vải cacbon được tăng cường và thép kết hợp có nhiều điểm tương đồng, vậy chúng có thể được thay thế bằng những ứng dụng thực tế không?

01

Những điểm tương đồng giữa việc dán vải cacbon và thép dính

Từ phạm vi ứng dụng, vải cacbon và thép kết dính cũng có thể được dùng cho các thành viên cong, các thành viên nén lập dị và các thành viên căng thẳng. Chẳng hạn, việc dán vải cacbon hoặc tấm thép dưới cùng của chùm tia có thể cải thiện khả năng chịu đựng của cấu trúc và đạt được mục đích củng cố. Ngoài ra, trên nguyên tắc, cả vải cacbon và thép kết dính đều dùng chất kết dính để dính vải hay tấm thép vào vật liệu bê tông, để chất gia cố và vật liệu cơ bản tạo thành một tổng thể và chịu lực.

Từ quá trình xây dựng, vải cacbon cũng rất giống với thép kết dính. Cả hai phương pháp đều bị ảnh hưởng nặng bởi chất dính kết cấu. Nếu chất lượng kết dính của cấu trúc không đủ điều kiện, vật liệu củng cố sẽ được tách ra khỏi vật liệu cơ bản, dẫn đến hậu quả là có nguy cơ an toàn hoặc ngay cả tai nạn. Đồng thời, cả hai phương pháp cần được gỡ xuống trước khi được củng cố. Nếu không cất cánh hoặc không tải xuống, lực phụ sẽ được tạo ra, dẫn đến sự chậm trễ của vật liệu củng cố. Ngoài ra, có một mức độ chồng chéo cao bao gồm việc điều trị bề mặt và nhiệt độ xây dựng.

Trên thực tế, vai trò của vải sợi cacbon và tấm thép trong việc gia cố cấu trúc có thể tương đương với việc tăng tỷ lệ tăng cường trong cấu trúc bê tông được củng cố. Vì thế, trong một chừng mực nào đó, vải sợi cacbon được gia cố và gia cố thép có thể được thay thế bằng nhau.Theo giá trị thiết kế cần thiết trong đặc điểm đặc biệt, chúng ta có thể so sánh đơn giản. Đối với các thành phần quan trọng trong đặc điểm đặc biệt, giá trị thiết kế mạnh mẽ của vải cacbon I mạnh mẽ là 1.600MPa, và sức mạnh thiết kế của đĩa thép Q235 là 215MPa. Nói cách khác, trong trường hợp cùng chiều rộng vật chất, thường có thể xem xét hiệu ứng củng cố sợi cacbon với độ dày 1mm tương tự với độ dày của một tấm thép có độ dày 8 mm.

02

Lợi thế của vải cacbon

Nếu giá trị thiết kế của độ bền sợi cacbon được lấy như 2000MPa, và giá trị độ bền của độ bền của thép (Q235) được xem như 200MPa, sợi cacbon với độ dày bằng 0.1mm có thể tương đương với một tấm thép với độ dày 1mm.

Ngoài ra, sợi cacbon nhẹ và mỏng, không cần đến máy móc xây dựng lớn, và dễ vận chuyển, cửa hàng và xây dựng. Với cùng số lượng công việc đó, thời gian xây dựng để dán sợi cacbon là 40% cho thép dính.So sánh với thép, sợi cacbon là một vật liệu vô tri vô giác, không bị các phương tiện truyền thông gây hại ăn mòn, và có tính bền bỉ trong môi trường khắc nghiệt.

