структурно подсилване от въглеродни влакна
Бетонът е най-широко използваният строителен материал в света поради високата си рентабилност, изобилие от суровини, лесно производство и отлични физични и механични свойства.
Бетонът обаче има и ограничения, които могат да повлияят на неговата издръжливост и експлоатационен живот. Основно поради ниската си якост на огъване и опън, както и крехкостта, конструкцията може да се повреди без предупреждение при условия на опън и срязване.
Следователно структурният бетон обикновено се нуждае от армировка, за да се подобри структурната цялост на сградите. Въпреки че стоманените влакна са основният усилващ елемент, използван в световен мащаб, има и някои проблеми с използването им, главно по отношение на дългосрочната им ефективност и устойчивост.
Защо да използваме въглеродни влакна?
През последните години приложението на въглеродни влакна в строителната индустрия става все по-широко разпространено, използвано главно за фасадни стени, преградни стени и рамки за стени. Стоманобетонът с въглеродни влакна (CFRC) е използван за първи път като потенциален строителен материал през 70-те години и е доказано, че има някои подходящи свойства.
Ранните изследвания на CFRC, направени от PAN влакна, значително подобриха якостта на удар, якостта на опън и модула на еластичност на бетона. През 1980 изследователски доклад за използването на асфалтови въглеродни влакна в Япония посочва, че значително подобрение е постигнато чрез използване на само 0,2% от обема въглеродни влакна.
Допълнителни изследвания потвърдиха, че дори добавянето на много малко количество въглеродни влакна може значително да подобри механичните свойства на бетона, като въглеродните влакна се представят по-добре от стоманените или стъклените влакна. Това се дължи на неговата отлична издръжливост, устойчивост на топлина, устойчивост на атмосферни влияния и възможност за обработка при тежки условия.
Въпреки това, един недостатък на въглеродните влакна е тяхната цена. Досега това възпрепятства широкомащабното му приложение в структурни компоненти, но изследователите смятат, че първоначалната цена на въглеродните влакна си заслужава в сравнение с разходите за преоборудване на повредени конструкции с традиционен бетон, армиран със стоманени влакна.
Въглеродните влакна съдържат над 92 тегл.% въглерод, подреден в кристална структура, успоредна на дългата ос на влакното. Според производствения процес структурата може да бъде аморфна, частично кристална или напълно кристална и може да съществува под формата на къси или дълги влакна.
Въглеродните влакна се класифицират като високопроизводителен материал поради основните си характеристики. Тези характеристики включват ниско специфично тегло, способност да издържа на напрежение при условия на динамично и квазистатично натоварване, висока топлопроводимост, отлична устойчивост на пълзене, висок модул на еластичност, некорозивност и химическа стабилност.
В допълнение, въглеродните влакна имат отлични естетически свойства и са привлекателни за проекти, които изискват висококачествени крайни продукти.Въпреки това въглеродните влакна също имат някои ограничения, които могат да възпрепятстват използването им.
Влакната са склонни към окисление при нагряване или алкални условия. В допълнение, влакната също имат недостатъци като аксиална и напречна анизотропия и ниско напрежение на счупване. Основната пречка за използването на CFRC е лошата пластичност на въглеродните влакна, която е по-ниска от алтернативи като стъкло, кевлар и SiO2.
TDS на структурна армировка от въглеродни влакна (12K и 24K)
Специфични методи за укрепване
Понастоящем има много често използвани методи за армиране, като метод за увеличаване на напречното сечение, метод за опаковане на стоманена армировка, метод за свързване на стоманена армировка, метод за армиране с въглеродни влакна и т.н. технология след увеличаване на бетонното сечение и залепване на стомана.
Обхват на приложение
Методът за армиране с въглеродни влакна може да се използва за армиране на огъване и срязване на бетонни конструкции и се използва широко за сеизмично, пукнатини и антикорозионно укрепване на различни индустриални и граждански сгради и конструкции. Укрепване на греди, колони и панели в бетонни конструкции, мостове и сгради. Укрепване на тунели, пристанищни съоръжения, комини, складове и фабрики. Защита и укрепване на бетон, мостове и речни конструкции, повредени от сол.
