Что такоеУглеродного волокна армированного полимера (CFRP) пластиныУсиление?

Усиление плиты волокна углерода широко используемый метод в поле структурного усиливая. Отличаясь высокой прочностью, легкостью, коррозионной стойкостью и простотой монтажа, он широко применяется при армирования и реконструкции бетонных конструкций, включая перекрытия, балки, стены и мосты. По сравнению с традиционными методами, такими как армирование стальной пластиной или расширение профиля, армирование пластиной из углеродного волокна устраняет необходимость в обширном сколе подложки, отличается более коротким строительным циклом и не увеличивает мертвую нагрузку на здание; следовательно, оно стало основным решением для обновления стареющих конструкций, Повышение грузоподъемности и ремонт трещин.

Ключевые соображения для подготовки бетонной подложки

1. Оценка прочности подложки

Прочность бетонной подложки, к которой должны быть приклеены углеродные пластины, не должна опускаться ниже класса C25. Если бетон демонстрирует шлифование, рыхлость или недостаточную прочность, углеродные пластины не могут быть склеены напрямую; подложка должна сначала пройти усиливающие и проникающие процедуры усиления. Несоблюдение этого принципа сопряжено с высоким риском полного расслоения.

2. Шлифовка и очистка подложки.

Перед строительством бетонная поверхность должна быть измельчена, чтобы удалить покрытие, масляные пятна, пыль, отслаивающие слои и свободные заполнители, тем самым обнажая твердую ровную бетонную основу. Области с сильным загрязнением маслом требуют очистки растворителями, чтобы гарантировать, что субстрат свободен от примесей и загрязнений. По завершении шлифования следует использовать воздуходувку высокого давления для удаления пыли, гарантируя, что подложка остается сухой и чистой.

3. Лечение трещин и дефектов

Если на поверхностях балок или плит присутствуют структурные трещины, сначала должны быть выполнены процедуры заливки трещин и уплотнения. Мелкие трещины должны быть запечатаны с помощью поверхностного герметика, в то время как трещины шириной более 0,2 мм требуют инъекции с помощью инъекционного клея низкого давления. Конструкция склеивания углеродистой пластины может продолжаться только после того, как ремонт трещины затвердел и стабилизировался. Области, имеющие сотовые поверхности, ямки или впадины, должны быть отремонтированы и выровнены с помощью выравнивающий клей.

4. Снуровка внутренних и внешних углов.

Все прямоугольные внутренние и внешние углы бетонной конструкции должны быть измельчены в закругленные фаски радиусом не менее 20 мм. Прямоугольные места склонны к концентрации напряжений; приклеивание углеродных пластин непосредственно к таким углам может привести к повреждению или растрескиванию плиты. Это критическая деталь в процессе строительства, которая часто-но ошибочно-упускается из виду.

Процесс строительства склеивания и ключевые соображения

1. Ключевые моменты для применения праймера

По завершении подготовки подложки равномерно нанесите клей-грунтовку. Клейкий слой должен быть одинаковой толщины, без пропущенных пятен и без каких-либо провисаний. Основная функция грунтовки-проникнуть в бетонную подложку и повысить прочность сцепления. Перейти к следующему этапу можно только после того, как грунтовка станет сухой и не липкой на ощупь; прямое нанесение поверх влажной грунтовки строго запрещено.

2. Требования к нанесению клея на пластины

Равномерно нанесите эпоксидный клей на поверхность склеивания пластины из углеродного волокна. Тщательно контролируйте толщину клеевого слоя, чтобы обеспечить полное покрытие, свободное от разрывов или пустот. Неровное нанесение клея может легко привести к образованию пузырьков воздуха и пустот, тем самым уменьшая несущую способность склеивания.

3. Склеивание плиты углерода и удаление воздуха

Выровняйте и скрепите пластину из углеродного волокна с высокой точностью. После склеивания используйте специализированный ролик, чтобы многократно переворачивать пластину в одном направлении, чтобы тщательно изгнать любой захваченный воздух, обеспечивая тесный контакт между углеродистой пластиной и бетонной подложкой. Во время процесса установки строго избегайте многократного смещения углеродной пластины, так как это может вызвать смещение клея и привести к образованию межслойных пузырьков воздуха.

