Ткань из углеродного волокнаНаиболее широко используемые и популярные структурные усиливая материалы в поле гражданского строительства. Эта технология армирования выросла в 1980-х годах и быстро развивалась в Китае в конце 1990-х годов. Много научно-исследовательских институтов и университетов в стране и за рубежом делали много исследование на подкреплении ткани волокна углерода конкретных членов. С углублением экспериментальных исследований объем применения технологии армирования расширяется, а технология применения улучшается.

Экспериментальное исследование по укреплению ткани из углеродного волокна колонн RC относительно мало, но экспериментальные результаты показывают, что колонны из углепластика для укрепления ткани RC имеют характеристики простой конструкции, сильной коррозионной стойкости, хорошего сдерживающего эффекта и в основном не требуют технического обслуживания. Кратко представлена следующая технология армирования.

1. Анализ механизма железобетонных колонн, усиленных тканью из углеродного волокна.

1,1. Полимерная ткань, армированная углеродным волокном (CFRP)

Углеродное волокно, как правило, представляет собой непрерывное волокно диаметром 5-20 микрон. Основной материал состоит из смолы и отвердителя. Углеродное волокно пропитывается смолой (внутренним усилителем). Когда смола отверждается, образуется пластик, армированный углеродным волокном (CFRP). Его характеристики: низкая плотность, для обычной стали 1/6. Прочность на разрыв примерно в 4-6 раз больше, чем у обычного стального стержня. Коррозионная стойкость хорошая, на прочность не влияют кислотные и щелочные агрессивные среды. Не магнетизм не влияет на распространение электромагнитных сигналов. Усталостная стойкость отличная, а усталостная долговечность обычно выше, чем у стали. Коэффициент изменения температуры эквивалентен коэффициенту изменения температуры бетона. Модуль упругости аналогичен модулю упругости стали. Предельное удлинение 1%.

1,2, принцип армированных бетонных колонн из углеродного волокна.

Когда железобетонные колонны подвергаются осевому сжатию, члены вызваны боковым расширением с очень небольшим предельным значением. Например, поперечные ограничения могут быть созданы вокруг элементов для предотвращения такого бокового расширения сжимающих элементов, чтобы улучшить сжимающие способности и деформационные способности элементов.

Углепластик армирования железобетонных колонн заключается в создании сдержанности между бетоном колонны и зоной армирования углепластика (взаимодействие между ними называется напряжением ограничения интерфейса) поперечным напряжением ограничения интерфейса, пластиковой зоной бетона сердечника в трехмерном напряженном состоянии. Конечная сжимающая деформация и несущая способность железобетонных колонн выше, чем при однонаправленной нагрузке, а деформация пластичности и диссипационная способность железобетонных колонн больше, когда несущая способность колонн на изгиб значительно не снижается без учета эффекта нестабильности.

1,3. Распределение напряжений железобетонных колонн под действием обертывания ткани из углеродного волокна.

1.3.1 Предельный предел осевой прочности на сжатие прямоугольных колонн, заключенных углепластик, намного ниже, чем у круглых колонн из-за осевого растяжения углепластика, образованного поперечным ограничением ткани углепластик на железобетонных колоннах, но сопротивление изгибу ткани углепластик очень слабый (как правило, не рассматривается). Боковое удерживающее устройство в центре прямоугольного края колонны является слабым, а боковое удерживающее устройство для концентрации напряжений в углу-большим. Боковое сдерживающее напряжение ткани CFRP на железобетонной колонне может быстро увеличиваться только тогда, когда происходит боковая пластическая деформация на краю колонны.

1,3. На первом этапе осевое сжимающее напряжение бетона невелико, поперечная деформация мала, а сила углепластика мала. На втором этапе, с увеличением нагрузки, деформация бетонной колонны увеличивается, окружное напряжение ткани из углеродного волокна значительно увеличивается, а окружная удерживающая сила быстро увеличивается до тех пор, пока ткань из углепластика не достигнет своей конечной растяжимой деформации.

Заключение

1) Армирование ткани CFRP железобетонных колонн может изменить осевое напряженное состояние бетона в трехмерное напряженное состояние и улучшить несущую способность и деформацию ограниченного бетона, особенно для железобетонных колонн, осевой коэффициент сжатия которых не может соответствовать требованиям сейсмического кода проектирования.

2) Чтобы улучшить несущую способность и пластичность области пластиковых петель, область пластиковых петель появится на верхнем и нижнем концах железобетонных колонн под повторяющимися землетрясениями, а несущая способность и пластичность будут быстро уменьшаться. Окончательная прочность и деформационная способность бетона сердечника в пластичной зоне шарнира значительно будут улучшены после обматывать и усиливать с тканью CFRP.

3) технология конструкции низка в содержании, проста в процессе, хороша в влиянии сдержанности и сильна в коррозионной устойчивости, и только нужна защита без обслуживания.

4) Технология армирования ткани из углеродного волокна не всесильна, имеет свои недостатки: плохая высокотемпературная стойкость органического клея, высокотемпературная среда и требования к классу противопожарной защиты не могут использоваться в зданиях; условно следует использовать нерегулярные или прямоугольные колонны большого сечения.