Gia cố sợi carbon

1 Nhà của Trương Tử Hi

Biệt thự của tướng Trương Chí Trung tọa lạc tại đường Bắc Trung Sơn, quận Cổ Lâu, Nam Kinh. Được xây dựng vào năm 1959, tổng diện tích khoảng 1.000 m2. Toàn bộ ngôi nhà có hình dạng của một chiếc máy bay và được chia thành phần mũi, hai cánh và thân máy bay. Phần mũi là một tòa nhà cao hai tầng; phần cánh và thân máy bay là một tòa nhà một tầng với chiều cao sàn là 5 m. Việc cải tạo và gia cố tòa nhà có lợi cho việc đảm bảo diện mạo lịch sử ban đầu của nó; việc bảo tồn và phục hồi biệt thự có lợi cho việc tiếp tục bối cảnh lịch sử, bảo vệ di sản văn hóa tuyệt vời của đất nước tôi và là vật mang theo để con người hiện đại nhìn nhận sự vật và suy nghĩ về con người. Mang theo nguồn nuôi dưỡng tinh thần của con người hiện đại. Do đó, việc sửa chữa dinh thự của tướng Trương Chí Trung có ý nghĩa sâu sắc.

2 Đặc điểm của giàn mái

Bài viết này sẽ gia cố phần thân của dinh thự. Kết cấu dinh thự của tướng Trương Chí Trung là kết cấu gạch gỗ nhẹ, phần kèo mái là kết cấu khung gỗ hoàn toàn, tường bao quanh là tường gạch. Tổng diện tích xây dựng là 350 m2. Phân loại công sự chống động đất của tòa nhà là Cấp C, cường độ chống động đất và nứt là bảy độ và là hạng mục công trình Cấp III. Mức độ an toàn kết cấu của tòa nhà là Cấp II và tuổi thọ thiết kế là 50 năm. Giàn mái có dạng giàn mái bằng gỗ. Có sáu giàn mái bằng gỗ hình xương cá hình tam giác, được cấu tạo bởi dây trên, dây dưới, thanh bụng, xà gồ và vì kèo. Sau khi kiểm tra, tác giả phát hiện ra rằng giàn mái bằng gỗ thứ tư đã được gia cố và biến đổi lớn (xem Hình 1).

Nghiên cứu phát hiện thấy gỗ mới sau khi gia cố không có hư hỏng và biến dạng rõ ràng, gỗ cũ bị ăn mòn nhẹ và có một số hiện tượng mối mọt ăn, dây trên, thanh giằng chéo và dây dưới của gỗ cũ có các vết nứt nhỏ, nhưng không ảnh hưởng đến hiệu suất kết cấu chính. Tình trạng nghiêm trọng nhất là vì kèo thứ ba. Mặt dây trên của vì kèo gỗ có vết nứt co ngót rộng 9 mm, có hoa văn chéo và độ dốc 1/17. Bề mặt hơi mục nát và có hiện tượng mối mọt ăn nhẹ. Có nhiều vết nứt co ngót ở phần xà gồ. Thanh giằng chéo có vết nứt co ngót 7 mm × 750 mm × 10 mm và lớp bề mặt bị mục nát, nhưng không có dấu hiệu mục nát rõ ràng ở tâm. Phía bên dây dưới có vết nứt co ngót 5mm×2.300mm×11mm, hơi xoắn, lớp bề mặt hơi mục nát, có hiện tượng mọt ăn nhẹ, và có nhiều vết nứt nhỏ ở các mối nối. Vì kèo gỗ và kết cấu xây dựng có độ ẩm cao và bị ăn mòn nhẹ.

