Trong việc xây dựng các dự án, thường có những trường hợp mà trong đó cấu trúc hoặc thành phần không thể đáp ứng các đòi hỏi của các mã thiết kế hiện tại do lỗi thiết kế, xây dựng không đúng đắn hoặc thay đổi trong việc sử dụng chức năng. Một khi điều này xảy ra, để bảo đảm rằng những cấu trúc hay thành phần liên quan có thể tiếp tục được sử dụng an toàn và bình thường, cần phải có một số biện pháp củng cố và sửa chữa.

Sợi carbon gia cố nhựa(CFCP) là một tài liệu mới để củng cố cấu trúc bê tông đã xuất hiện ở các nước phát triển trong mười năm qua và được sử dụng rộng rãi trong các dự án củng cố dân sự. Những tính chất cơ học xuất sắc của nó đã được gọi là " ngôi sao mới của sự tăng cường cấu trúc " trong lĩnh vực kỹ thuật. Cột bê tông được gia cố có đặc điểm là sự kháng cự mạnh mẽ, hiệu ứng kiểm soát tốt, và về cơ bản không cần bảo trì. Công nghệ củng cố được giới thiệu ngắn gọn bên dưới.

Tính chất của sợi cacbon tăng cường nhựa (CFCP)

1) Mật độ là nhỏ, 1/6 của thép thường,

2) Sức mạnh cao, độ bền là khoảng 4-6 lần của thanh thép thông thường;

3) Kháng chiến ăn mòn tốt, và sức mạnh không bị ảnh hưởng bởi các phương tiện truyền thông chuyên chế axit và alkali;

4) Nó là một vật liệu không có tính từ chối, không ảnh hưởng đến sự truyền bá của các tín hiệu điện từ;

5) Kháng mệt tuyệt vời, cuộc sống mệt mỏi nói chung cao hơn thép;

6) Hệ số của thay đổi nhiệt độ tương đương với độ bê tông, mô-đun của độ đàn hồi tương tự với độ dài thép, và cuối cùng là 1%.

Thêm cột bê tông CFRP nguyên tắc tăng cường

Khi cột bê tông được gia cố bị áp suất trục, các thành viên bị tăng chiều dài với giá trị giới hạn rất nhỏ. Thí dụ, một người có thể tạo ra một lực đẩy bên hông để ngăn ngừa sự giãn nở của bộ phận nén này, nhờ đó tăng khả năng chịu nén và làm giảm khả năng vận chuyển của thành viên. Sợi carbon CFRP được tăng cường các cột bê tông đang gắn kết với các cột bê tông và thắt lưng CFRP, và sự tương tác giữa chúng được gọi là căng thẳng giao diện.Do áp lực hạn chế của giao diện phía sau, bê tông lõi trong vùng nhựa nằm trong trạng thái căng thẳng 3 chiều.So sánh với tình trạng căng thẳng một chiều, sự căng thẳng cuối cùng và khả năng chịu đựng bê tông sẽ tăng lên. Trong trường hợp mà khả năng cong của cột không giảm đáng kể, hiệu quả của sự bất ổn định không được xem xét, và cột bê tông được gia cố có khả năng dẫn nước và năng lượng bị cắt giảm sau khi tăng cường.

Phân phối căng thẳng cột bê tông được tăng cường dưới CFRP wrap

1 Do sự kiềm chế chiều ngang của CFRP trên cột bê tông được tăng cường, CFRP tạo thành một căng thẳng căng thẳng căng thẳng ngang, và sự co thắt của CFRP cực kỳ yếu (thường không được xem xét). Sức ép cuối cùng của cột hình chữ nhật dưới bọc CFRP được giảm đi rất nhiều so với cột, chủ yếu là do áp lực không đều. Phần trung tâm của cột hình chữ nhật bị yếu, và sự kiềm chế về độ tập trung ở góc là tương đối lớn. Chỉ khi sự biến dạng của mặt sau của cột hình dạng, áp lực xuyên ngang của CFRP trên cột bê tông mới có thể tăng nhanh chóng.

2 Vì sự hạn chế của CFRP trên cột bê tông được củng cố là sự hạn chế giao diện, chỉ khi bê tông mở rộng theo chiều bên ngoài (hình thái không thể thay đổi) CFRP mới có thể tạo ra căng thẳng hạn chế trên bê tông. Vì vậy, cột cột bọc vòng CFRP cho thấy một quá trình hai giai đoạn khi đang được tải. Trong giai đoạn đầu tiên, áp suất cánh tay của cột bê tông rất nhỏ, sự biến dạng ngang thì nhỏ, và căng thẳng CFRP thì nhỏ. Trong giai đoạn thứ hai, khi tải, sự biến dạng của cột bê tông tăng lên, căng thẳng vòng CFRP tăng đáng kể, và lực thắt vòng tăng nhanh chóng, cho đến khi CFRP đạt đến sự căng thẳng và vỡ cuối cùng. Sự gia tăng của căng thẳng hạn chế và giá trị căng thẳng của CFRP trên bê tông liên quan đến đặc điểm đặc trưng, dạng dán và số lớp vật liệu CFRP được dùng, và nên được xác định thông qua các thí nghiệm.

Phạm vi của ứng dụng CFCP tăng cường cột bê tông

Cột bê tông được tăng cường rất thích hợp với cột hình chữ nhật hình chữ nhật cắt ngang (hình bên của phần thường nhỏ hơn 800mm), và có thể cải thiện đáng kể khả năng mang trục của cột bê tông được gia cố khi nó không bất ổn. Điều kiện tiên quyết để củng cố là bê tông lõi của thành phần vẫn chưa bị hư hại và vẫn còn một khả năng định hướng và biến dạng nhất định.

Điểm chính củng cố các cột bê tông của CFCP

1 Việc tháo dỡ trước khi củng cố các cột bê tông thường bị bỏ qua. Khi một thành phần bê tông được bao phủ bởi CFRP dưới tải, sau khi CFRP được bọc đã căng thẳng so với bề mặt của cột bê tông, nó thường xảy ra rằng CFRP đã không bị phá vỡ và cột bê tông đã bị nghiền nát. Vì vậy, việc sử dụng quá tải của các thành viên bê tông dưới tải sẽ giảm hiệu ứng củng cố của CFRP và không thể sử dụng đầy đủ các tính chất mạnh mẽ của CFRP.

2 Bán kính của chamfer góc của cột hình chữ nhật sẽ không nhỏ hơn 20mm, và mặt cột là thay đổi tốt nhất để được convex để giảm căng thẳng tập trung của CFRP ở góc. Nhiều cuộc thử nghiệm cho thấy rằng ngay cả như vậy, các thiệt hại của CFRP vẫn xảy ra ở góc đường.

3 Việc sửa chữa bề mặt của các thành viên bê tông là cực kỳ quan trọng, ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu ứng của CFRP trên việc kiểm soát bê tông.