Perbaikan kain serat karbon

Kerusakan korosi pada struktur beton bertulang akibat garam sangatlah serius. Kelebihan kandungan ion klorida yang signifikan dalam komponen beton bertulang bahkan disamakan dengan "kanker" beton. Menurut statistik Biro Standar AS, korosi yang disebabkan oleh korosi baja pada struktur bangunan mengakibatkan penurunan daya dukung, dan komponen beton bertulang kehilangan daya dukung dasarnya yang mengakibatkan kerugian hingga 28 miliar dolar AS. Akibat lingkungan air laut, korosi struktur beton bertulang di wilayah pesisir mencapai lebih dari 70%. Oleh karena itu, korosi batang baja, retak muai, dan spalling beton di sepanjang batang baja pada struktur beton bertulang telah menjadi bahaya utama yang mengancam keawetan struktur beton bertulang, dan kerugian ekonomi yang sangat besar yang diakibatkannya telah menjadi fokus perhatian di kalangan teknik sipil.

Teknologi perlindungan dan penguatan struktur beton yang terkorosi telah menarik perhatian dunia, dan teknologi penguatan kain serat karbon adalah salah satu cara efektif untuk mengatasi masalah ini.

1 Analisis contoh teknik

1.1 Latar Belakang Teknik

Proyek ini merupakan kawasan perumahan di Pelabuhan Jingtang. Kawasan ini merupakan hunian kota pelabuhan pesisir dengan 7 bangunan bata dan beton. Didirikan pada tahun 2005, karena beberapa alasan, proyek ini belum dibangun. Bangunan utamanya telah selesai dibangun dan belum dihias, baik di dalam maupun di luar. Pada tahun 2012, proyek ini dibeli oleh sebuah perusahaan pengembang dan siap untuk melanjutkan pembangunan.

1.2 Deteksi dan analisis

Bangunan perumahan di daerah perumahan telah ditangguhkan selama 7 tahun, mengakibatkan banyak masalah teknik. Melalui pengamatan visual, bintik-bintik karat dasar pelat lantai perumahan dapat dilihat di mana-mana, kosong serius, sebagian besar lapisan pelindung terkelupas, sepanjang arah retakan baja. Balok dan pelat menyebabkan retakan karena korosi dan ekspansi batang baja. Komponen beton sangat terkarbonisasi, beton longgar, dan korosi baja serius. Sebagian besar batang baja di bagian bawah pelat terbuka, dan bagian tegangan tulangan melemah, yang membahayakan keamanan struktur. Menurut gambar desain dan analisis korosi beton dan batang baja di lokasi, dan melalui pemeriksaan departemen inspeksi kualitas yang relevan, dianggap bahwa proyek perlu diperkuat sebelum dapat melanjutkan konstruksi.

1.3 analisis kegagalan

Melalui pengumpulan berbagai sampel beton dan sampel inti, analisis mekanis dan kimia, serta investigasi lapangan, diperoleh kesimpulan berikut: korosi baja merupakan penyebab utama retak pada selimut beton. Di satu sisi, korosi disebabkan oleh intrusi ion klorida di lingkungan atmosfer dan laut. Di sisi lain, ketebalan selimut beton tidak memadai, bahkan beberapa komponen tidak memiliki lapisan pelindung.

Hasil investigasi dan pengujian lapangan:

Kekuatan beton pada dasarnya dapat memenuhi persyaratan desain.

Retak longitudinal beton terhubung secara longitudinal.

Permukaan beton mengalami spalling yang serius.

Korosi batang baja sangat serius, dan kerusakan pada bagian tulangan telah mencapai 50%.

2 Skema penguatan, konstruksi dan kontrol kualitas

2.1 Pemilihan skema perkuatan dapat dibagi menjadi enam kategori: 1) metode pembesaran penampang; 2) metode perkuatan baja penutup; 3) metode pengikatan baja; 4) metode perkuatan prategang; 5) mengubah cara transmisi gaya; 6) metode perkuatan serat karbon.