Sợi carbon cũng linh hoạt và có thể bao bọc các thành phần với hình dạng phức tạp. Tốc độ gắn kết cơ bản của các thanh thép không được mịn cũng có thể đạt 100%. Nói chung, bề mặt dính chặt hiệu quả của những tấm thép dính có thể đạt đến 70%-80%.

năm 2003

Lợi thế của thép dính

Nếu chỉ dựa vào kết quả trên, người ta tin rằng hiệu ứng củng cố của vải cacbon cao hơn nhiều so với thép kết dính, đó là một sai lầm lớn. Độ dày của sợi cacbon với điểm mạnh khác nhau cũng khác nhau, và lớp I 300g carbon được dùng trong tăng cường chỉ bằng 0.167mm. Mặc dù có nhiều lớp chất gia cố trong sợi cacbon được gia cố, nhưng nó không được phép vượt quá bốn lớp. Và hiệu ứng củng cố sẽ giảm từ lớp hai, và vẫn còn một khoảng trống so với hiệu ứng tăng cường của 5mm thép dày.

Tính đàn hồi của sợi cacbon và thép cơ bản giống nhau. Tuy nhiên, độ bền của sợi cacbon lớn gấp 10 lần so với thép, để có thể tạo ra một trò chơi đầy đủ cho sức mạnh của vật liệu tăng cường, sự liên kết của sợi cacbon đòi hỏi sự biến dạng lớn hơn của các thành viên củng cố. Điều này có nghĩa là, trong trường hợp của sự biến dạng nhỏ, sự căng thẳng của sự kết hợp sợi cacbon rất quan trọng, vì vậy khi sự vận chuyển của các thành phần khác nhau rất nhiều, cần phải ưu tiên việc củng cố thép.

Tính đàn hồi của sợi cacbon và thép cơ bản là giống nhau, với tới cùng một sức mạnh, và phần thép lớn hơn rất nhiều, do đó sự tăng độ cứng của thành phần bằng cách kết nối thép củng cố lại còn lớn hơn so với sợi cacbon được tăng cường. Điều đó có nghĩa là, nếu có thêm sự chống lại cong như vậy, sự thay đổi độ lệch của việc tăng cường thép kết nối sẽ nhỏ hơn so với sự tăng cường sợi cacbon.

Sắt có thể hàn lại bằng thanh neo, hoặc khoan để lắp thanh neo, vì vậy phương pháp cắm thép kết nối gắn lại linh hoạt hơn sợi cacbon kết nối với nhau.

Sự so sánh trên là từ một quan điểm lý tưởng. Nếu bạn muốn thực sự thay thế nó, bạn cần phải thực hiện tính toán chi tiết và xác thực. Vẫn còn nhiều điều cần xem xét khi thay thế vải cacbon và thép kết dính. Tính đàn hồi của cả hai đều tương tự nhau, nhưng độ căng tương đối cao.Do đó, để có thể chơi đầy đủ với sức mạnh của sợi cacbon, cấu trúc ban đầu cần phải có khả năng tạo ra sự biến dạng lớn. Vì vậy, khi việc dỡ bỏ cấu trúc ban đầu không rõ ràng hoặc cấu trúc biến dạng nhỏ, thì việc củng cố thép gắn kết rõ ràng tốt hơn sợi cacbon được củng cố.

Quần áo và thép dính không phù hợp với môi trường. Ngoài sức mạnh cao, vải sợi cacbon cũng là một trong những lợi thế của nó.Theo quan điểm của vật liệu, vải sợi cacbon sẽ không bị rỉ sét, và sẽ là một sự lựa chọn tốt hơn cho các cấu trúc bê tông đã ở trong môi trường khắc nghiệt từ lâu. Ngoài ra, để củng cố quy mô này, chi phí xây dựng bằng thép có thể lên đến 2-3 lần so với việc tăng cường vải cacbon, đòi hỏi sự chú ý.

04

Summarize

Trong dự án củng cố, chỉ có một phương pháp củng cố được sử dụng để giải quyết vấn đề, rất ít. Nói cách khác, bất cứ phương pháp củng cố nào cũng có giới hạn riêng. Chúng ta cần nắm vững lợi thế của mỗi phương pháp củng cố và tận dụng lợi thế của mỗi phương pháp củng cố.