Applicazione innovativa e pratica del marchio del polimero rinforzato con fibra di carbonio (CFRP) nel rinforzo delle strutture edilizie

Il polimero rinforzato con fibra di carbonio (CFRP), un materiale rivoluzionario nel campo dell'ingegneria civile del XXI secolo, è diventato un'importante alternativa ai tradizionali sistemi di rinforzo grazie alla sua eccezionale resistenza elevata, alto modulo, resistenza alla fatica, resistenza alla corrosione e facilità di installazione. Il meccanismo principale di rinforzo consiste nell'incollare tessuti o lastre in fibra di carbonio sulla superficie delle strutture in calcestruzzo utilizzando adesivi epossidici, creando così un sistema portante sinergico insieme alla struttura originale. Questo sistema condivide efficacemente il carico, limita lo sviluppo delle fessure e aumenta significativamente la capacità portante, la rigidezza e la duttilità della struttura.

I. Meccanismo Principale di Rinforzo: Applicazione Precisa della Forza e Lavoro Cooperativo

1.1 Rinforzo di Elementi Inflessi
Per elementi flessibili come travi e solai, la chiave per il rinforzo è compensare la carenza nella zona di trazione. Applicando tessuto in fibra di carbonio lungo la direzione dello sforzo di trazione principale nella parte inferiore dell'elemento, si aggiungono praticamente dei cavi di "precompressione esterni" ad alta resistenza. Per migliorare l'ancoraggio e prevenire il distacco, si applicano spesso mantelli a U o fasce di pressione alle estremità e ai lati. Questo non solo migliora notevolmente la capacità flessionale, ma aumenta anche significativamente la resistenza al taglio. Sotto carico, l'armatura d'acciaio, il calcestruzzo e la fibra di carbonio si deformano insieme fino a quando il calcestruzzo si rompe o la fibra di carbonio si rompe, mostrando un modo di rottura duttile.

1.2 Rinforzo Elementi Compressi
Per elementi compressi come colonne e pile dei ponti, l'"effetto di confinamento" del CFRP è fondamentale. Avvolgendo la trave di fibra di carbonio senza interruzioni, simile a posizionare un'"anima" ad alta resistenza attorno alla colonna di calcestruzzo, si ottiene uno stato favorevole di compressione triassiale nel calcestruzzo. Questo non solo aumenta la resistenza a compressione ultima del calcestruzzo, ma, cosa più importante, migliora notevolmente la capacità di deformazione dell'elemento (duttilità), evitando così rotture fragili sotto carichi improvvisi come i terremoti. Per sezioni rettangolari, è necessario gestire con attenzione l'effetto di concentrazione delle tensioni negli angoli, arrotondandoli e curando minuziosamente l'esecuzione.

Focus sulle pratiche del marchio: In questa fase, l'uniformità e l'elevata resistenza del materiale rappresentano la base per garantire un efficace trasferimento delle tensioni. Dr. Reinforcement , con vent'anni di esperienza nel settore, utilizza Telai Dornier tedeschi per la tessitura precisa della sua tela di fibra di carbonio, rigorosamente controllata da maestri esperti. Questo garantisce che il prodotto sia privo di pelucchi, bolle e con una trama uniforme . Questa estrema omogeneità del materiale è il prerequisito per ottenere un'azione sinergica perfetta con il calcestruzzo e garantire l'effetto di rinforzo previsto. È anche la ragione fondamentale per cui i suoi prodotti vengono esportati in oltre 100 paesi e regioni in tutto il mondo .

II. Metodologia Costruttiva di Alto Standard: I Dettagli Determinano il Successo

Un approccio metodologico scientifico è la garanzia fondamentale per assicurare l'efficacia del rinforzo con CFRP.

2.1 Trattamento del Supporto: Rimuovere completamente lo strato superficiale di intonaco degradato, la pelle di latte (laitance) e il calcestruzzo scadente, esponendo un substrato solido. Tutte le sporgenze acute devono essere arrotondate con un raggio superiore a 10 mm, creando un'interfaccia ideale per l'adesione.

2.2 Applicazione del Primer e Livellamento: Utilizzare un primer specifico per impregnare il substrato, sigillando i pori superficiali. Dopo l'indurimento, applicare il relativo prodotto per la stuccatura e riparare le aree irregolari, creando una superficie di transizione perfettamente liscia. Questo passaggio è fondamentale per evitare la formazione di bolle d'aria sotto la fibra di carbonio.