Praktik telah membuktikan bahwa metode perkuatan serat karbon memiliki keunggulan kekuatan tinggi, modulus tinggi, ketahanan korosi, ketahanan lelah, pemrosesan mudah, bobot ringan, pengoperasian manual yang mudah, dan sebagainya. Perkuatan serat karbon (CFRP) dianggap sebagai metode perkuatan struktural yang paling menjanjikan karena sifat mekanik materialnya yang unggul dan efisiensinya yang tinggi.

2.2 Prinsip desain dan perhitungan tulangan CFRP

Untuk meningkatkan daya dukungnya, perhitungan lembaran CFRP longitudinal harus disesuaikan dengan derajat korosi batang baja agar dapat mengurangi luas penampang batang baja, kekuatan batang baja dan hilangnya gaya kohesif antara batang baja dengan beton.

3. Kain serat karbon yang terikat secara eksternal pada struktur beton

3.1 Penghilangan Karat pada Batang Baja

(1) Bersihkan beton yang mengalami kerusakan seperti spalling, lepas, dan korosi sarang lebah.

(2) Bersihkan beton batang baja yang terkorosi dan perlihatkan tulangannya.

(3) Bersihkan lapisan karat pada permukaan batang baja dengan sikat kawat dan gerinda sudut.

(4) Lap permukaan batang baja dengan aseton atau alkohol anhidrat untuk memperlihatkan batang baja.

3.2 Perawatan Permukaan Dasar,

(1) Meratakan permukaan komponen, memperlihatkan pasir, batu, dan semen.

(2) Memperbaiki sebagian retakan dengan bahan perbaikan.

(3) Membersihkan debu permukaan dengan udara bertekanan dan membersihkan permukaan dengan aseton.

3.3 Oleskan lem dasar secara merata dengan rol atau kuas hingga melapisi permukaan beton. Lem harus meresap ke dalam pori-pori beton, lalu lanjutkan ke proses selanjutnya setelah lem mengeras.

3.4 Perataan

(1) Bagian cekung permukaan beton diisi dengan bahan perata.

(2) Aplikasikan bahan perata pada sudut untuk memperbaiki lengkungan halus dengan radius minimal 20 mm.

(3) Setelah bahan perata kering, lanjutkan ke prosedur kerja berikutnya.

3.5 Kain Serat Karbon Perekat

(1) Kain serat karbon dipotong sesuai ukuran yang ditentukan dalam desain.

(2) Siapkan perekat resin celup dan oleskan secara merata pada bagian yang telah direkatkan.

(3) Tempelkan kain serat karbon, gulung searah serat dengan roller beberapa kali, tekan gelembungnya agar lem resin meresap sepenuhnya ke dalam kain serat karbon.

(4) Oleskan lapisan lem secara merata pada permukaan kain serat karbon.

(5) Perhatikan panjang tumpang tindih CFRP minimal 100 mm, fiksasi ujung kain dengan CFRP melintang, dan perbaiki bagian yang melengkung dengan spuit.

3.6. Untuk memastikan daya tahan, ketahanan api, dan sifat-sifat lain dari perekat, mortar atau lapisan tahan api dapat diaplikasikan pada permukaan untuk perlindungan. Untuk memenuhi pertimbangan proses selanjutnya (dekorasi rumah), proyek ini menerapkan perawatan wol mortar semen pada bagian bawah papan untuk meningkatkan daya rekat permukaan.

4 Kesimpulan

Bahaya korosi batang baja akibat korosi garam pada rumah merupakan isu penting yang patut mendapat perhatian para insinyur. Penguatan manajemen mutu konstruksi, pengendalian mutu material secara ketat, dan langkah-langkah yang tepat perlu diambil mengingat kondisi lingkungan yang spesifik sangatlah penting. Dari hasil penguatan dan perbaikan proyek yang dibahas dalam makalah ini, teknologi perawatan tulangan layak dan memberikan hasil yang baik. Setelah perawatan tulangan, beton ini telah lolos uji penerimaan oleh departemen inspeksi mutu terkait. Beton ini telah digunakan selama lebih dari satu tahun tanpa adanya kelainan. Beton bertulang serat karbon (CFRP) memiliki kinerja teknis dan ekonomis yang sangat baik, sehingga niscaya akan menempati posisi penting dalam bidang perkuatan bangunan, serta memiliki ruang pengembangan dan prospek yang baik.