Gia cố dầm bằng sợi carbon

Dự án gia cố tòa nhà giảng dạy, là một công trình bê tông gạch bốn tầng, được xây dựng vào đầu những năm 1990. Theo các yêu cầu liên quan của nhà nước, các tòa nhà trường học phải đáp ứng tiêu chuẩn thiết kế của công trình loại B và thực hiện tính toán kiểm tra động đất kết cấu theo yêu cầu của gia cố địa chấn cấp 8.

Phòng thiết kế tiến hành thẩm định kết cấu và kiểm tra khả năng chịu lực động đất theo tuổi công trình và thông số kỹ thuật thiết kế, đặc điểm kết cấu, bố trí kết cấu, kết cấu và khả năng chịu lực động đất của công trình. Sau khi phân tích và xem xét toàn diện, công nghệ gia cố chính của kết cấu công trình trường học là công nghệ gia cố bê tông cốt thép và công nghệ gia cố sợi carbon.

Carbon fibre reinforcement technology is to use high-strength carbon fibre products arranged in the same direction to adhere to the surface of concrete structure tightly by special chemical bond. Without increasing the load and size of the structure, the purpose of strengthening and reinforcing the strengths of the strengthened members is achieved.

(1) Gia cố sợi carbon có thể tăng cường khả năng chịu uốn của kết cấu.

(2) Bề mặt chịu kéo uốn của dầm và cột, ván cầu thang, ván đúc sẵn và các cấu kiện khác của tòa nhà trường học;

(3) Gia cố CFRP có thể cải thiện khả năng chịu cắt của kết cấu. Thích hợp cho các bề mặt bên ngoài của tòa nhà trường học như cột, dầm và ván.

(4) Gia cố CFRP có thể kéo dài tuổi thọ của các cấu kiện, tăng tải trọng và sửa chữa các vết nứt.

(5) Thích hợp cho các vết nứt trên sàn, sàn cầu và bề mặt kết cấu bê tông.

Ưu điểm của cốt thép CFRP:

(1) Độ bền cao (khoảng 10 lần độ bền của thép thông thường), hiệu quả tốt;

(2) Khả năng chống ăn mòn và độ bền của kết cấu có thể được cải thiện đáng kể sau khi Jl được cố định.

(3) Trọng lượng bản thân nhẹ (khoảng 200 g/m), không làm tăng trọng lượng bản thân và kích thước tiết diện của kết cấu, độ linh hoạt tốt, dễ cắt, phạm vi ứng dụng rộng;

(4) Kết cấu đơn giản (không cần kết cấu xây dựng lớn và vật liệu quay vòng), dễ vận hành và tiết kiệm.

(5) Thời gian thi công ngắn (chỉ một tuần cho ví dụ dự án này). Do đó, công nghệ gia cường kết cấu bê tông cốt sợi carbon đã mang lại hiệu quả to lớn.

Sau khi tính toán, khả năng chịu uốn của tiết diện dầm vuông góc không đủ, khả năng chịu kéo của cầu thang cũng không đủ. Do đó, CFRP được dán vào vùng chịu kéo của dầm để gia cường chịu uốn, và CFRP được dán vào đáy tấm cầu thang để gia cường chịu kéo.

Quy trình thi công bê tông như sau: thi công thiết bị, xử lý nền cấu kiện, quét keo nền, sửa chữa và san phẳng, dán vải sợi carbon và xử lý bảo vệ.

Kiểm tra trước khi chấp nhận

Sau ba ngày thi công, tổng diện tích liên kết hiệu quả không được nhỏ hơn 95% bằng cách dùng búa kim loại đập nhẹ bề mặt tấm sợi carbon hoặc ấn bằng tay. Khi diện tích trống vải sợi carbon nhỏ hơn 1000mm, có thể sửa chữa bằng cách tiêm kim và ống, sau đó đùn bằng tay hoặc bằng trống để loại bỏ trống. Khi diện tích trống lớn hơn 1000mm², nên tháo trống ra và ghép lại và dán tấm sợi carbon có độ dày bằng nhau, chiều dài ghép không nhỏ hơn 100mm. Sau khi nghiệm thu chất lượng, trát vữa xi măng dày 20mm làm lớp bảo vệ.

Bản tóm tắt

Trên cơ sở đáp ứng yêu cầu về thiết lập nước ép và giám sát chặt chẽ chất lượng quá trình gia cố sợi carbon, sau hơn một năm theo dõi và giám sát, không phát hiện thấy vết nứt, biến dạng, lõm ở lớp trát ngoài của công trình trường học được gia cố.

Công nghệ gia cường sợi carbon sẽ được ứng dụng rộng rãi hơn trong việc triển khai các dự án an toàn tại các trường tiểu học và trung học trên toàn quốc. Trong gia cố kết cấu bê tông, tấm sợi carbon chủ yếu chia sẻ ứng suất với thanh thép, nghĩa là sợi carbon chủ yếu cải thiện độ bền kéo của các cấu kiện kết cấu. Trong các kết cấu khác, tấm sợi carbon cũng đóng vai trò tương đối tốt về độ bền kéo. Mặc dù số liệu thống kê chưa đầy đủ, nhưng hầu hết các công trình trường học đã được gia cố bằng công nghệ gia cường sợi carbon và mang lại lợi ích kinh tế lớn hơn.