تطبيق قماش الألياف الكربونية في هندسة تقوية وإعادة تأهيل المباني

تُظهر الممارسات الهندسية الحديثة أن تقنية تقوية البوليمر المعزز بالألياف الكربونية (CFRP)، بفضل كفاءة الإنشاءات العالية و والفوائد الشاملة الكبيرة , أصبحت خيارًا أساسيًا لتقوية المباني وإعادة تأهيلها. تُستخدم هذه التقنية في تعزيز وإصلاح مختلف عناصر الهيكل، بما في ذلك العوارض، الأرضيات، الأعمدة، سقائف السطح، الأنفاق، وغيرها من المنشآت الخرسانية.

خصائص المادة الأساسية
تتميز أقمشة الألياف الكربونية، باعتبارها مادة مركبة عالية الأداء، بالخصائص الممتازة التالية:

1. قوة فوق العادة: يمكن أن تصل قوة الشد إلى أكثر من 10 مرات مقارنة بلوحات الصلب الكربوني.

2. خفيف الوزن وقوي للغاية: وزن وحدة منخفض، ولا تضيف تقريبًا أي حمل إضافي على البنية.

3. متانة ممتازة مقاومة ممتازة للتآكل والتعب، أداء جيد في ظل تغيرات درجات الحرارة (البرد/الحرارة)، خصائص مستقرة، مما يوسع بشكل فعال عمر البنية المعززة.

4. قابلية جيدة للتكيف في الإنشاء: ملاءمة مرنة، تسهل القطع والالتصاق في الموقع على الأسطح المنحنية المعقدة.

المزايا التقنية الرئيسية

1. إنشاء مريح وفعال: إجراءات بسيطة نسبيًا؛ لا تتطلب معدات كبيرة أو معدات ثابتة؛ تعتمد بشكل أساسي على العمليات اليدوية؛ سرعة إنشاء عالية؛ اضطراب ضئيل في الموقع.

2. ضمان جودة سهل: المواد ناعمة وترتبط بسهولة، مما يضمن التصاقًا وثيقًا بالركيزة وجودة بناء موثوقة.

3. أداء جيد للماء: يتمتع نظام الغراء القائم على راتنجات الايبوكسي المستخدم بقدرة اختراق قوية، ويقوم بشكل فعال بسد الشقوق الدقيقة في الركيزة الخرسانية وتعزيز تأثيرات مقاومة الماء.

4. مقاومة استثنائية للتآكل: كلاً من الألياف الكربونية نفسها ونظام راتنجات الايبوكسي يظهران مقاومة ممتازة للتآكل الكيميائي، مما يجعلها مناسبة للبيئات القاسية.

عملية البناء القياسية

1. تفريغ الحمولة: عندما يكون ذلك ممكنًا، قم بتفريغ الحمولة أو تقليل الحمل على المكون المراد تقويته قبل عملية التقوية.

2. التخطيط والتمييز: قم بوضع علامات بدقة على مواقع لاصق الألياف الكربونية (CFRP) أو ألواح الفولاذ (على سبيل المثال: أسفل العارضة، جانب العارضة، الجدار القصي) في المناطق التي تتطلب تقوية وفقًا لمواصفات التصميم.

3. تحضير سطح الركيزة:

   • قم بخلع طبقة الجص/الوجه الخرساني: قم بإزالة الطبقة السطحية من الجص داخل المنطقة المحددة حتى الوصول إلى الطبقة الخرسانية البنائية السليمة.

   • الطحن والتسوية: استخدم آلة قطع زاوية ذات قرص صنفرة لطحن سطح الركيزة الخرسانية، وإزالة طبقة الحليبي (laitance) والجسيمات المبتلة لضمان التماسح.

   • التنظيف وإزالة الغبار: قم بإزالة الغبار الناتج عن عملية الطحن بشكل كامل (يوصى باستخدام هواء مضغوط أو مكنسة كهربائية صناعية) لضمان نظافة الركيزة وجفافها.

4. تطبيق المعالجة الأولية (Primer): قم بتطبيق طبقة رقيقة بشكل متساوٍ من مادة أولية إيبوكسية ذات لزوجة منخفضة على سطح الركيزة المحضر، والسماح لها بالاختراق الكامل لمسام الخرسانة.

5. تسوية الركيزة: املأ المناطق المنخفضة والثقوب والمناطق غير المستوية على الركيزة باستخدام مونة إيبوكسية (أو معجون إصلاح) لضمان سطح ارتباط مستوٍ.

6. ربط قماش الألياف الكربونية:

   • يُطبق طبقة متساوية من مادة الايبوكسي/الراتنج على سطح الركيزة المستوية والمُعالجة.

   • يُوضع نسيج ألياف الكربون المقطّع مسبقًا بسلاسة على طبقة الراتنج، ويُدحرج بقوة على طول اتجاه الألياف للتأكد من خروج فقاعات الهواء، وامتزاج الراتنج بالألياف بشكل كامل والالتصاق التام.

   • تُكرر هذه الخطوة لتطبيق طبقات متعددة إذا لزم الأمر