تقویت فیبر کربن: فناوری تقویت سازه های بتنی و تیرهای چوبی ، کف و ستون ها

2024 نویسنده: Beatrice Philips | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2024-01-09 13:18

تقویت سازه یکی از مراحل اصلی (اگر نه اساسی ترین) مراحل ساخت و ساز است که با تثبیت و افزایش استحکام کلی سازه همراه است . تقویت سازه ها با الیاف کربن یک فناوری است که کمی بیش از 20 سال عمر دارد و به درستی مترقی تلقی می شود.

ویژگی ها

این روش ساده ، اما فوق العاده م listثر ، دارای لیستی از مزایای چشمگیر است که با ویژگی های مواد توضیح داده می شود. برای انجام اقدامات تقویتی ، نیازی به استفاده از تجهیزات ویژه با ظرفیت بلند کردن بالا ندارید ، زیرا فیبر کربن سبک است. خود کار 10 برابر سریعتر از سایر فناوری ها انجام می شود. در عین حال ، فیبر کربن نه تنها ساختار را قوی تر می کند ، بلکه ظرفیت باربری را نیز بهبود می بخشد.

فیبر کربن پلی اکریلونیتریل (عملیات حرارتی) است . در طول تقویت ، فیبر با رزین اپوکسی دو جزئی آغشته می شود و پس از آن به سطح خود جسم ثابت می شود. همان رزین اپوکسی چسبندگی بسیار موثری را به بتن مسلح نشان می دهد و هنگامی که یک واکنش شیمیایی رخ می دهد ، الیاف کربن به یک پلاستیک مقاوم تبدیل می شود که استحکام آن 6 یا حتی 7 برابر قوی تر از فولاد است.

فیبر کربن نیز از این نظر ارزش دارد که از خوردگی نمی ترسد ، در برابر عوامل محیطی تهاجمی مقاوم است … بار جرمی روی جسم افزایش نمی یابد و تقویت کننده قادر است 75 سال یا بیشتر کار کند.

الزامات فیبر کربن:

• الیاف باید موازی باشند ؛
• برای حفظ ساختار عناصر تقویت کننده ، از مش مخصوص فایبرگلاس استفاده می شود.
• فیبر کربن دقیقاً مطابق با الزامات فناوری تولید می شود و استانداردهای کیفیت را برآورده می کند.

از دیگر خواص قابل توجه این مواد ، حفاظت از ساختار در برابر رطوبت است. فیبر یک کار عالی در ایجاد یک لایه ضد آب متراکم انجام می دهد. این یک ماده با مقاومت بالا است ، وقتی صحبت از ویژگی های کششی می شود ، ارزش فیبر کربن به 4900 مگاپاسکال می رسد.

آنها همچنین سادگی ، سرعت واقعاً بالای فرآیند نصب را جذب می کنند ، یعنی هر شیئی را می توان در مدت کوتاهی تقویت کرد ، بدون صرف هزینه برای اجاره تجهیزات و تماس با تعداد زیادی از متخصصان. و این صرفه جویی در نیروی کار ، زمان و منابع مالی ، فیبر کربن را به یک محصول برتر در بخش خود تبدیل می کند.

اثربخشی فن آوری تقویت فیبر کربن باید به طور جداگانه ذکر شود . اگر چندین شرط برآورده شود ، چنین خواهد بود: این رطوبت طبیعی سازه است که با امکان نصب مواد تقویت کننده و قابلیت اطمینان چسبندگی و خواص فیبر و چسب که پایدار هستند ، دخالت نمی کند. از نظر پارامترهای زمانی

کجا کاربرد دارد؟

جهت اصلی کاربرد تقویت سازه های بتنی مسلح است. الیاف بر روی بخشهایی از ساختار قرار می گیرند که بیشترین تنش را دارند.

دلایل تقویت سازه های ساختمان را می توان تشخیص داد:

• پیری فیزیکی جسم ، سایش واقعی مواد و عناصر ساختاری فردی (دال های کف ، ستون ها و غیره) ؛
• چنین صدمه ای به سازه بتنی ، که ظرفیت باربری آن را کاهش داده است.
• توسعه مجدد محل ، که در آن تنظیمات واحدهای سازه بلبرینگ انجام می شود.
• شرایطی که درخواست افزایش تعداد طبقات ساختمانها وجود دارد ؛
• تقویت سازه های دیکته شده توسط شرایط اضطراری و حل فوری آن ؛
• حرکات زمین

اما فیبر کربن نه تنها با بتن مسلح بسیار خوب برهمکنش می کند. همین امر در مورد سازه های فلزی که دارای مدول استحکام و کشش مربوط به فیبر کربن هستند نیز صدق می کند. همچنین می توانید با سازه های سنگی مانند ستون ها ، دیوارهای آجری خانه ها کار کنید.

