Perbaikan Lembaran Serat Karbon

Proyek

Jembatan Super Jinhua adalah jembatan balok-T ganda yang dibangun dan dioperasikan pada akhir tahun 1993. Jembatan ini ditemukan oleh Seksi Pekerjaan Umum Xiangfan saat pemeliharaan jembatan. Balok-balok beton bertulang terlepas, tulangan utama dan sengkang terekspos, dan korosinya parah. Badan inspeksi ditugaskan untuk menguji balok-balok beton jembatan. Kesimpulannya adalah sebagai berikut.

(1) Lapisan pelindung balok prategang prategang 12 dan 16 m memenuhi persyaratan. Ketebalan lapisan pelindung tulangan utama balok beton bertulang biasa 8 m kurang dari 3 cm yang dipersyaratkan oleh peraturan pada masing-masing bagian, dan minimumnya hanya 1 cm. Ketebalan lapisan pelindung sengkang secara lokal kurang dari 1,5 cm yang dipersyaratkan oleh peraturan, dan sengkang terekspos di beberapa tempat.

(2) Kualitas konstruksi balok beton bertulang 8 m buruk, gradasi agregat beton kurang baik, dan kandungan pasir serta kerikil terlalu besar, sehingga mengakibatkan kepadatan beton yang buruk. Lapisan pelindung mudah terkelupas, dan batang longitudinal serta sengkang terekspos dan terkorosi. Di sisi lain, karena lapisan pelindung beton tipis di lokasi setempat, batang baja di lokasi tersebut terkorosi secara serius.

(3) Karena masalah perbaikan daya tahan umum balok beton bertulang biasa sepanjang 8 m, meskipun daya dukung balok beton saat ini masih memenuhi persyaratan, jika tidak ditangani tepat waktu, korosi batang baja akan meningkat, yang akan mengurangi luas efektif batang baja. Daya rekat efektif antara batang baja dan beton akan melemah. Hal ini pada akhirnya akan memengaruhi daya dukung balok beton dan keselamatan operasional kereta api.

Mengingat kondisi jembatan-jembatan tersebut di atas yang sudah sangat parah, maka pada tahun 2004 telah direncanakan penguatan dan perbaikan Jembatan Jinhua. Teknologi baru yang digunakan adalah penggunaan lembaran serat karbon (CFRP) dan lem perbaikan retak (perekat struktural resin epoksi yang dimodifikasi).

Rencana perbaikan

(1) Pahat lapisan pelindung beton yang lepas untuk memperlihatkan batang baja yang terkorosi, dan lakukan penghilangan karat serta perawatan anti-karat pada batang baja tersebut.

(2) Perbaiki dan restorasi dengan mortar perbaikan yang telah diinfiltrasikan ke dalam agen antarmuka dengan proporsi tertentu.

(3) Lapisi flens tarik balok berbentuk T dengan lapisan lembaran serat karbon untuk penguatan dan ketahanan struktural, serta perawatan anti-korosi guna meningkatkan daya dukung balok.

(4) Oleskan lem pada permukaan beton yang terekspos tempat lembaran serat karbon direkatkan untuk meningkatkan kekompakan dan ketahanan beton.

Proses konstruksi dan persyaratan prosesInferior layer processing

Perbaikan permukaan dengan lem perbaikan

Konstruksi grouting retak

Penguatan lembaran serat karbon

Tirai kain tahan air dengan pasta balok

Dampak dari proyek

1) Setelah sistem perbaikan dan perlindungan dicat, permukaan badan balok menjadi kokoh dan bersih, tidak retak, dan melekat erat pada beton, yang juga secara efektif meningkatkan kepadatan beton. Khususnya, agen perbaikan memiliki daya rekat yang kuat, dan tirai kain tahan air serta badan balok juga melekat dengan sangat kuat. Setelah konstruksi, tidak ditemukan retakan pada tirai tahan air.

(2) Penggunaan lem perbaikan, perekat struktural resin epoksi yang dimodifikasi, mengatasi kekurangan resin epoksi yang getas dan kurang kuat. Daya kohesifnya juga sangat kuat, sehingga lembaran serat karbon (CFRP) dan badan balok terikat erat, dan badan balok dibentuk secara keseluruhan untuk menahan gaya, yang memberikan sepenuhnya pada sifat mekanik lembaran serat karbon yang sangat baik. Dengan demikian, daya dukung dan kekakuan lentur balok dapat ditingkatkan, dan lendutan dapat dikurangi. Dengan perhitungan, daya dukung dapat ditingkatkan sebesar 20%. Pada saat yang sama, itu meningkatkan keadaan tegangan komponen, meningkatkan daktilitas komponen, mengurangi retak beton di zona tarik, menunda penuaan beton, dan meningkatkan daya tahan struktur.

(3) Lembaran serat karbon memiliki sifat fisik dan mekanik yang sangat baik. Kekuatan tariknya 10-15 kali lebih tinggi daripada baja biasa, dan modulus elastisitasnya mendekati baja, sehingga sangat cocok untuk perkuatan dan perbaikan beton bertulang. Proses konstruksinya sederhana, mudah dikuasai pekerja, dan efisiensi konstruksinya tinggi serta nyaman. Tanpa mesin besar, lembaran serat karbon dapat dipotong sesuka hati, dan dapat digunakan secara luas dalam berbagai jenis dan bentuk struktur beton. Setelah perkuatan dan perbaikan, pada dasarnya tidak ada peningkatan berat dan dimensi keseluruhan struktur. Lembaran serat karbon lunak, dan dapat direkatkan secara efektif bahkan jika permukaan yang diperkuat tidak cukup rata. Tahan terhadap asam, alkali, garam, dan korosi atmosfer, serta tidak memerlukan perawatan rutin. Teknologi baru ini memiliki manfaat ekonomi dan teknis yang baik, dan efeknya jelas. Lebih baik daripada metode perkuatan ikatan pelat baja dan memiliki nilai popularisasi..