Принцип на процеса
Предварително импрегниране на въглеродни влакна с висока якост на опън в композитни усилващи материали (еднопосочни непрекъснати влакна) с помощта на епоксидна смола; Използвайте лепило от епоксидна смола, за да залепите по посоката на опън или перпендикулярно на посоката на пукнатината върху структурата, която ще бъде подсилена, образувайки нов композит, така че подсиленият адхезивен материал и оригиналният стоманобетон да бъдат съвместно напрегнати, за да се увеличи устойчивостта на пукнатини или устойчивостта на срязване на конструкцията и подобряване на здравината, твърдостта, устойчивостта на пукнатини и удължението на конструкцията.
технологичен процес
Подготовка на конструкцията → Обработка на повърхността на бетона → Нанасяне на грунд → Поправка на повредената повърхност на компонентите → Поставяне на въглеродни влакна → Втвърдяване на повърхността → Подготовка на изравняващ материал → Подготовка на долен слой или смола → Подготовка на импрегнираща смола
Операционни точки
1, Бетонна повърхностна обработка
1. Почистете повредените и счупени части по повърхността на бетонните компоненти.
2. Поправете и възстановете повредените части на компонентите, които са били издълбани, почистени и открити.
3. Поправка на пукнатини: За пукнатини с ширина по-малка от 0.2 mm, нанесете епоксидна смола за повърхностно покритие и запечатване; Пукнатини, по-големи от 0.2 mm, трябва да се запълнят с епоксидна смола.
4. Полиране: Полирайте изпъкналите части на повърхността на компонента (като кръстовището на бетонни компоненти и фугите на кофража) плоски и направете повърхността на ремонтирания компонент възможно най-гладка.
5. Почистете и полирайте повърхността на компонентите и ги оставете да изсъхнат напълно.
2, Нанесете грунд върху дефектната зона
Нанесете приготвеното основно лепило (свързващ агент) равномерно върху повърхността на дефектната зона на бетона.
3, Поправка на повърхностни дефекти на компоненти
Използването на епоксиден кит за ремонт на повредени повърхности на компоненти е решаваща стъпка със следните ключови точки:
1. Претеглете точно основния агент за шпакловка, ускорителя на втвърдяване и втвърдяващия агент в съответствие с определеното съотношение, поставете ги в съд и разбъркайте равномерно с миксер.
2. Запълнете вдлъбнатите части на повърхността на компонента с епоксиден кит и ги поправете до гладка повърхност. Когато се използва епоксидна замазка при незавършени ремонти, строителството трябва да се извършва при условия, при които температурата е над -5 градуса и относителната влажност е по-ниска от 85%. След нанасяне на шпакловка, всички неравности или грапавини, които все още съществуват по повърхността, трябва да се изгладят с шкурка.
4, Нанесете грунд
Нанесете приготвеното лепило (свързващ агент) равномерно върху повърхността на бетона, който ще залепите, с помощта на валяк.
5, паста въглеродни влакна
Преди да залепите материали от въглеродни влакна, е необходимо първо да потвърдите, че повърхността за залепване е суха. Когато температурата е над -10 градуса и относителната влажност на въздуха е по-висока от 85%, строителството не трябва да се извършва без ефективни мерки. За предотвратяване на повреда на въглеродни влакна по време на транспортиране, съхранение, рязане и залепване на материали от въглеродни влакна. Нарежете материала от въглеродни влакна със стоманена линийка и нож за тапети според определения размер, като дължината на всяка секция обикновено не трябва да надвишава 6 m. За да се предотврати повреда на материалите по време на съхранение, количеството нарязани материали трябва да се основава на ежедневната употреба. Надлъжните фуги на въглеродните влакна трябва да се припокриват с повече от 20 см. Тази зона трябва да бъде покрита с повече смола и не е необходимо въглеродните влакна да се припокриват хоризонтално.
Основните моменти от процеса на неговото изграждане са следните:
1. Основният агент, ускорителят на втвърдяването и втвърдителят за смола за залепване трябва да бъдат претеглени точно в съответствие с предписаното съотношение, заредени в контейнер и разбъркани равномерно с миксер. Първоначалното количество за смесване трябва да се използва в рамките на използваемото време.
2. Когато залепвате, опитайте се да няма въздух между въглеродните влакна и смолата. Използвайте ролка (специален инструмент), за да търкаляте материала от въглеродни влакна по посока на влакната няколко пъти, позволявайки на смолата да проникне във въглеродните влакна.