3 Ứng dụng vật liệu gia cường mới trong sửa chữa khung mái gỗ nhà cổ

Vấn đề chính ở giàn mái gỗ cần gia cố là các vết nứt co ngót nhiều hơn và sự ăn mòn của giàn mái. Chiều dài và độ sâu của các vết nứt khác nhau. Một số vết nứt là vết nứt co ngót hình thành sau khi gỗ khô trong không khí trong thời gian dài. Có rất nhiều vết nứt như vậy. Cũng có một số vết nứt là sự ăn mòn bề mặt xảy ra sau khi gỗ ẩm, và việc xử lý các vết nứt như vậy phải cẩn thận và kiên nhẫn. Khi xử lý các vết nứt, trước tiên hãy sử dụng bàn chải hoặc các công cụ khác để làm sạch hoàn toàn các cặn bẩn và tro nổi tại các vết nứt. Sau khi bề mặt được gia cố lộ ra hoàn toàn và việc làm sạch hoàn tất, hãy kéo căng đường trên dầm gỗ và xác định đường viền, đặc biệt là chỗ mục nát. Loại bỏ hoàn toàn gỗ mục nát bằng lưỡi dao và kiểm soát độ ẩm xung quanh. Sau đó, xác định kích thước của vải sợi carbon theo sợi đàn hồi, và lấp đầy và làm phẳng các vết nứt bằng hỗn hợp dầu trẩu và vôi chuyên dụng cho gỗ. Cuối cùng, vải sợi carbon đã cắt được quấn chặt quanh khung gỗ được gia cố. Khi dán vải sợi carbon, hãy chú ý đến độ cong chắc chắn của vải sợi carbon, chừa đủ chiều dài đường cong, đảm bảo keo kết cấu sợi carbon tiếp xúc hoàn toàn với gỗ và vải sợi carbon, và keo kết cấu sợi carbon phải thấm sâu vào sợi carbon càng nhiều càng tốt (có thể dùng kim để bơm keo vào các chi tiết). Sau khi dán, sử dụng dụng cụ lăn chuyên dụng để tiếp tục lăn nhằm loại bỏ bọt khí bên trong và đảm bảo độ liên kết tốt. Sau khi dán, hãy bôi keo nhúng để duy trì độ liên kết của vải sợi carbon.

4 Hiệu quả xây dựng của công nghệ gia cố sợi carbon

Sau khi giàn mái gỗ của dinh thự Tướng Trương Chí Trung được gia cố bằng sợi carbon lần này, tính chất cơ học toàn diện của nó đã được cải thiện đáng kể. Khả năng chịu nén và biến dạng của giàn mái gỗ được tăng cường hơn nữa, đồng thời giảm thiểu sự lan rộng của các vết nứt. Ngoài việc gia cố giàn mái gỗ, tác giả còn sử dụng phương pháp gia cố để gia cố toàn bộ tường bao quanh hội trường. Giàn mái gỗ gia cố không chỉ đáp ứng các yêu cầu về tải trọng an toàn hiện có mà còn cung cấp khả năng chịu lực cho việc tái thiết phòng hội nghị lớn sau này.

Có thể thấy rằng việc sử dụng công nghệ gia cường sợi carbon có thể làm giảm đáng kể lượng nhân lực và vật lực đầu vào, mang lại lợi ích kinh tế đáng kể. Đồng thời, phòng hội nghị đã nhiều lần phát sóng trực tiếp video phòng phẫu thuật của bệnh viện, cung cấp một nơi để nhân viên y tế học tập và nghiên cứu, mang lại lợi ích xã hội tốt. Dự án chỉ mất một tháng từ khi thử nghiệm hiệu suất của giàn mái gỗ đến khi gia cường cuối cùng, trong khi việc thi công vải sợi carbon chỉ mất 4 ngày. So với việc gia cường bằng chốt sắt, công nghệ gia cường sợi carbon không yêu cầu sơn chống gỉ và các lớp phủ khác tại chỗ, đồng thời ít gây ô nhiễm môi trường hơn. So với việc gia cường bằng bê tông, không có lượng vật liệu và thiết bị lớn được xếp chồng lên nhau tại chỗ và diện tích thi công nhỏ.

Nhìn chung, gia cố sợi carbon có ưu điểm là thời gian thi công ngắn và độ khó thi công thấp. So với các phương pháp gia cố truyền thống, công nghệ gia cố sợi carbon an toàn, đáng tin cậy và thân thiện với môi trường. Đối với các dự án đòi hỏi hiệu quả về thời gian, gia cố sợi carbon là một công cụ tiết kiệm thời gian.

5 Kết luận

Văn hóa là linh hồn của một đô thị. Lịch sử và văn hóa đô thị là sự kết tinh trí tuệ của những người đi trước, là biểu tượng quan trọng cho chất lượng và đặc điểm hàm ý của đô thị. Kiến trúc cổ là vật mang bối cảnh lịch sử, ghi lại nhân văn của các vùng miền, ghi lại quá trình biến đổi của thời đại, chứa đựng hàm ý lịch sử và văn hóa phong phú, đồng thời là nền tảng vật chất của chủ nghĩa đa văn hóa. Nếu con người hiện đại có thể tận dụng khoa học công nghệ để tiến hành trùng tu hợp lý những kiến trúc cổ này, thì chúng không chỉ đáp ứng chức năng sử dụng của xã hội hiện đại và hiện thực hóa giá trị kinh tế khách quan, mà còn có thể bảo vệ hiệu quả các di tích văn hóa đa dạng ở các vùng miền, hiện thực hóa các di tích văn hóa. Vì vậy, việc bảo vệ và trùng tu kiến trúc cổ sẽ làm phong phú thêm giá trị di sản, đồng thời cũng là bản chất của di sản và phát triển.