Применение углеродного волокна в усилении и восстановлении строительных конструкций

Современная инженерная практика показывает, что технология усиления с использованием углепластика (CFRP), с ее высокоэффективным строительством и значительной совокупной выгодой , стала важным выбором для усиления и восстановления строительных конструкций. Эта технология применима для усиления и ремонта различных строительных элементов, включая балки, плиты, колонны, стропильные фермы, тоннели и другие бетонные конструкции.

Основные свойства материала
Карбоновое волокно, как высокопрочный композитный материал, обладает следующими выдающимися характеристиками:

1. Сверхвысокая прочность: Предел прочности при растяжении может превышать в 10 раз аналогичный показатель углеродистых стальных листов.

2. Легкость и высокая прочность: Низкий удельный вес, практически не увеличивает нагрузку на конструкцию.

3. Отличная долговечность: Высокая устойчивость к коррозии и усталости, хорошие эксплуатационные характеристики при перепадах температур (мороз/жара), стабильные свойства, эффективно продлевает срок службы усиленных конструкций.

4. Хорошая адаптация к строительству: Гибкая текстура, позволяет легко разрезать и наносить на сложные изогнутые поверхности непосредственно на строительной площадке.

Основные технические преимущества

1. Удобство и эффективность строительства: Относительно простые процедуры; не требует крупной техники или стационарного оборудования; в основном выполняется вручную; высокая скорость строительства; минимальное влияние на рабочую зону.

2. Простота обеспечения качества: Материал мягкий и легко соединяется, обеспечивая плотное прилегание к основанию и надежное качество конструкции.

3. Хорошая гидроизоляционная способность: Система эпоксидного клея обладает высокой проникающей способностью, эффективно герметизируя микротрещины в бетонном основании и усиливая гидроизоляционный эффект.

4. Отличное сопротивление коррозии: Как сам углеродный волокно, так и система эпоксидной смолы обладают превосходной устойчивостью к химической коррозии, что делает их подходящими для использования в тяжелых условиях окружающей среды.

Стандартизированный процесс строительства

1. Разгрузка: По возможности разгрузите или уменьшите нагрузку на усиливаемый элемент перед началом усиления.

2. Разметка и выравнивание: Точно обозначьте места нанесения углеродного волокна или стальных листов (например, нижняя часть балки, боковая сторона балки, стена сдвига) на участках, подлежащих усилению, в соответствии с проектными спецификациями.

3. Подготовка поверхности основания:

   • Сбить штукатурный/облицовочный слой зубилом: Удалить поверхностный штукатурный слой в отмеченной области до прочного конструкционного слоя бетона.

   • Шлифовка и выравнивание: Использовать угловую шлифовальную машину с абразивным диском для шлифовки поверхности бетонного основания, удаления цементного молочка и рыхлых частиц с целью обеспечения ровности.

   • Очистка и удаление пыли: Тщательно удалить пыль, образовавшуюся при шлифовке (рекомендуется: сжатый воздух или промышленный пылесос), чтобы основание было чистым и сухим.

4. Нанесение грунтовки: Равномерно нанести тонкий слой эпоксидной грунтовки низкой вязкости на подготовленную поверхность основания, обеспечив ее полное проникновение в поры бетона.

5. Выравнивание основания: Заполнить углубления, отверстия и неровные участки основания с использованием эпоксидного раствора (или ремонтной шпатлевки) для обеспечения ровной поверхности склеивания.

6. Склеивание углеволоконной ткани:

   • Нанесите равномерный слой эпоксидного насыщенного смолы/смолы на выровненную и отвержденную поверхность основания.

   • Уложите заранее вырезанную углеволоконную ткань гладко на слой смолы. Хорошо прокатайте вдоль направления волокон чтобы удалить воздушные пузыри и обеспечить полное насыщение смолой волокон и их плотный контакт.

   • Повторите этот шаг для нескольких слоев, если это необходимо