6, Поддръжка
След поставяне на материала от въглеродни влакна, той трябва да се втвърди естествено за 1-2 часа, за да се постигне първоначално втвърдяване, и трябва да се гарантира, че няма външна намеса или сблъсък по време на периода на втвърдяване.
7, Живопис
Ако се изисква предотвратяване на пожар за подсилени компоненти, може да се нанесе огнеупорно покритие след втвърдяване на смолата. Боядисването трябва да се извърши след първоначалното втвърдяване на смолата и трябва да отговаря на съответните стандарти и строителни разпоредби на използваното покритие.
Изискване за качество
1. Всички входящи материали, включително материали от въглеродни влакна и свързващи материали, трябва да отговарят на стандартите за качество и да имат фабрични продуктови сертификати, отговарящи на изискванията за проектиране на инженерна армировка.
2. Материалите от въглеродни влакна не трябва да се компресират по време на транспортиране и съхранение, за да се предотврати повреда на въглеродните влакна, нито трябва да се излагат директно на слънчева светлина и дъжд. Лепилните материали трябва да се съхраняват на хладно и затворено.
3. Качеството на конструкцията на всеки процес се ръководи и контролира от технически персонал. След завършване на всеки процес, той се предава на техника за проверка и одобрение, преди да се премине към следващия процес.
4. Нанесете боя за долния слой
Покритието трябва да се нанася равномерно и да не се пропуска. Строго е забранено да се прилага при неподходящи температурни условия. Покритието, разредено с разтворители, трябва да се изразходва в определеното време.
Когато температурата е под 7 градуса, относителната влажност на въздуха е по-малка от 85%, съдържанието на повърхностна влага на бетона е под 8% и няма феномен на кондензация, трябва да се използва модифицирана епоксидна смола.
5. Ремонт на повърхностни повреди на компоненти
Малки дупки и вътрешни ъгли по повърхността на конструкцията трябва да се поправят и изравнят с епоксидна шпакловка. Всички неравности или грапавини, които все още съществуват на повърхността след нанасяне на шпакловка, трябва да бъдат изгладени с шкурка.
6. Поставете въглеродни влакна
① При залепване на материали от въглеродни влакна трябва да бъдат изпълнени следните условия:
a, Материалите от въглеродни влакна трябва да се режат в съответствие с разпоредбите.
b, Температурата, влажността и съдържанието на повърхностна влага на компонентите отговарят на изискванията.
c, Долното покритие и шпакловката са достигнали изсъхване на допир (повърхността на смолата се е втвърдила и втвърдила).
d, Видът на свързващата смола трябва да е подходящ за температурата по време на строителството. Основният агент, втвърдителят и ускорителят на втвърдяването трябва да бъдат претеглени точно в съответствие с определеното съотношение, заредени в контейнер и разбъркани равномерно с миксер. Количеството от всяко смесване трябва да се изразходва в рамките на определеното време.
② Стандарти за проверка на качеството за свързване на въглеродни влакна.
a, Долното и горното покритие са добре потопени в снопове от въглеродни влакна.
b, въглеродните влакна са здраво свързани.
c, За кухи барабани с диаметър от 10 mm до 30 mm, по-малко от 10 на квадратен метър могат да се считат за квалифицирани; Ако има повече от 10 на квадратен метър, се счита за неквалифициран и трябва да се ремонтира. За кухи барабани с диаметър над 30 mm всяка поява се счита за неквалифицирана и изисква ремонт.
d, Дължината на припокриване по посока на влакното не трябва да бъде по-малка от 20 cm, а припокриващите се части между всеки слой не трябва да са разположени на една и съща права линия. Разстоянието между слоевете трябва да бъде най-малко 50 см.
e, Спецификациите на материала от въглеродни влакна, включително позиция на поставяне, дължина, ширина, посока на влакната и брой слоеве, отговарят на разпоредбите
За повече информация относно решенията за укрепване, моля, щракнете.
Популярни тагове: структурна армировка от въглеродни влакна, Китай производители, доставчици, фабрика за структурна армировка от въглеродни влакна, Плат за въглеродни влакна за бижута, Плат за въглеродни влакна за филтрация, изтъкани въглеродни влакна плат, Нарежете плат от въглеродни влакна, Плат за въглеродни влакна за превключватели на предавки, Плат за въглеродни влакна за кормило за велосипеди