4. Технические характеристики анкеровки и перекрытий

Длина перекрытия и длина анкеровки для плит углерода должны быть выполнены в строгом соответствии с чертежами структурного проектирования; произвольное уменьшение размеров анкеровки строго запрещено. Для армирования балок и плит с большими пролетами, дополнительные анкерные полосы должны быть установлены на концах, чтобы предотвратить подъем кромок или дебондинг под структурной нагрузкой. При организации нескольких углеродных пластин строго контролируйте расстояние между пластинами; произвольная плотная упаковка или смещенная установка строго запрещены.

Ключевые соображения для строительной среды и контроля температуры

Системы армирования из углеродного волокна основаны на механизме отверждения на основе эпоксидной смолы и поэтому предъявляют строгие требования к строительной среде. Температура окружающей среды во время строительства должна поддерживаться в диапазоне от 5 ° С до 35 ° С. Если температура опускается ниже 5 ° C, процесс отверждения эпоксидной смолой значительно замедляется; наоборот, воздействие высоких температур или прямых солнечных лучей может привести к преждевременному поверхностному шкуру клея и неполному внутреннему отверждению. Строительство под открытым небом строго запрещено во время дождей, высокой влажности или ветреных и пыльных погодных условий. Кроме того, поверхность подложки должна быть свободна от водяных пятен или стоячей воды, так как влажная среда серьезно ухудшит прочность сцепления.

Кроме того, на строительной площадке строго запрещены открытый огонь и высокотемпературный нагрев. Поскольку структурные эпоксидные клеи являются легковоспламеняющимися материалами, воздействие высоких температур не только создает угрозу безопасности, но и ухудшает механические свойства клея.

Ключевые моменты для отверждения, технического обслуживания и защиты после армирования

1. Продолжительность отверждения

При нормальной температуре окружающей среды 25 ° C период отверждения армирования из углеродистой пластины должен составлять не менее 7 дней. Во время периода отверждения удары, вибрации и пешеходное движение запрещены; кроме того, преждевременное нанесение структурных нагрузок строго запрещено для предотвращения повреждения клея, которое может привести к ослаблению или расслоению пластины, до того, как клей полностью затвердеет. В условиях низкой температуры, период отверждения должен быть продлен.

2. Обработка защиты поверхности

Пластины из углеродного волокна чувствительны к ультрафиолетовому (УФ) излучению и открытому огню; поэтому их нельзя оставлять открытыми в течение длительного времени после завершения армирования. Защитное покрытие поверхности, такое как огнестойкий раствор, антикоррозийный слой или декоративная штукатурка, должно быть нанесено на поверхность, чтобы предотвратить деградацию, вызванную воздействием ультрафиолета, и повреждение, вызванное внешними воздействиями или ссадинами.

3. Ограничения использования после армирования.

Для усиленных компонентов балок и плит сверление, обработка канавок или долбление в усиленной зоне строго запрещены. Такие действия могут поставить под угрозу несущую целостность системы из углеродного волокна, тем самым создавая потенциальные структурные угрозы безопасности.

Краткое изложение распространенных заблуждений в армировании пластин из углеродного волокна

-Заблуждение 1: нанесение пластины непосредственно, без шлифования подложки или удаления пыли; это делает ее очень склонной к расслоению и отказу клея в дальнейшем.

-Заблуждение 2: Использование клея-заменителя вместо указанной структурной эпоксидной смолы.

-Заблуждение 3: Неспособность фаски внутренних и внешних углов; нанесение пластин непосредственно на острые прямые углы приводит к разрыву пластины.

-Заблуждение 4: Нанесение клея неравномерно или не при правильном выталкивании воздуха, что приводит к значительным внутренним воздушным пустотам.

-Заблуждение 5: Применение структурных нагрузок до завершения периода отверждения, препятствуя достижению арматурой требуемой расчетной прочности.

-Заблуждение 6: Выбор недорогих, нестандартных плит из углеродного волокна; недостаточная прочность на разрыв создает значительные угрозы безопасности.

Резюме критериев приемки

Формальное принятие проектов усиления пластин из углеродного волокна требует соблюдения следующих критериев: позиционирование, расстояние и длина крепления углеродных пластин должны строго соответствовать спецификациям, изложенным в проектных чертежах; поверхность должна быть свободной от пустот, закрученных краев и расслаивания; адгезивный слой должен быть однородным, Полностью заполнены и не содержат видимых пузырьков воздуха; защитный слой на поверхности подложки должен оставаться неповрежденным, обеспечивая структурную стабильность армированного элемента. Объем пустых зон должен строго контролироваться; любые секции, превышающие допустимые пределы, должны быть удалены и повторно склеены, чтобы гарантировать, что качество арматуры соответствует всем необходимым стандартам.