Phân tích cơ chế tăng viện của gia cố cột bê tông với vải cacbon

1.1. Sợi carbon gia cố sợi sợi (CFCP)

Sợi carbon thường là một sợi liên tục với đường kính 5-20 micron. Chất liệu cơ bản gồm nhựa và chất chữa bệnh. Sợi cacbon được nhúng vào nhựa (người tăng cường bên trong). Khi chất nhựa này được chữa lành, vải cacbon được làm từ keo gia cố (CFRP) được hình thành.

Mật độ của nó rất nhỏ, 1/6 cho thép bình thường.

Sức mạnh của độ bền là khoảng 4-6 lần so với thanh thép bình thường.

Kiềm chế sự ăn mòn là tốt, sức mạnh không bị ảnh hưởng bởi chất axit và dung dịch Alkali.

Từ tính không ảnh hưởng đến việc truyền tín hiệu điện từ.

Sức đề kháng mệt mỏi là một cuộc sống tuyệt vời và mệt mỏi nói chung cao hơn thép.

Hệ số biến đổi nhiệt độ tương đương với bê tông.

Các mô-đun co giãn tương tự như thép.

Hạn chế kéo dài là 1%.

1.2 Nguyên tắc của sợi cacbon củng cố các cột bê tông.

Khi các cột bê tông được gia cố bị nén lại bằng rìu, các bộ phận bị tăng chiều dài với giá trị giới hạn rất nhỏ. Nếu các thành viên bị hạn chế về sau có thể được tạo ra chung quanh để ngăn ngừa sự giãn nở của các thành viên bị nén, để cải thiện khả năng nén và giảm hình dạng của các thành viên.

Sợi sợi carbon được củng cố từ các cột bê tông được gia cố là để tạo ra sự hạn chế giữa bê tông cột và sợi sợi cacbon, (sự tương tác giữa các cột này được gọi là căng thẳng giao diện). bê tông chính của vùng nhựa nằm trong trạng thái căng thẳng 3 chiều dưới sự tác động của áp lực giao diện xuyên đối diện. Sức nén cao nhất và sức chịu đựng của cột bê tông được gia cố cao hơn so với những cột bê tông một lần tải, và khả năng phân hủy và năng lượng của cột bê tông được gia cố thì lớn hơn khi khả năng chịu lực của cột không giảm đáng kể mà không xem xét hiệu quả của sự bất ổn định.

1.3 Sự phân bố căng thẳng của các cột bê tông được gia cố dưới tác động của vải cacbon.

1.3.1 Sức mạnh cuối cùng của các cột hình chữ nhật được bao quanh bởi sợi cacbon thì thấp hơn nhiều so với các cột tròn do căng căng căng căng sợi cacbon hình thành bởi các sợi cacbon được giữ kín nhờ các cột bê tông, nhưng sự co thắt của sợi cacbon vẫn còn rất yếu (thường không được xem xét). Ở giữa cột hình chữ nhật có sự hạn chế về chiều cao và mức độ kiềm chế sự tập trung ở góc rộng. Sự căng thẳng về phía sau của sợi cacbon trên cột bê tông được gia cố chỉ có thể gia tăng nhanh chóng khi sự biến dạng nhựa phía sau xảy ra ở cạnh cột.

1.3.2 Vì các sợi cacbon được gia cố trên cột bê tông là sự ràng buộc của giao diện, chỉ khi bê tông mở rộng ra ngoài và theo cách khác (dùng chất dẻo bị biến dạng) thì sợi cacbon mới tạo ra sự căng thẳng áp lực trên bê tông.

Trong giai đoạn đầu tiên, áp suất dây thần kinh của bê tông rất nhỏ, sự biến dạng ngang là nhỏ, và lực lượng CFRP thì nhỏ. Ở giai đoạn thứ hai, với sự gia tăng tải, sự giảm hình dạng của bê tông cột tăng lên, sự căng thẳng chu vi của sợi cacbon tăng đáng kể, và lực kiềm chế chu vi tăng nhanh chóng cho đến khi CFRP đạt đến sự căng thẳng cuối cùng. Mức độ căng thẳng và căng thẳng của CFRP ngày càng tăng liên quan đến đặc điểm của sợi cacbon, hình dạng liên kết và các lớp liên kết, nên được xác định bằng các thí nghiệm.

2 Sợi sợi cacbon gia cố công nghệ cột bê tông và công trình xây dựng

2.1. Yêu cầu phạm vi ứng dụng và điều kiện làm việc

Các sợi sợi các-bon củng cố các cột bê tông được gia cố thích hợp với các cột trụ hình trụ cylindrid hoặc một phần nhỏ hình chữ nhật (dài ngoài da thường là ít hơn 800 mm), có thể cải thiện đáng kể khả năng chịu đựng trọng tải của các cột bê tông được củng cố dưới điều kiện không ổn định. Điều kiện trước tiên của sự củng cố là bê tông cốt lõi của bộ phận không bị phá hủy, và có khả năng mang và biến dạng nhất định.

2.2 điểm then chốt để củng cố cấu trúc của sợi cacbon

2.2.1. Khi các cột bê tông được gia cố trước khi được gia cố, có sự chậm trễ căng thẳng giữa vùng CFRP bên ngoài và bề mặt của các cột bê tông khi các thành viên bê tông được bọc bởi sợi cacbon được chất lên. Điều này thường xảy ra là bê tông chưa được tách ra bởi sợi cacbon được nghiền nát. Hiệu ứng này làm giảm hiệu quả tăng cường của CFRP và không thể cho toàn bộ màn trình diễn căng thẳng của sợi cacbon.

2.2.2. Việc sửa chữa bề mặt của các thành viên bê tông là rất quan trọng, ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu ứng kiểm soát của sợi cacbon trên bê tông. Bán kính của chamfer góc của cột hình chữ nhật không nên nhỏ hơn 20 mm, và bên cột nên được sửa chữa thành một bề mặt hình trụ ở phía ngoài để giảm căng thẳng tập trung của sợi cacbon ở góc.

2.2.3. Cần phải chọn sợi cacbon chất lượng cao và keo dính. Cần phải đảm bảo rằng cần phải có sự kiểm soát chất lượng chặt chẽ trong quá trình xây cất và việc kết hợp vải sợi và keo.