Memperkuat Dinding dan Kolom Beton

Proyek ini adalah struktur dinding geser rangka 23 lantai. Ukuran penampang kolom podium adalah 400X500, ukuran penampang kolom bangunan utama adalah 400X550, dan ketebalan dinding geser bangunan utama adalah 25. Beton komersial digunakan untuk menuangkan selama konstruksi. Ketika badan utama dibangun ke lantai dua, ditemukan bahwa bagian dari dinding dan kolom di lantai pertama dicor dengan tidak benar, dan kekuatan beton lebih rendah dari nilai desain. Selanjutnya, kekuatan setiap dinding dan setiap kolom dari seluruh lapisan beton diuji pada kekuatan spot dan kekuatan rebound. Hasil rebound menunjukkan bahwa kekuatan beton bangunan utama dengan enam kolom dan satu dinding hanya sekitar C27 (67,5% dari kekuatan yang dihitung), dan kekuatan dinding lima pilar dan dua bagian hanya sekitar C32 (80% dari kekuatan desain asli). Meskipun kekuatan beton beberapa kolom di ruang kelompok tidak memenuhi persyaratan desain. Setelah memeriksa, itu dapat memenuhi persyaratan desain tanpa tulangan. Oleh karena itu, proyek ini hanya memperkuat dinding dan kolom bangunan utama yang rusak.

1 Penentuan rencana penguatan

1.1 Penguatan lembaran serat karbon pelindung eksternal. Untuk dinding dan kolom dengan mutu beton sekitar C32, lembaran serat karbon eksternal digunakan untuk meningkatkan kuat tekan agar memenuhi persyaratan desain.

1.2 Pelat baja bagian dalam dan lembaran serat karbon bagian luar. Untuk dinding dan kolom dengan mutu beton hingga C27, pelat baja tipis yang direkatkan secara internal (pelat baja tipis dengan lebar 500 mm, 6 mm) dan lembaran serat karbon bagian luar digunakan untuk meningkatkan kuat tekan dan memenuhi persyaratan desain.

Dasar penggunaan metode di atas untuk perkuatan dinding dan kolom yang cacat adalah:

① Lembaran serat karbon memiliki sifat fisik dan mekanik yang sangat baik, dengan kekuatan tarik 10-15 kali lebih tinggi daripada baja biasa, dan modulus elastisitasnya mendekati pelat baja. Eksperimen menunjukkan bahwa dinding dan kolom yang cacat dapat secara efektif menahan beton melalui aksial lembaran serat karbon, meningkatkan daktilitas kolom dinding beton yang dikompresi secara aksial secara signifikan, dan memungkinkan dinding dan kolom memperoleh kuat tekan yang lebih tinggi. Kuat tekan dinding dan kolom yang diperkuat dengan lembaran serat karbon dapat mencapai sekitar 1,4 kali lipat dari beton mutu yang sama;

②Lembaran serat karbon adalah material dengan ketebalan kecil, ringan, dan fleksibilitas yang sangat baik. Lembaran ini memiliki ketahanan lelah yang sangat tinggi, ketahanan asam dan alkali, ketahanan mulur, dan ketahanan suhu tinggi. Lembaran ini dapat memenuhi persyaratan ketahanan tekan, lentur, dan gempa bumi ketika digunakan untuk memperkuat kolom dinding, dan pada dasarnya tidak mengubah dimensi eksternal setelah perkuatan;

3. Metode perkuatan ini memiliki keunggulan tidak merusak struktur asli dan konstruksinya sederhana. Setelah perkuatan selesai, struktur tidak perlu mengeluarkan biaya perawatan selama proses penggunaan dan memiliki masa pakai yang panjang. Meskipun harga materialnya relatif tinggi, metode ini dapat menghemat biaya konstruksi dan memiliki manfaat komprehensif jangka panjang.

2 Konstruksi penguatan lembaran serat

Lembaran serat: lebar 100. Pitch: 300. Tebal 2 lapis.

Proses perawatannya meliputi: perawatan permukaan dasar, pembersihan permukaan dasar, penyikatan primer, perbaikan veneer, lembaran serat karbon, dan perawatan.

3 Pengaruh Perkuatan Dinding dan Kolom

3.1 Setelah penguatan dengan serat karbon, pada dasarnya tidak ada jejak penguatan, dan ukuran geometris penampang hanya 2~7 mm lebih besar dari aslinya.

3.2 Tidak perlu mempertimbangkan perawatan dalam proses penggunaan di masa mendatang setelah penguatan. Meskipun biaya penguatan serat karbon lebih tinggi daripada penguatan baja terikat, kecepatan konstruksinya cepat, yang dapat menghemat biaya konstruksi. Penguatan ini juga memiliki manfaat komprehensif jangka panjang.

3.3 Beberapa pengamatan dalam satu tahun setelah selesainya perkuatan menunjukkan bahwa titik-titik pengukuran pada dinding, dasar kolom, dan bagian atas perkuatan tidak berubah, dan suara ketukan palu pada bagian yang diperkuat serat karbon juga tidak berubah. Uji kuat pantul di lokasi dilakukan kembali, dan hasil pantul menunjukkan bahwa kuat pantul minimum beton dinding dan kolom yang diperkuat adalah C41 (102,8% dari kuat tekan standar), dan maksimum adalah C45 (113,2% dari kuat tekan standar), semuanya memenuhi persyaratan desain (kuat tekan desain adalah C40).