Penguatan jembatan dan terowongan

1. Penerapan material FRP pada Teknik Jembatan

1.1 Perkuatan dan perkuatan struktur jembatan

Dalam beberapa proyek renovasi struktur jembatan, penggunaan material FRP tidak hanya nyaman untuk konstruksi, tetapi juga memiliki efek peningkatan yang nyata pada daya dukung jembatan, dan memiliki ketahanan terhadap korosi yang kuat. Biasanya FRP atau FRP sheet digunakan untuk perkuatan jembatan yang dapat bersifat lentur untuk meningkatkan kekuatan jembatan. Dalam proses pemeliharaan dan perkuatan jembatan baja, perhatian harus diberikan pada reaksi listrik baja dan karbon dalam struktur, sehingga tindakan pencegahan yang tepat harus diambil. Dan ketika memilih bahan FRP, kita harus memperhatikan bahwa modulus elastisitasnya sesuai dengan persyaratan desain.

1.2 Bukan tulangan biasa

Di beberapa lingkungan korosif, FRP dapat digunakan untuk menggantikan batang tulangan biasa sebagai batang tulangan untuk meningkatkan ketahanan korosi pada struktur. Misalnya saja balok beton bertulang atau dek jembatan dapat digunakan tulangan FRP sebagai tulangan utama. Dalam penerapan praktisnya, ikatan antara FRP dan beton merupakan kunci utama struktur beton FRP. Untuk meningkatkan kekuatan ikatan antara FRP dan beton, biasanya diperlukan deformasi khusus atau perlakuan pengasaran pada permukaan FRP selama pultrusion. Cara pengolahannya meliputi lekukan, pengikatan pasir atau penggulungan filamen hingga membentuk benang. Secara khusus, faktor utama yang mempengaruhi kinerja ikatan antara FRP dan beton meliputi bentuk deformasi permukaan FRP, ketebalan lapisan pelindung beton, kekuatan beton, serta diameter dan panjang anggota FRP yang terkubur.

1.3 Tendon pratekan untuk struktur beton pratekan

Pratekan pada FRP tidak hanya dapat memberikan pengaruh penuh pada sifat material FRP, tetapi juga secara efektif meningkatkan ketahanan retak dan kekakuan balok beton FRP. Dalam prakteknya, ada dua jenis balok dan batang pratekan in vivo dan in vitro. Jika bagian struktur beton tidak mudah untuk mengatur terlalu banyak batang pratekan secara in vivo, atau jika diperlukan batang FRP untuk perkuatan, teknologi pratekan eksternal dapat digunakan. Namun dalam prakteknya, penerapan tendon pratekan masih menjadi penerapan utama.

1.4. Elemen gaya diterapkan pada jembatan yang didukung kabel

Kabel utama, kabel penahan dan penahan pada beberapa jembatan penyangga kabel biasanya terletak di luar gelagar. Struktur seperti ini berada dalam keadaan tegangan tinggi dalam waktu yang lama sehingga akan terjadi korosi tegangan. Ketahanan kabel dapat ditingkatkan dalam waktu singkat dengan menggunakan tindakan tradisional, namun gejalanya tidak dapat disembuhkan. Bahan FRP, karena daya tahan dan ketahanan lelahnya yang baik, dapat diatasi secara mendasar. Selain itu, karena bahan FRP berkekuatan tinggi, maka dapat digunakan pada kabel utama atau kabel jembatan yang didukung kabel, yang juga secara efektif dapat meningkatkan efisiensi bantalan dan kapasitas bentang jembatan.

2. Penerapan FRP pada Teknik Terowongan

Dalam rekayasa terowongan, penerapan FRP terutama pada aspek-aspek berikut:

Pertama-tama, jaringan FRP, jaringan FRP tidak hanya memiliki daya tahan yang kuat, tetapi juga ringan, berkekuatan tinggi, sehingga mudah dibuat dan memiliki efek yang baik. Kisi-kisi FRP telah banyak digunakan dalam rekayasa penguatan terowongan dan struktur baru. Ini dapat memainkan peran yang lebih baik dalam mengendalikan deformasi batuan di sekitarnya bila dikombinasikan dengan jangkar.

Kedua, FRP digunakan sebagai stress bar struktur terowongan. Dalam rekayasa terowongan, apapun metode desain yang digunakan, struktur utama terowongan pasti akan berada di batuan sekitarnya dengan kondisi lingkungan yang sangat buruk, dan masalah korosif juga sangat menonjol. Mengingat keadaan ini, jika material FRP digunakan sebagai penguat struktur utama, karena ketahanan korosinya yang baik dapat mengatasi masalah tersebut dengan lebih baik. Namun terdapat juga beberapa kendala, karena modulus elastisitas FRP tidak tinggi, sehingga komponen beton FRP dapat mengalami masalah deformasi atau retak. Dan tidak mungkin membuat pengait atau cetakan FRP di lokasi konstruksi, sehingga proses konstruksinya relatif merepotkan.

Terakhir, penerapan kinerja penginderaan FRP, FRP tidak hanya memiliki sifat mekanik yang baik, tetapi juga memiliki kinerja penginderaan material fungsional yang sesuai, sehingga dapat digunakan tidak hanya untuk perkuatan struktural, tetapi juga sebagai sensor. Misalnya, selama proses deformasi gaya, resistansi batang CFRP akan berubah, yang mencerminkan karakteristik persepsinya. Jika karakteristik material FRP ini dimanfaatkan sepenuhnya dalam deteksi dan pemantauan fungsi struktur terowongan, tidak hanya tegangan aktual struktur yang dapat direfleksikan secara akurat, namun ketidaknyamanan pengendalian buatan di kemudian hari dapat dihindari.