اگر شرایط سیستم تیرها نیاز به مداخله داشته باشد ، در صورتی که ظرفیت باربری به وضوح کاهش یابد ، تیرهای چوبی کف نیز باید تقویت شوند

یعنی فیبر کربن یک ماده عالی و چند منظوره برای حفاظت خارجی سازه های ساخته شده از بتن ، فلز ، سنگ ، چوب است.

فناوری تقویت

توصیه ها اساس نظری فرآیندی هستند که چندان کار سختی نیست ، اما همچنان نیاز به توجه به همه جزئیات دارد.

آماده سازی پایه

قبل از شروع تقویت خارجی با الیاف کربن ، لازم است علائم ساختاری را انجام دهید ، یعنی لازم است مناطقی را که عناصر تقویت کننده ثابت می شوند ترسیم کنید . اندازه گیری ها همراه با تمیز کردن سطح از پایان قدیمی ، از شیر ملایم سیمان انجام می شود. برای این کار ، از یک چرخ زاویه دار با یک فنجان الماس استفاده می شود. یکی دیگر از گزینه ها ، دستگاه سندبلاست آب است. و تمیز کردن تا لحظه ای که یک سنگدانه بزرگ بتنی پیدا می شود انجام می شود.

همه اقدامات فوق نیاز به اجرای بسیار مسئولانه دارد ، زیرا سطح آماده سازی پایه برای تقویت مستقیماً بر نتیجه نهایی تأثیر می گذارد. کار روی اثربخشی تقویت با اقدامات مقدماتی آغاز می شود.

آنچه باید به آن توجه کنید:

• ویژگیهای یکپارچگی / استحکام مواد شیئی که باید تقویت شود چیست؟
• آیا سطحی که فیبر کربن در آن نصب می شود صاف است یا خیر.
• شاخص های دما و رطوبت سطح ، جایی که مواد تقویت کننده ثابت هستند ، چیست؟
• آیا گرد و غبار ، کثیفی در محل چسبندگی وجود دارد ، آیا قبل از اقدامات بعدی به اندازه کافی تمیز شده است ، آیا تمیز نکردن کافی در چسبندگی پایه و فیبر کربن اختلال ایجاد می کند.

البته محاسبه تقویت سازه ها نیز انجام می شود که بر اساس آن کار انجام می شود. این تجارت فقط باید توسط متخصصان مجرب انجام شود. البته هرگونه محاسبه مستقل مملو از اشتباهات نابخشودنی است. معمولاً چنین مشکلاتی توسط متخصصان طراحی طراحی حل می شود.

برای محاسبه تقویت یک جسم با فیبر کربن ، به موارد زیر نیاز دارید:

• نتایج معاینه و بررسی اجسام تقویت کننده ؛
• عکسهای با کیفیت و دقیق از سطح جسم ؛
• توضیحات مفصل

محاسبه معمولاً 1-5 روز کاری طول می کشد ، این بستگی به تقاضای متخصصان ، اشتغال آنها و غیره دارد.

آماده سازی اجزاء

فیبر کربن به صورت رول بسته بندی شده در پلی اتیلن به فروش می رسد. مهم است که هنگام آماده سازی سطح کار گرد و غبار روی مواد تقویت کننده نرسد . و این خواهد بود - و اغلب در هنگام سنگ زنی بتن. اگر سطح زدوده نشود ، از نفوذ آن محافظت نشود ، مواد را نمی توان با ماده آغشته کرد - کار معیوب خواهد بود.

بنابراین ، قبل از باز کردن مش / نوار ، سطح کار همیشه با پلی اتیلن پوشانده شده است و فقط پس از آن می توانید اندازه گیری را شروع کنید. برای برش مش و نوار هیدروکربوری ، باید قیچی فلزی یا چاقوی روحانی تهیه کنید.

اما فیبر کربن به شکل لاملا با چرخ زاویه دار با چرخ برش بریده می شود.

ترکیبات دو جزء به عنوان یک چسب عمل می کنند ، بنابراین شما باید این اجزا را خودتان به نسبت مناسب مخلوط کنید. به منظور ایجاد اختلال در این نسبت ها ، باید از وزنه ها در فرایند دوز استفاده شود. قانون آهن است ، و این است: اجزاء به آرامی مخلوط می شوند ، به تدریج ترکیب می شوند ، جرم با یک مته با یک نازل مخصوص مخلوط می شود. اشتباهات در این فرایند می تواند باعث جوشاندن چسب شود.

مهم! امروزه در بازار ساخت و ساز می توانید مواد چسبی را پیدا کنید که در دو سطل فروخته می شود . نسبتهای مورد نیاز دو جزء قبلاً اندازه گیری شده است ، فقط باید طبق دستورالعمل مخلوط شوند.

