süsinikkiust struktuuritugevdus
Betoon on maailmas enimkasutatav ehitusmaterjal tänu oma kõrgele kuluefektiivsusele, rohkele toorainele, lihtsale valmistamisele ning suurepärastele füüsikalistele ja mehaanilistele omadustele.
Kuid betoonil on ka piiranguid, mis võivad mõjutada selle vastupidavust ja kasutusiga. Peamiselt madala painde- ja tõmbetugevuse ning rabeduse tõttu võib konstruktsioon tõmbe- ja nihketingimustes hoiatamata puruneda.
Seetõttu vajab konstruktsioonibetoon tavaliselt tugevdamist, et parandada hoonete konstruktsioonilist terviklikkust. Kuigi teraskiud on peamine ülemaailmselt kasutatav tugevduselement, on selle kasutamisel ka mõningaid probleeme, peamiselt seoses selle pikaajalise toimivuse ja jätkusuutlikkusega.
Miks kasutada süsinikkiudu?
Viimastel aastatel on süsinikkiu kasutamine ehitustööstuses üha laiemalt levinud, seda kasutatakse peamiselt kardina-, vaheseinte ja seinaraamide jaoks. Süsinikkiust raudbetooni (CFRC) kasutati esmakordselt potentsiaalse ehitusmaterjalina 1970. aastatel ja sellel on tõestatud mõned sobivad omadused.
PAN-kiududest valmistatud CFRC varasemad uuringud parandasid oluliselt betooni löögitugevust, tõmbetugevust ja elastsusmoodulit. 198
Edasised uuringud on kinnitanud, et isegi väga väikese koguse süsinikkiu lisamine võib oluliselt parandada betooni mehaanilisi omadusi, kusjuures süsinikkiud toimivad paremini kui teras või klaaskiud. Selle põhjuseks on selle suurepärane vastupidavus, kuumakindlus, ilmastikukindlus ja töödeldavus karmides tingimustes.
Süsinikkiu üheks puuduseks on aga selle hind. Siiani on see takistanud selle laiaulatuslikku rakendamist konstruktsioonikomponentides, kuid teadlased usuvad, et süsinikkiu esialgne maksumus on seda väärt, võrreldes kahjustatud konstruktsioonide traditsioonilise teraskiuga armeeritud betooni paigaldamise kuludega.
Süsinikkiud sisaldavad üle 92 massiprotsendi süsinikku, mis on paigutatud kristallstruktuuri paralleelselt kiu pikiteljega. Vastavalt tootmisprotsessile võib struktuur olla amorfne, osaliselt kristalne või täielikult kristalne ning esineda lühikeste või pikkade kiudude kujul.
Süsinikkiud on selle põhiomaduste tõttu klassifitseeritud suure jõudlusega materjaliks. Nende omaduste hulka kuuluvad madal erikaal, võime taluda pingeid dünaamilise ja kvaasistaatilise koormuse tingimustes, kõrge soojusjuhtivus, suurepärane roomamiskindlus, kõrge elastsusmoodul, mittesöövitavus ja keemiline stabiilsus.
Lisaks on süsinikkiul suurepärased esteetilised omadused ja see on atraktiivne projektide jaoks, mis nõuavad kvaliteetset valmistoodangut.Kuid süsinikkiul on ka mõned piirangud, mis võivad selle kasutamist takistada.
Kiud on kuumutus- või leeliselistes tingimustes altid oksüdeerumisele. Lisaks on kiududel ka puudusi, nagu aksiaalne ja põiki anisotroopia ning madal murdepinge. Peamine takistus CFRC kasutamisel on süsinikkiu halb plastilisus, mis on madalam kui alternatiividel, nagu klaas, kevlar ja SiO2.
Süsinikkiust struktuurtugevduse TDS (12K ja 24K)
Spetsiifilised tugevdamismeetodid
Praegu on palju levinud tugevdusmeetodeid, nagu ristlõike suurendamise meetod, mähkimisterasest tugevdamise meetod, terasest tugevdamise meetod, süsinikkiust tugevdamise meetod jne. Süsinikkiust tugevdamise ja parandusstruktuuri tehnoloogia on veel üks uut tüüpi konstruktsiooni tugevdamine. tehnoloogia pärast betooni sektsiooni suurendamist ja terase sidumist.
Kohaldamisala
Süsinikkiust tugevdamise meetodit saab kasutada betoonkonstruktsioonide painde- ja nihkearmeerimiseks ning seda kasutatakse laialdaselt erinevate tööstus- ja tsiviilhoonete ja -konstruktsioonide seismiliseks, pragude ja korrosioonivastaseks tugevdamiseks. Betoonkonstruktsioonide, sildade ja hoonete talade, sammaste ja paneelide tugevdamine. Tunnelite, sadamarajatiste, korstnate, ladude ja tehaste tugevdamine. Soolakahjustusega betooni, sildade ja jõekonstruktsioonide kaitse ja tugevdamine.
