapıların takviyeleme sürecinde tamamen yansıtılır.