یکی دیگر از ابزارهایی که در فرآیند تهیه مخلوط مورد استفاده قرار می گیرد ، چسب پلیمر-سیمان است.

این در کیسه ها فروخته می شود ، با ترکیب قبلی متفاوت است زیرا طبق دستورالعمل با آب رقیق می شود.

نصب مصالح

فن آوری نصب بستگی به نوع مواد انتخاب شده دارد. نوار کربنی را می توان به دو صورت خشک یا مرطوب به پایه وصل کرد. فناوری ها دارای ویژگی مشترکی هستند: یک لایه چسب بر روی سطح پایه اعمال می شود … اما با روش خشک ، نوار به پایه متصل می شود و فقط پس از غلتاندن با غلتک با چسب آغشته می شود. با روش مرطوب ، همان نوار در ابتدا با یک ترکیب چسبنده آغشته می شود و تنها پس از آن با یک غلتک به پایه مورد نظر جهت درمان نورد می شود.

نتیجه گیری: این روشها از نظر ترتیب مراحل نصب متفاوت هستند.

ویژگی های نصب:

برای اشباع فیبر کربن با چسب ، لایه ای از این ترکیب روی سطح فیبر اعمال می شود ، با یک غلتک عبور می کند و به موارد زیر می رسد: لایه فوقانی چسب به عمق مواد می رود و لایه زیرین در خارج ظاهر می شود.

نوار کربن نیز در چند لایه چسبانده شده است ، اما هنوز هم نباید بیش از دو مورد انجام دهید. این امر با این واقعیت همراه است که وقتی روی سطح سقف ثابت می شود ، مواد به سادگی زیر وزن خود می لغزند.

هنگامی که چسب پخت می شود ، کاملاً صاف می شود ، به این معنی که در آینده عملاً پایان آن حذف می شود.

بنابراین ، نیازی به صبر کردن برای خشک شدن نیست ، اما یک لایه ماسه باید روی سطح تازه تصفیه شده اعمال شود.

هنگامی که لایه های کربنی نصب می شوند ، یک اتصال دهنده نه تنها به جسم مورد تقویت ، بلکه به عنصر مورد نصب نیز اعمال می شود. پس از تثبیت ، لاملا باید با یک کاردک / غلتک نورد شود.

مش کربنی به یک پایه بتنی که در ابتدا مرطوب شده است متصل می شود. به محض استفاده از چسب (دستی یا مکانیکی) ، بلافاصله مش را بدون اینکه منتظر خشک شدن ترکیب چسبندگی باشید ، پهن کنید. مش باید کمی به چسب فشار دهد. کارشناسان ترجیح می دهند در این مرحله از اسپاتول استفاده کنند.

پس از آن ، باید منتظر بمانید تا ترکیب ابتدا جذب شود. و با فشار دادن می توانید این را درک کنید - نباید آسان باشد. اگر انگشت با تلاش زیادی فشار داده شود ، به این معنی است که مواد ضبط شده است.

و این به عنوان سیگنالی است که زمان استفاده از لایه نهایی سیمان پلیمری فرا رسیده است.

پوشش های محافظ

چسب رزین اپوکسی قابل اشتعال است. در معرض اشعه ماوراء بنفش ، همچنین خطر شکنندگی آن بسیار زیاد است. بنابراین ، لازم است از چنین ترکیباتی با محافظت در برابر آتش از اجسامی که باید تقویت شوند ، استفاده شود.

به طور کلی ، تقویت سازه با الیاف کربن از نظر بسیاری از راهها ، روشی مترقی برای تقویت سازه و عناصر آن است .… کامپوزیت های مورد استفاده برای تقویت بسیار سبک تر و بسیار نازک تر از مواد معمولی هستند. علاوه بر این ، تقویت خارجی یک تکنیک مدرن همه کاره است. هم در مرحله ساخت ساختمان و هم در هنگام تعمیرات ، در حین کار مرمت ، یعنی برای تقویت ساختار ، در بسیاری از موارد حتی لازم نیست عملیات آن را تعلیق کنیم.

فیبر کربن عناصر ساختمانهای مسکونی و صنعتی ، سازه های معماری ، تاسیسات حمل و نقل و هیدرولیک و حتی تاسیسات هسته ای را تقویت می کند.

اما کسانی که معتقدند استفاده از مواد و فناوری های جدید همیشه گرانتر از راه حل های سنتی است ، در محاسبات خود به طور پیشینی اشتباه می کنند. استحکام سازه ها به طور قابل توجهی افزایش می یابد ، استفاده از ساختمان در طول تعمیر متوقف نمی شود (و این می تواند باعث ضررهای مالی با اندازه جدی تر شود) ، چنین تعمیراتی در زمان بسیار سریع است.

کارشناسان تخمین می زنند که صرفه جویی در هزینه ها حدود 20 درصد است.