Protsessi põhimõte
Suure tõmbetugevusega süsinikkiudude eelimmutamine komposiittugevdusmaterjalideks (ühesuunalised pidevad kiud), kasutades epoksüvaiku; Kasutage epoksüvaikliimi, et kleepida tugevdatavale konstruktsioonile piki tõmbesuunda või risti pragude suunaga, moodustades uue komposiidi, nii et tugevdatud liimimaterjal ja algne raudbetoon on ühiselt pingestatud, et suurendada pragudekindlust või nihkekindlust. konstruktsiooni ja parandada konstruktsiooni tugevust, jäikust, pragunemiskindlust ja pikenemist.
tehnoloogiline protsess
Ehituse ettevalmistamine → Betooni pinnatöötlus → Kandke krunt → Parandage komponentide kahjustatud pind → Pasta süsinikkiud → Pinna kõvenemine → Tasandusmaterjali ettevalmistamine → Põhjakihi või vaigu ettevalmistamine → Impregneerimisvaigu ettevalmistamine
Toimimispunktid
1, betooni pinnatöötlus
1. Puhastage kahjustatud ja purunenud osad betoondetailide pinnalt.
2. Parandage ja taastage meislitud, puhastatud ja paljastatud komponentide kahjustatud osad.
3. Pragude parandamine: vähem kui 0,2 mm laiuste pragude korral kandke pinna katmiseks ja tihendamiseks epoksüvaiku; Praod, mis on suuremad kui 0,2 mm, tuleks täita epoksüvaiguga.
4. Poleerimine: poleerige komponendi pinna väljaulatuvad osad (nagu betoonkomponentide ühenduskohad ja raketise liitekohad) tasaseks ja muutke parandatud komponendi pind võimalikult siledaks.
5. Puhastage ja poleerige komponentide pind ning laske neil korralikult kuivada.
2, Kandke defektsele kohale krunt
Kandke ettevalmistatud alusliim (sideaine) ühtlaselt betooni defektsele alale.
3, komponentide pinnadefektide parandamine
Epoksiidpahtli kasutamine komponentide kahjustatud pindade parandamiseks on otsustava tähtsusega samm, mille põhipunktid on järgmised:
1. Kaaluge täpselt kindlaksmääratud vahekorras pahtli põhiaine, kõvenemise kiirendaja ja kõvendi, asetage need anumasse ja segage segistiga ühtlaseks.
2. Täitke komponendi pinnal olevad nõgusad osad epoksiidpahtliga ja parandage need siledaks pinnaks. Kui kasutate epoksüpahtlit mittetäielikuks remondiks, tuleks ehitustööd teha tingimustes, kus temperatuur on üle -5 kraadi ja suhteline õhuniiskus alla 85%. Peale pahtli pealekandmist tuleb pinnale jäänud ebatasasused või karedused liivapaberiga siluda.
4, kandke peale krunt
Kandke ettevalmistatud liim (sideaine) rulli abil ühtlaselt liimitavale betooni pinnale.
5, kleepige süsinikkiud
Enne süsinikkiudmaterjalide kleepimist tuleb esmalt veenduda, et liimimispind on kuiv. Kui temperatuur on üle -10 kraadi ja suhteline õhuniiskus on üle 85%, ei tohi ehitust teostada ilma tõhusate meetmeteta. Süsinikkiu kahjustamise vältimiseks süsinikkiust materjalide transportimisel, ladustamisel, lõikamisel ja kleepimisel. Lõika süsinikkiust materjal terasest joonlaua ja tapeedinoaga vastavalt määratud suurusele ning iga sektsiooni pikkus ei tohi üldjuhul ületada 6m. Et vältida materjalide kahjustamist ladustamise ajal, tuleks materjalide lõikamise kogus põhineda igapäevasel kasutamisel. Süsinikkiust pikisuunalised liigendid peavad kattuma rohkem kui 20 cm. See ala tuleks katta rohkema vaiguga ja süsinikkiudu ei pea horisontaalselt kattuma.
Selle ehitusprotsessi põhipunktid on järgmised:
1. Peamine aine, kõvenemise kiirendaja ja vaigu kleepimise kõvendi tuleks kaaluda täpselt vastavalt ettenähtud suhtele, laadida anumasse ja segada ühtlaselt segistiga. Algne segamiskogus tuleks kasutusaja jooksul ära kasutada.
