Укрепление моста

Технология армирования и ремонта полимером, армированным углеродным волокном (CFRP wrap), представляет собой новый тип технологии структурного армирования. Она относится к использованию высокоэффективных смоляных клеев для наклеивания ткани из углеродного волокна на поверхность строительных конструкционных компонентов, так что оба работают вместе, чтобы улучшить несущую способность конструкционных компонентов (изгиб, сдвиг), чтобы достичь цели укрепления и армирования здания.

1 наиболее очевидные преимущества технологии армирования обертыванием CFRP следующие:

(1) Высокая прочность, высокая эффективность, широкая применимость и простота обеспечения качества. В настоящее время прочность на разрыв материалов из углеродного волокна более чем в десять раз выше, чем у обычной стали.

(2) Строительство удобно, эффективность работы высока, нет мокрых операций, не требуется никаких приспособлений на месте, и строительство занимает меньше земли.

(3) Материалы из углеродного волокна обладают хорошей коррозионной стойкостью и долговечностью. После укрепления и ремонта вес исходной конструкции и размер исходных компонентов не увеличиваются и не требуют обслуживания. Внешняя отделка не затрагивается.

2 Технология строительства

2.1 Принцип армирования

Принцип армирования CFRP заключается в использовании высокой коррозионной стойкости CFRP для приклеивания CFRP к поверхности элементов мостового бетона с помощью специальной адгезионной смолы или пропитанной смолы. После отверждения CFRP образует новый комплекс напряжений и работает вместе с исходным компонентом, таким образом, играя укрепляющую роль. (Непрерывные углеродные волокна высокой прочности или высокого модуля упругости, расположенные в пучках в одном направлении, пропитанные эпоксидной смолой или отвержденные без смолы)

2.2 Процедура строительства

Обработка поверхности компонента - нанесение кистью базовой смолы - нанесение выравнивающего клея для выравнивания, наклеивание ткани из углеродного волокна и связующего клея до полной инфильтрации ткани из углеродного волокна - армирующий слой обработки внешнего защитного слоя. Возьмем в качестве примера армирование бетонной балки:

1) поверхностная обработка бетонных балок. Очистите поверхность балки до обнажения свежего слоя бетонной конструкции и заделайте углубление полимерным раствором.

2) нанесение грунтовки, уровня и клея из углеродного волокна. Целью является усиление силы сцепления между углепластиком и бетонной поверхностью.

3) обертка из связанного углеродного волокна. Используйте валик, чтобы равномерно распределить пропиточную смолу по поверхности балки и наклеить ткань из углеродного волокна.

4) защита поверхности. Слой базовой смолы наносится на поверхность ткани из углеродного волокна. После высыхания базовой смолы наносится цементный раствор для защиты поверхностного слоя. Толщина поверхностного слоя составляет не менее 20 мм.

2,3 балла за внимание при строительстве

1) Изгиб листа из углеродного волокна вдоль направления его волокон приведет к концентрации напряжений и разрыву волокон, что повлияет на его прочность. Залипание угла листа из углеродного волокна, угол должен быть скошенным и отполированным в дугу, радиус дуги должен быть не менее 20 мм. Описан метод армирования углеродным волокном. И повышение силы приложения арматурной инженерии.

2) Длина нахлеста CFRP не должна быть менее 100 мм вдоль направления напряжения CFRP, а продольный CFRP должен простираться до края опоры и быть закрепленным U-образным хомутом CFRP для снижения концентрации напряжения CFRP.

3) Клеевой слой не должен быть слишком тонким, его средняя толщина не должна быть менее 2 мм; воздушный пузырь между CFRP и поверхностью бетона должен быть полностью выдавлен.

4) Фактический размер клея CFRP не должен быть меньше проектного значения, а отклонение его положения не должно превышать 2 см при нормальных обстоятельствах; общая эффективная площадь клея не должна быть менее 95%.

5) волокнистая ткань является проводящим материалом, и лист из углеродного волокна должен находиться вдали от электрооборудования и источников питания во время строительства.

3 проект

3.1 обзор проекта

Мост через реку Пу был открыт для движения в декабре 1989 года и эксплуатируется уже почти 20 лет. Мост спроектирован как сборная предварительно напряженная бетонная балка Т-образной формы размером 12 * 20 м, каждый пролет состоит из 5 балок Т-образной формы, общей длиной 244,64 м. Основные параметры: высота балки Т-образной формы h = 1300 мм, ширина b = 180 мм, a = 15 мм, As = 5080 мм2, FY = 300 Н/мм2, FC = 11,9 Н/мм2, FTK = 1,78 Н/мм2. По результатам осмотра на месте и теоретического расчета мост не соответствует требованиям и нуждается в усилении. После аргументации эксперта параметры армирования бетона следующие: NCF = 2, TCF = 0,111 мм, Ecf = 250 ГПа, fcfk = 2000 МПа, WCF = 180 мм, SCF = 100 мм, HCF = 300 мм. Режим армирования — U-образное прилипание, коэффициент формы арматуры сдвига углепластика — 0,85, форма нагрузки — равномерная нагрузка.

3.2 Сравнение результатов расчета несущей способности нормального сечения до и после армирования показано в таблице 1. Сравнение частот до и после армирования показано на рисунке 1.

Сравнение несущей способности обычного сечения до и после армирования

4 Заключение

Как показано в Таблице 1, изгибная способность усиленного сечения увеличивается на 14,3%. Строительный эффект этого проекта хороший, проблем с качеством нет, практика доказала, что преимущества технологии армирования конструкций углеродным волокном очевидны, перспективы применения блестящие.