Proje Genel Bakış 

Jiahe Kömür Madeninin kemer taşıma koridorunda, son yıllarda, yapının sert ortamı ve çevresi nedeniyle, demirbeton yapısı ve malzemeleri bozuldu ve temel eşitsiz bir şekilde yerleşti, yapının eğilmesine neden oldu. Eklemlerin kesme dislokasyonu, betonun karbonlanması ve dayanımın azalması kömür madenlerinin güvenliğini ve üretimini ciddi bir şekilde etkiler. 

Özel hasar alanları arasında kemer koridorları ve silolar arasındaki destek kurulları bulunmaktadır. Silo ciddi eğimliydi, kemer koridorunun ve silonun bağlantı bölümünde ciddi kesme hasarı meydana geldi ve duvar, silo duvarı ve bağlantı kirişi açıkça kırıldı. Kemer koridorunun destek köprüsünün alt kord düğümünün betonu, açığa çıkan çelik çubuklar ve korozyona eşlik eden ciddi çatlamalara, kırılmalara ve büyük alanlı dökülmelere sahiptir. Kömür yükleme bahçesinin yakınındaki kemer koridorunun destekleyici truss: akord kiristinin yüzeyindeki beton daha şiddetli bir şekilde havalandırılır, kiristinin altındaki beton çatlanır ve çatlaklar genellikle çelik çubuk boyunca dağılır. Alt akord betonunun bir kısmı tümü düştü. 

Jiahe Kömür Madeni'nin kömür yıkama tesisinin kemer galerisi truss tarafından ortaya çıkan yapısal güvenlik sorunları göz önüne alındığında, maden üretimini etkilemeden truss'ı güçlendirmek için karbon fiber kompozit malzemeler kullanıldı. 

Karbon lif güçlendirme tasarım prensipleri ve yöntemleri 

Karbon fiber güçlendirme tasarım prensipleri: 

① Karbon lifin yüksek mukavemetli özelliklerine tam bir oyun vermek için, beton yapısının ve üyelerinin gerçek beton mukavemet sınıfı, bükme güçlendirme ve kesme güçlendirme sırasında C15'ten daha düşük olmamalıdır. Beton sütunları güçlendirmek için mühürlenmiş ve yapıştırılmış karbon lif levhaları kullanıldığında, beton dayanıklılığı sınıfı C10'den daha düşük olmamalıdır. 

②  Beton yapıyı güçlendirmek için bağlı karbon fiber levhaları kullanıldığında, taşıma kapasitesinin nihai durum hesaplamasını ve normal hizmet sınır durumunun kontrol hesaplamasını gerçekleştirmek için olasılık teorisine dayanan nihai durum tasarım yöntemi mevcut ilgili ulusal standartlara uygun olarak kabul edilecektir. 

③ Betonun kesme dayanımı düşük olduğunda, karbon fiber kumaş katmanlarının sayısı artırılmalıdır. Karbon fiber kumaş ile güçlendirilmiş üyesin yüzeyi arasındaki soyma hasarını göz önüne alındığında, stres altında karbon fiber kumaşının aynı bölümünün yapışkan katmanlarının sayısı 3'ten fazla olmamalıdır. 

④  Yapıştırılmış karbon fiber levhaları yapıyı veya bileşenleri güçlendirmek için kullanıldığında, güçlendirilmeden sonra yapıdaki diğer bileşenler veya bileşenlerin diğer özellikleri üzerindeki olası etki göz önünde bulundurulmalıdır. 

⑤  Karbon fiber levhaları için, üretici tarafından sağlanan en az% 95 garanti oranının nihai çekme dayanımı, standart çekme dayanımı değeri olarak kabul edilecektir. Karbon fiber levhanın nihai çekme gerilimi, elastiklik modülüne bölünen çekme mukavemetinin standart değeri olarak alınmalıdır. Karbon fiber levhanın nihai çekme gerilimi, elastiklik modülüne bölünen çekme mukavemetinin standart değeri olarak alınmalıdır. 

⑥ Karbon fiber kumaşın örtüşüm uzunluğu, fiber yatak yönünde 100mm'den az olmamalıdır. Birden fazla veya birden fazla karbon fiber kumaş katmanı güçlendirme için kullanıldığında, her veya her bir karbon fiber kumaş katmanının üst üste geçen pozisyonları aşamalı olmalıdır. 

⑦ Beton yapıyı köşelere yapıştırırken, beton yapının köşeleri, köşelerdeki lif kumaşının stres konsantrasyonundan kaçınmak için yuvarlak köşelere cilalanmalıdır. 

⑧ Karbon fiber kumaşın uygulanmasında verimlilik sorunu var. Aynı miktarda karbon fiber kumaş için, eşit şeritlerle yapıştırmanın güçlendirme etkisi tüm şeritlerden biraz daha iyidir. 

⑨ Karbon fiber levhasının betonla güvenilir bir şekilde çalışmasını sağlamak için gerektiğinde ek demirleme önlemleri alınmalıdır. 

