Penguatan kain serat karbon

Seiring bertambahnya masa pakai bangunan atau perubahan sifat layanannya, perkuatan struktur diperlukan agar dapat memenuhi fungsi layanan bangunan. Pada bangunan yang telah dibangun sebelumnya, daya dukungnya umumnya tidak memadai karena standar beban desain yang rendah. Beberapa bangunan bahkan jauh dari mencapai masa pakai desain, sehingga daya tahannya mengalami degradasi yang serius, yang memengaruhi daya dukung dan masa layanannya. Oleh karena itu, penerapan langkah-langkah teknis perkuatan dan renovasi yang tepat dapat meningkatkan daya dukung bangunan dan memenuhi kinerja bangunan.

Proyek ini dipulihkan oleh pemerintah, memutuskan untuk membangun kawasan perumahan sebagai perumahan terjangkau, sebagian perumahan sebagai perumahan sewa rendah untuk menyediakan perumahan bagi keluarga berpenghasilan rendah. Untuk memenuhi persyaratan pemerintah, perumahan sewa rendah mencakup area seluas kurang dari 50 meter persegi. Setiap pondok memiliki pintu, kamar tidur, dapur, toilet, dan fasilitas lainnya sendiri. Pondok yang ada diubah dari satu tangga, dua rumah tangga menjadi satu tangga dan tiga rumah tangga. Beberapa struktur perlu diperkuat. Diputuskan untuk mengadopsi tulangan lembaran serat karbon setelah membandingkan skema. Tulangan CFRP memiliki keuntungan menghemat ruang, konstruksi sederhana, efisiensi tinggi, tidak ada operasi basah, lebih sedikit pekerjaan di lokasi konstruksi, tidak memerlukan fasilitas perbaikan lokasi, jaminan kualitas konstruksi yang mudah, keuntungan yang jelas dalam masa konstruksi dan kondisi konstruksi, pada dasarnya tidak ada peningkatan ukuran dan berat struktural, ketahanan korosi, daya tahan yang baik dan sebagainya.

Bahan utama -- sifat kain serat karbon

CFRP memiliki sifat fisik dan mekanis yang sangat baik. Lembaran serat karbon yang digunakan untuk memperkuat komponen beton terbuat dari material serat karbon melalui proses manufaktur tertentu dan komposit resin khusus, yaitu material lembaran lunak yang terbuat dari filamen serat karbon yang dirajut lusi. Ketika kain serat karbon ditenun, sejumlah besar filamen serat karbon tersebar merata di sepanjang arah utama, membentuk kain serat karbon yang sangat tipis yang diberi tegangan searah dengan serat utama. Nilai standar kekuatan tarik CFRP harus lebih besar dari 3400Mpa, dan modulus elastisitasnya harus lebih besar dari 2,3 * 105Mpa.

Teknologi perkuatan kain serat karbon menggunakan kain serat karbon dan perekat struktural khusus untuk memperkuat komponen bangunan. Teknologi ini menggunakan kekuatan kain serat karbon sekitar 10 kali lipat baja sekunder biasa. Ketebalannya hanya sekitar 2 mm, dan penampang komponen pada dasarnya tidak bertambah, sehingga kain serat karbon dapat bekerja dengan komponen aslinya. Analisis komprehensif sifat fisik dan mekanik material dilakukan untuk memaksimalkan keunggulan material itu sendiri. Material ini cocok untuk struktur bangunan sebagai komponen lentur tarik atau prategang, terutama untuk komponen tarik murni. Material serat karbon yang diperkuat untuk bangunan terutama rentan terhadap tegangan tarik, sehingga membatasi perkembangan retak.

Hal-hal yang perlu diperhatikan

1. Sebelum perawatan permukaan dan perekatan lembaran CFRP, lokasi desain tulangan harus sejajar.

(2) Lembaran serat karbon harus dipotong sesuai dengan persyaratan desain, dan lebar potongan kain tidak boleh kurang dari 150 mm dan tidak boleh kurang dari 100 mm.

3. Lap permukaan lembaran serat karbon hingga bersih. Jika ingin merekatkan dua lapisan, bersihkan kedua sisi lembaran serat karbon bagian bawah.

(4) Lembaran serat karbon yang telah dibersihkan harus segera disikat dengan resin perekat. Lapisan perekat harus cembung, dengan ketebalan rata-rata tidak kurang dari 2 mm.

5. Lembaran serat karbon yang telah dilapisi resin perekat harus ditekan perlahan ke posisi yang diinginkan. Drum karet digunakan untuk memadatkan secara merata dan halus searah lembaran serat, sehingga resin meluap dari kedua sisi dan memastikan kekompakan tanpa rongga. Saat merekatkan serat karbon secara paralel, pori-pori di antara kedua bagian tidak boleh kurang dari 5 mm.

(6) Saat merekatkan dua lapis lembaran serat karbon, perekatan dapat dilakukan secara terus-menerus. Jika perekatan berkelanjutan tidak memungkinkan, bersihkan bagian bawah lembaran serat karbon sebelum memulai.

7. Resin harus diaduk rata dengan pengaduk di dalam wadah sesuai takaran yang tertera pada petunjuk penggunaan, dan diaduk hingga merata. Wadah pencampur tidak boleh mengandung minyak dan kotoran. Disarankan untuk menentukan takaran setiap resin sesuai dengan suhu aktual di lokasi dan mengontrol waktu penggunaan secara ketat.

(8) Untuk memastikan kualitas perekat, berbagai jenis resin perekat harus digunakan pada musim dan suhu yang berbeda, sehingga dapat mengontrol waktu pengoperasian dan waktu pengeringan konstruksi resin secara efektif.

Prospek teknologi penguatan serat karbon

Penggunaan serat karbon dalam perbaikan dan perkuatan struktur beton telah berkembang pesat. Alasan utamanya adalah banyaknya keunggulan perkuatan lembaran serat karbon.

A) Konstruksi sederhana dan cepat, tanpa templat, fikstur, penyangga, dan sebagainya.

B) Berat resin epoksi sangat ringan, sehingga pengaruhnya terhadap berat struktur dapat diabaikan.

C) Dapat digunakan untuk memperkuat berbagai bentuk struktur.

D) Dapat direkatkan dalam beberapa lapisan. Dapat ditumpuk di satu tempat sesuai kebutuhan desain.

Kata penutup

Dengan menurunnya daya dukung, menurunnya kekuatan beton, atau kebutuhan untuk meningkatkan kapasitas seismik dan memperbaiki retakan pada bangunan karena berbagai alasan, metode perkuatan CFRP memiliki efek yang baik, kekuatan tinggi, efisiensi tinggi, aplikasi yang luas, jaminan kualitas yang mudah, ketahanan korosi yang sangat baik, dan daya tahan. Teknologi ini juga memiliki banyak keunggulan, seperti konstruksi yang sederhana dan cepat, keamanan dan keandalan, daya tahan yang baik, dapat beradaptasi dengan berbagai bentuk struktur yang kompleks, tanpa memengaruhi tampilan struktur asli, dan sebagainya.