Vải sợi carbon gia cố

Khi tuổi thọ của công trình tăng lên hoặc tính chất sử dụng thay đổi, việc gia cố kết cấu là cần thiết để đáp ứng chức năng sử dụng của công trình. Đối với các công trình đã xây dựng trước đây, do tiêu chuẩn tải trọng thiết kế thấp, khả năng chịu lực nhìn chung không đủ, một số công trình còn lâu mới đạt đến tuổi thọ thiết kế, độ bền bị xuống cấp nghiêm trọng, ảnh hưởng đến khả năng chịu lực và tuổi thọ sử dụng. Do đó, việc áp dụng các biện pháp kỹ thuật gia cố và cải tạo phù hợp có thể cải thiện khả năng chịu lực của công trình, đáp ứng hiệu suất sử dụng của công trình.

Dự án đã được chính phủ thu hồi, quyết định chuyển đổi các khu dân cư thành nhà ở giá rẻ, một phần nhà ở thành nhà cho thuê giá rẻ để cung cấp cho các gia đình có thu nhập thấp. Để đáp ứng yêu cầu của chính phủ, nhà ở cho thuê giá rẻ có diện tích dưới 50 mét vuông. Mỗi ngôi nhà đều có cửa ra vào, phòng ngủ, bếp, nhà vệ sinh và các tiện nghi khác riêng. Ngôi nhà hiện tại được cải tạo từ một cầu thang, hai hộ gia đình thành một cầu thang và ba hộ gia đình. Một số kết cấu cần được gia cố. Sau khi so sánh các phương án, quyết định áp dụng gia cố tấm sợi carbon. Gia cố CFRP có ưu điểm là tiết kiệm không gian, thi công đơn giản, hiệu quả cao, không cần vận hành ướt, ít chiếm dụng công trường, không cần thiết bị cố định công trường, đảm bảo chất lượng thi công dễ dàng, ưu điểm rõ ràng về thời gian thi công và điều kiện thi công, về cơ bản không làm tăng kích thước và trọng lượng kết cấu, chống ăn mòn, độ bền tốt, v.v.

Vật liệu chính -- tính chất của vải sợi carbon

CFRP có các tính chất vật lý và cơ học tuyệt vời. Tấm sợi carbon dùng để gia cố cấu kiện bê tông được làm từ vật liệu sợi carbon thông qua một quy trình sản xuất nhất định và một loại nhựa composite đặc biệt, là vật liệu tấm mềm được dệt từ sợi carbon dạng sợi dọc. Khi dệt vải sợi carbon, một lượng lớn sợi carbon được trải đều theo một hướng chính, tạo thành một tấm vải sợi carbon rất mỏng chịu ứng suất theo hướng của sợi chính. Giá trị cường độ kéo tiêu chuẩn của CFRP phải lớn hơn 3400Mpa và mô đun đàn hồi phải lớn hơn 2,3 * 105Mpa.

Công nghệ gia cường vải sợi carbon là sử dụng vải sợi carbon và keo kết cấu đặc biệt để gia cố các cấu kiện xây dựng. Công nghệ này sử dụng vải sợi carbon có độ bền gấp khoảng 10 lần thép thứ cấp thông thường. Độ dày chỉ khoảng 2mm, và tiết diện của cấu kiện về cơ bản không tăng, do đó vải sợi carbon có thể sử dụng được với cấu kiện ban đầu. Phân tích toàn diện các tính chất vật lý và cơ học của vật liệu, nhằm tối đa hóa ưu điểm của bản thân vật liệu, vật liệu phù hợp cho các kết cấu xây dựng làm cấu kiện chịu kéo hoặc uốn ứng suất trước, đặc biệt đối với các cấu kiện chịu kéo thuần túy, vật liệu sợi carbon gia cường xây dựng chủ yếu chịu ứng suất kéo, hạn chế sự phát triển của vết nứt.

Những vấn đề cần chú ý

1. Trước khi xử lý bề mặt và liên kết các tấm CFRP, vị trí thiết kế cốt thép phải được đặt thẳng hàng.

(2) Tấm sợi carbon phải được cắt theo yêu cầu thiết kế, chiều rộng của tấm vải cắt không được nhỏ hơn 150 mm và không được nhỏ hơn 100 mm.

3. Lau sạch bề mặt tấm sợi carbon cho đến khi không còn bụi. Nếu bạn muốn dán hai lớp, hãy lau sạch cả hai mặt của tấm sợi carbon phía dưới.

(4) Tấm sợi carbon đã lau sạch phải được chải ngay bằng keo dính, lớp keo dính phải lồi, độ dày trung bình không nhỏ hơn 2 mm.

5. Tấm sợi carbon được phủ keo dính cần được ấn nhẹ đến vị trí cần dán. Trống cao su được sử dụng để nén đều và trơn tru theo hướng của tấm sợi, giúp keo tràn ra từ cả hai phía và đảm bảo độ nén chặt không bị rỗng. Khi liên kết song song sợi carbon, khoảng cách giữa hai tấm không được nhỏ hơn 5mm.

(6) Khi dán hai lớp tấm sợi carbon, có thể dán liên tục. Nếu không thể dán liên tục, vui lòng vệ sinh tấm sợi carbon phía dưới trước khi bắt đầu.

7. Pha chế nhựa vào thùng chứa theo tỷ lệ quy định trong hướng dẫn sử dụng, khuấy đều bằng máy khuấy cho đến khi màu đồng nhất. Không được sử dụng dầu mỡ và tạp chất trong thùng chứa. Nên xác định lượng nhựa theo nhiệt độ thực tế tại nơi sử dụng và kiểm soát chặt chẽ thời gian sử dụng.

(8) Để đảm bảo chất lượng keo dán, cần sử dụng các loại nhựa keo dán khác nhau vào các mùa khác nhau và ở các nhiệt độ khác nhau để kiểm soát hiệu quả thời gian thi công và thời gian đóng rắn của kết cấu nhựa.

Triển vọng của công nghệ gia cố sợi carbon

Sợi carbon được sử dụng trong sửa chữa và gia cố kết cấu bê tông đang phát triển nhanh chóng. Lý do chính là vì tấm sợi carbon gia cố có nhiều ưu điểm.

A) Thi công đơn giản và nhanh chóng, không cần khuôn mẫu, đồ gá, giá đỡ, v.v.

B) Trọng lượng của nhựa epoxy rất nhẹ, ảnh hưởng đến trọng lượng kết cấu là không đáng kể.

C) Có thể được sử dụng để gia cố nhiều hình dạng kết cấu khác nhau.

D) Có thể dán nhiều lớp. Có thể chồng lên nhau tại một vị trí tùy theo yêu cầu thiết kế.

Lời kết

Với khả năng chịu lực giảm, cường độ bê tông giảm hoặc nhu cầu cải thiện khả năng chịu động đất và sửa chữa các vết nứt trong công trình do nhiều nguyên nhân khác nhau, phương pháp gia cường CFRP có hiệu quả tốt, cường độ cao, hiệu quả cao, ứng dụng rộng rãi, đảm bảo chất lượng dễ dàng, khả năng chống ăn mòn và độ bền tuyệt vời. Công nghệ này có nhiều ưu điểm, chẳng hạn như thi công đơn giản và nhanh chóng, an toàn và tin cậy, độ bền tốt, có thể thích ứng với nhiều hình dạng kết cấu phức tạp khác nhau mà không ảnh hưởng đến diện mạo của kết cấu ban đầu, v.v.