Karbon fiber güçlendirme yöntemleri 

① Bileşenin bükme ve gerilim direncini iyileştirmek için bileşenin ana ekseni boyunca karbon lifi yapıştırın; 

② Karbon lif bileşenin ana ekseninin dikey yönünde yapıştırılır ve kesme gücü bileşenin kesme direncini iyileştirmek için karbon lif ve süpürge tarafından paylaşılır; 

③  Güçlendirilmiş parçanın esnekliğini artırmak ve sismik performansını artırmak için bileşenin ana ekseninin dikey yönünde karbon fiber kumaş yapıştırın. Şu anda, yurt içinde ve yurtdışında en yaygın olarak kullanılan karbon lif, yapısal güçlendirme için karbon lif kullanımıdır, yani güçlendirme amacına ulaşmak için bu üç güçlendirme yönteminin kapsamlı kullanımıdır. 

Truss güçlendirme şeması 

Jiahe kemer koridoru truss test edildi ve güvenilirlik güçlendirme tasarım gereksinimlerine göre değerlendirildi. Sonuçlar, kuruluşun birden fazla üyesinin taşıma kapasitesinin orijinal tasarım gereksinimlerini karşılamadığını gösterdi. Diyagonal uçlar ve alt akord kravat çubukları, truss uçunun ilk bölümü arasında değerlendirildi. C sınıfıdır ve taşıma kapasitesi mevcut özellikleri karşılayamaz. Ayrıca, dikey uç ağının yönünde ve ikincil gerilim yönünde çatlamaların eksikliği nedeniyle, truss ucunun alt akord düğümünde de birçok çatlak var. Bu nedenle, güvenlik, uygulanabilirlik ve dayanıklılık göz önüne alındığında, gövdenin güçlendirilmesi gerekir ve aşağıdaki güçlendirme önlemleri kabul edilmelidir: 

1, gövde boşaltmasıdır: hasarlı beton çatı panellerini ve kil katı tuğla bakım duvarlarını hafif çelik çatı ve bakım duvarlarıyla değiştirin, gövdelerdeki yükü azaltın ve gövdelerin boşaltma yoluyla güvenliğini artırın. 

İkincisi, karbon fiber güçlendirme yapıştırmaktır: ağın 3 parçası, orta düğüm ve alt akord dahil. 

İnşaat noktaları 

Karbon lif yapıştırmanın inşaatı yüksek iş verimliliğine ve uygun çalışmaya sahip olsa da, birçok özel koşul nedeniyle, süreç gereksinimlerine ek olarak, inşaat sırasında aşağıdaki noktalara dikkat edilmelidir: 

 (1) Kemer galerisinin boşaltılması tasarımda dikkate alınır. Bu nedenle, hafif çelik yapıyı değiştirdikten sonra karbon lif yapıştırılmalıdır. 

 (2) Beton taban yüzeyi, tam beton yapı katmanı ortaya çıkana kadar yüzeyin bozulmuş parçalarını çıkarmak için dikkatli bir şekilde cilalanmalıdır. 

 (3) Gümrük üyelerinin köşeleri R> 20mm ile dairesel bir yaya cilalanmalı ve köşelerde karbon lifin oluşturduğu stres konsantrasyonunu önlemek için düzeltme malzemeleri ile pürüzsüzleştirilmelidir. 

 (4) Karbon lifi yapıştırmanın etkisini sağlamak için, yapıştırma parçasının sıcaklığı inşaat süreci sırasında 5 ° C'nin üzerinde olmalıdır. 

 (5) > 3 m uzunluğuna sahip karbon lifler için, yapıştırma şekli bölümlerde kullanılmalıdır ve karbon lifler arasındaki örtüşüm uzunluğunun> 150 mm olmasını sağlamak için örtüşüm işareti yapılmalıdır. Yapıştırırken, lif yönünde tekrar tekrar yuvarlama ve ekstrüde etmek için bir silindir kullanılmalıdır. Hava kabarcıkları, karbon lifi yapışkan reçine ile tamamen impregne eder. 

Sonuç 

Jiahe Kömür Madeni'nin kemer galerisi truss için karbon fiber güçlendirme kullanımı Xuzhou Madencilik Bürosu'nda ilk kez. Karbon lif güçlendirme projesinin aşağıdaki özellikleri bu güçlendirme projesinde yansıtılır: 

①  Geniş uygulama. Yalnızca yapının taşıma kapasitesini geliştirmek için değil, aynı zamanda sismik güçlendirme, yapının esnekliğini geliştirmek için de kullanılabilir ve birçok güçlendirme yöntemi var ve ihtiyaçlara göre son hedefe ulaşmak için farklı güçlendirme yöntemleri kullanılabilir; 

② Uygun inşaat ve yüksek iş verimliliği. İnşaat büyük makineler veya ıslak çalışma gerektirmez. Bitmiş karbon lif, istediğinde kesilebilen sarımlı kumaş şeklindedir, inşaat uygun ve esnektir ve etkili bağlama yüzeyi% 100'e ulaşabilir; 

③ İyi inşaat performansı. Karbon lifin yapıştırıldığı birçok parça, üst ve alt akord düğümleri gibi, boyutunda karmaşıktır ve şeklinde düzensizdir. Karbon fiber malzemeleri hafif ve incedir, kullanımı kolaydır ve sadece bu sorunları çözüyor. Bağlantılı çelikle karşılaştırıldığında, yapı kalitesini garanti etmek daha kolaydır. 

Aynı zamanda, kendi ağırlığını artırmadığı ve asit, alkali, tuz ve atmosferik korozyona karşı iyi bir dirence sahip olduğu için, bina güçlendirme alanında karbon lif güçlendirme teknolojisinin uygulanması geniş bir gelişim beklentisine sahiptir.