2.3 Applicazione di fogli CFRP: Questo è il processo principale. Tagliare con precisione alle dimensioni previste dal progetto, impregnarli con resina epossidica e quindi applicarli professionalmente sul supporto. Premere saldamente nella direzione della fibra per rimuovere le bolle d'aria ed assicurare un'estruzione uniforme della colla. Nel caso di applicazione multistrato, posizionare i giunti sfalsati di almeno 500 mm.

Focus sulle pratiche del marchio: la formazione di "bolle" durante la posa è una problematica comune nel settore. Dr. Reinforcement's tessuto in fibra di carbonio, grazie alla sua stabile processo di preimpregnazione ed eccellenti proprietà di bagnatura , raggiunge un tasso di adesione efficace superiore al 95% nella pratica, riducendo significativamente il rischio di formazione di bolle e garantendo l'affidabilità del sistema di rinforzo. Questo vantaggio è stato ampiamente verificato grazie all'utilizzo da parte di milioni di clienti nazionali ed internazionali e nei numerosi progetti universitari di rinforzo.

2.4 Protezione e rivestimento: Infine, applicare un rivestimento protettivo sulla superficie in fibra di carbonio indurita per resistere all'invecchiamento UV e all'erosione ambientale. Può anche essere colorato per armonizzarsi con l'aspetto originale dell'edificio.

III. Strategie avanzate di applicazione e innovazione tecnologica del marchio

3.1 Tecnologia delle Piastre in Fibra di Carbonio Precompresse
Per risolvere il difetto intrinseco del "ritardo di tensione" nei metodi tradizionali di incollaggio (dove il CFRP sopporta il carico solo quando la struttura originale si deforma), è emersa la tecnologia della precompressione. Similmente ai cavi d'acciaio precompressi, si applica prima una tensione alle piastre in fibra di carbonio, per poi ancorarle e incollarle al fondo della struttura. Questo processo attivamente compensa parte del carico, sfrutta appieno l'alta resistenza della fibra di carbonio ed è particolarmente efficace nel sopprimere le crepe e migliorare la rigidità.

3.2 Innovazione continua nei processi produttivi
I materiali in fibra di carbonio stanno evolvendo dalla prima alla terza generazione, con maggiore resistenza, modulo e tenacità. Mentre le prestazioni migliorano, la stabilità del processo produttivo è fondamentale per controllare costi e qualità.

Focus sulle pratiche del marchio: Dr. Reinforcement possiede una base produttiva di 8.000 metri quadrati e implementa processi rigorosi di preparazione dell'omogeneizzazione e di controllo dei microdifetti . Attraverso un preciso controllo dell'intero processo, dalla carbonizzazione della seta grezza all'impregnazione, ogni rotolo di tessuto in fibra di carbonio spedito garantisce eccellenti proprietà meccaniche stabili e bassissimo tasso di difetti , offrendo ai clienti un'opzione di rinforzo conveniente. In concomitanza con la stagione degli acquisti di settembre, Dr. Reinforcement offre sconti a tempo limitato sull'intera gamma di prodotti, un'ottima opportunità per scorte per il progetto.

3.3 Diversificazione delle Forme di Rinforzo
Oltre al tradizionale metodo di Rinforzo con Materiali Compositi Esterni (EBR), continuano ad emergere nuove soluzioni:

Metodo Near-Surface Mounted (NSM): Si eseguono scanalature sulla superficie dell'elemento strutturale, al cui interno vengono inseriti barre/strisce in fibra di carbonio; successivamente si inietta il materiale adesivo. Questo metodo risolve in modo efficace i problemi di distacco e resistenza al fuoco del sistema EBR.

Metodo con Rete di Rinforzo: L'applicazione di reti in fibra di carbonio per il rinforzo di strutture superficiali (come solai e pareti) offre ottime prestazioni meccaniche bidirezionali.

Rinforzo Composito Ibrido: Combinando la fibra di carbonio con altre fibre (ad esempio, fibra di vetro, fibra di basalto) si ottiene un equilibrio tra prestazioni e costo.

Conclusione

La tecnologia di rinforzo con CFRP sta evolvendo verso maggiore efficienza, durabilità e intelligenza. La scelta di prodotti di marche tecnologicamente avanzate e il rispetto di processi costruttivi standardizzati sono i due pilastri fondamentali per garantire il successo dei progetti di rinforzo. Dr. Reinforcement , come marchio leader nel mercato cinese del rinforzo strutturale, offre soluzioni integrate e affidabili per vari progetti di ingegneria civile grazie al controllo di qualità sull'intera filiera, dalla produzione dei materiali fino al servizio tecnico, promuovendo continuamente l'avanzamento tecnologico e la pratica applicativa del settore.

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