1 Beton yapılar için yapısal güçlendirme takviye yöntemlerinin karşılaştırılması 

Beton çerçeve yapısının duvarları, kirişleri, sütunları ve zemin levhaları için, duvarların çatlakları ve dökülmesi meydana gelir, bu da kirişleri ve sütunların taşıma kapasitesinde bir azalmaya neden olur ve güvenlik gereksinimleri karşılanmadığında geleneksel takviye yöntemi yüzeyin karbonlu kısmını çıkarmaktır. Tüm duvar, zemin, kirişler ve sütunların kullanılabilir kısmının etrafına bir beton katmanı dökülür ve "genişletilmiş bölüm takviye yöntemi" olan koruyucu bir sarma oluşturur. Ya da kirişleri ve sütunları takviye etmek için bölüm çeliği kullanın, yani "dış bağlama çelik yöntemi". 

Genişletilmiş bölüm yöntemi kirişleri ve sütunları güçlendirmek için kullanılabilir. Bununla birlikte, bu yöntem uzun bir inşaat süresine sahiptir ve yerinde destek kalıp dökümü gerektirir. Yapının normal kullanımını etkileyen yerinde ıslak operasyonlar vardır ve kesit alanındaki artış bina alanını azaltacaktır. Dış bağlı çelik yöntemi, orijinal üyesin kesit boyutunu artırmaya izin vermeyen, ancak kesit taşıma kapasitesinde önemli bir artış gerektiren duvar sütunlarının güçlendirilmesi için uygundur. Bununla birlikte, çelik kullanımı daha büyük, takviye maliyeti daha yüksektir ve daha yüksek sıcaklıkta veya nem ve korozyon ortamlarda kullanılmak için uygun değildir ve çelik yapılara benzer koruma önlemleri gereklidir ve sonraki bakım maliyetleri daha yüksektir. 

Karbon fiber levhaların ortaya çıkması, beton çerçeve atölyelerinin takviyesini daha iyi bir seçim haline getirir. Geleneksel genişletilmiş bölüm yöntemi ve dış bağlı çelik yöntemi ile karşılaştırıldığında, karbon fiber levha takviyesi yapımı kolaydır, yer tasarrufu sağlar ve uzun bir takviye ömrü vardır. Aynı zamanda, inşaat çalışma ortamı ve ekipman gereksinimleri basit, inşaat kalitesini garanti etmek kolaydır ve takviye maliyeti düşüktür. Takviye tamamlandıktan sonra, yapısal boyut ve kendi ağırlığı artmamaktadır ve aynı zamanda iyi dayanıklılığa sahiptir. Bu nedenle, yeni bir takviyelendirme malzemesi olarak, karbon lif, bina bileşenlerinin takviyelendirilmesinde giderek daha yaygın olarak kullanılmaktadır. 

2 Karbon fiber levha beton yapısının takviye şeması tasarımı ve inşaat teknolojisi 

Son derece yüksek çekme mukavemetine sahip karbon lif, kompozit bir takviye malzemesi olmak için epoksi reçine ile önceden impregnelendirilir. Ardından üyesinin çekme yönünde veya çatlak yönüne diki olarak yapıştırın, böylece karbon lif malzemesi ve orijinal beton birlikte streslenebilir. Bileşenlerin bükme ve kesme direncini artırın, yapının gücünü, sertliğini ve plastikliğini artırın ve bileşenlerin daha fazla çatlamasını önleyin. 