2. Kleepimisel proovi, et süsinikkiu ja vaigu vahele ei jääks õhku. Kasutage rulli (spetsiaalne tööriist), et rullida süsinikkiust materjali mitu korda piki kiu suunda, võimaldades vaigul süsinikkiu sisse tungida.
6, Hooldus
Pärast süsinikkiust materjali kleepimist peab see esialgse kõvenemise saavutamiseks 1-2 tundi loomulikul teel kõvenema ja veenduma, et kõvenemisperioodi jooksul ei esineks väliseid häireid ega kokkupõrkeid.
7, maalimine
Kui tugevdatud komponentide puhul on vajalik tuletõkestus, võib pärast vaigu kõvenemist peale kanda tulekindla katte. Värvimine tuleb läbi viia pärast vaigu esmast kõvenemist ning see peab vastama kasutatava katte asjakohastele standarditele ja ehituseeskirjadele.
Kvaliteedinõue
1. Kõik sissetulevad materjalid, sealhulgas süsinikkiudmaterjalid ja sidematerjalid, peavad vastama kvaliteedistandarditele ja omama tehase tootesertifikaate, mis vastavad inseneriarmatuuri projekteerimise nõuetele.
2. Süsinikkiudmaterjale ei tohi transportimise ja ladustamise ajal kokku suruda, et vältida süsinikkiudude kahjustamist, samuti ei tohi need kokku puutuda otsese päikesevalguse ja vihmaga. Liimimaterjale tuleb hoida jahedas ja suletuna.
3. Iga protsessi ehituskvaliteeti juhivad ja kontrollivad tehnilised töötajad. Pärast iga protsessi lõppu tuleb see enne järgmise protsessiga jätkamist esitada tehnikule kontrollimiseks ja kinnitamiseks.
4. Kanna peale alumise kihi värv
Kate tuleks kanda ühtlaselt ja seda ei tohi vahele jätta. See on rangelt keelatud kasutada ebasobivates temperatuuritingimustes. Lahustitega lahjendatud kate tuleb ettenähtud aja jooksul ära kasutada.
Kui temperatuur on alla 7 kraadi, on suhteline õhuniiskus RH alla 85%, betooni pinnaniiskuse sisaldus on alla 8% ja kondenseerumisnähtust ei esine, tuleb kasutada modifitseeritud epoksüvaiku.
5. Komponentide pinnakahjustuste parandamine
Konstruktsiooni pinnal olevad väikesed augud ja sisenurgad tuleb parandada ja tasandada epoksiidpahtliga. Pärast pahtli pealekandmist pinnale jäänud ebatasasused või karedused tuleb tasandada liivapaberiga.
6. Kleebi süsinikkiud
① Süsinikkiust materjalide kleepimisel peavad olema täidetud järgmised tingimused:
a, Süsinikkiudmaterjale tuleks lõigata vastavalt eeskirjadele.
b, komponentide temperatuur, niiskus ja pinnaniiskuse sisaldus vastavad nõuetele.
c, Alumine kate ja kitt on jõudnud näpuga kuivamiseni (vaigupind on tahkunud ja kivistunud).
d, sidevaigu tüüp peaks sobima ehitusaegse temperatuuriga. Peamine aine, kõvendi ja kõvenemise kiirendaja tuleks täpselt kaaluda vastavalt määratud suhtele, laadida anumasse ja segada ühtlaselt segistiga. Iga segu kogus tuleb ettenähtud aja jooksul ära kasutada.
② Süsinikkiust sidumise kvaliteedikontrolli standardid.
a, Alumine kate ja pealmine kate on hästi sukeldatud süsinikkiust kimpudesse.
b, süsinikkiud on tihedalt seotud.
c 10–30 mm läbimõõduga õõnsate trumlite puhul võib lugeda kvalifitseerituks alla 10 trumli ruutmeetri kohta; Kui neid on üle 10 ruutmeetri kohta, loetakse see kvalifitseerimata ja vajab remonti. Üle 30 mm läbimõõduga õõnsate trumlite puhul loetakse kõik juhtumid kvalifitseerimata ja vajavad parandamist.
d, kattuv pikkus piki kiu suunda ei tohi olla väiksem kui 20 cm ja iga kihi vahelised kattuvad osad ei tohi asuda samal sirgel. Kihid peavad olema vähemalt 50 cm kaugusel.
e, süsinikkiust materjali spetsifikatsioonid, sealhulgas kleepimiskoht, pikkus, laius, kiu suund ja kihtide arv, vastavad eeskirjadele
Tugevduslahenduste kohta lisateabe saamiseks klõpsake nuppu.
Kuum tags: süsinikkiust struktuurtugevdus, Hiina süsinikkiust struktuurse tugevduse tootjad, tarnijad, tehas