2.1 Takviye şeması tasarımı 

Bir binanın kapsamlı bir takviyesini gerçekleştirmek için, önce doğru ölçümler yapmalıyız ve binadaki duvarlara, zeminlere, kirişlere ve sütunlara hasar derecesini doğru bir şekilde hesaplamalıyız. Hangi parçaların karbon fiber malzemelerle takviye edilmesi gerektiğini ve hangi parçaların sadece temel bakım ve takviye ihtiyacı olduğunu analiz edin. Örneğin, hafif hasarlı duvarlar bakım için yeniden boyanmalıdır, ciddi hasarlı kirişler ve sütunlar ise karbon fiber levhalarla güçlendirilmelidir. İkincisi, karbon fiber malzemelerinin özel kullanım yöntemlerini kapsamlı bir şekilde tasarlamak için çerçeve kirişleri, çerçeve sütunları ve kiriş-sütun eklemlerinin hasarı gibi tüm çerçevenin farklı konumlarının hasar derecesini doğru bir şekilde analiz etmek gerekir. Örneğin, çerçeve kirişlerinin altına iki katman karbon fiber levhalar yapıştırılabilir ve ardından karbon fiber kumaş, kirişlerin ve sütunların ön bükülme taşıma kapasitesini ve eğim taşıma kapasitesini daha da iyileştirmek için uzunluk ve U şeklinde bir yapıştırma yönteminde yapıştırılabilir. Aynı zamanda, kiriş ve sütunun çekme dayanımı arttırılabilir ve çatlakların daha fazla artması etkili bir şekilde engellenebilir. 

2.2 İnşaat teknolojisi ve karbon fiber levha takviyesinin çalışma noktaları 

Teknolojik süreç aşağıdaki şekilde özetlenebilir: konumlandırma ve yerleştirme, inşaat hazırlığı, beton yüzey işleme, alt reçinin kaplama, karbon lif levha yapıştırma, kumaş kaplama, sertleştirme ve sertleştirme, tamamlama kabulü. 

3 Karbon fiber levha takviyesinin durum uygulaması 

Ortaokulun çerçeve yapısı olan orijinal üç katlı öğretim binası, toplam inşaat alanı 3100 metrekaredir. Her katmanın beton mukavemet seviyeleri aşağıdaki gibidir: yatay sütunların hepsi C30, levhalar C25, temel sütunun altında bağımsız bir temeldir ve temel 2.2m derinliğine gömülür. Öğretim binası 2002 yılında tamamlandı ve kullanıma girdi. Şimdi fonksiyonel ihtiyaçlar nedeniyle, öğrenciler ve öğretmenler için okuma odası olarak orijinal yapıya bir kat eklemek planlanıyor. 

Mevcut katlı ve yapısal takviye ekleme yöntemine göre, okulun önerilen inşaat planı şudur: Yeni eklenen katlı sütun takviyesi, takviyeyi orijinal sütun düğümü pozisyonundan doğrudan yönetmek için sondaj ve ekim teknolojisini benimser. Alt sütunun kesitini arttırma yöntemi, yani taşıma kapasitesini geliştirme amacına ulaşmak için orijinal üyesin kesit boyutunu arttırarak kabul edilir. Orijinal yapının üç katmanlı kirişi karbon fiber levhaları yapıştırarak güçlendirilir. 

HM-30 serisi karbon fiber levha seçin, teknik parametreleri şunlardır: tek katman kalınlığı = 0.167mm; elastik membran E = 2,30 x 105Mpa. 

Yukarıdaki binalar yukarıdaki inşaat teknolojisine göre eklendikten ve güçlendirildikten sonra kullanıma girdiler. Muayene ve gözlemden sonra, çerçeve sütunlarının deformasyon veya hasar belirtileri yoktur ve takviye işleme etkisi yapısal güvenliğin gereksinimlerini karşılayabilir. 

4 Sonuç 

Karbon fiber levhalarla güçlendirilen beton üyeler mükemmel mekanik özelliklere, su geçirmez performansa, doğal sıcaklık farklarına dirence ve sıradan betonun güçlü alkali direncine sahiptir ve ayrıca boyut istikrarı avantajlarına sahiptir. Karbon fiber malzemesi daha hafif olduğundan, takviye nedeniyle orijinal bina temelindeki yükü artırmadan binanın ağırlığını da azaltabilir. Aynı zamanda, karbon fiber malzemelerinin kullanımı da inşaat süresini azaltabilir ve takviye maliyetlerini tasarruf edebilir. Diğer takviye teknolojilerine kıyasla karbon fiber levha takviye teknolojisinin avantajları, karbon fiber levha takviye teknolojisinin beton yapıların takviyesinde daha yaygın olarak kullanılmasını sağlayacaktır.