Struktur beton diperkuat korosi dibagi menjadi dua situasi, struktur yang sedikit berkarat dan struktur yang berkarat.Selama penguatan struktural, metode penguatan yang berbeda diadopsi untuk dua kasus kerusakan korosi.Struktur yang sedikit berkarat mengacu pada korosi batang baja di dalam struktur beton, namun lapisan beton eksternal dari komponen beton belum muncul sepanjang retakan penguatan, dan kapasitas bantalan komponen belum berkurang secara signifikan.Struktur yang rusak parah berarti struktur beton telah retak di sepanjang tendon karena perluasan batang baja, dan beberapa beton telah lepas.Komponen tidak dapat memenuhi persyaratan dasar dari keadaan batas penggunaan normal dan keadaan batas kapasitas bantalan dispesifikasikan dalam kode.

Teknologi penguatan korosi untuk struktur beton yang sangat kuat diperkuat dengan kuat termasuk teknologi penguatan baja dan bahan komposit serat yang diperkuat (FRP) penguatan teknologi.Bahan komposit fiber yang diperkuat (disingkat sebagai FRP) terutama mengacu padaserat karbon(CFRP), serat kuadrat (AFRP), dan serat kaca (GFRP).Aplikasi penelitian yang paling populer di negara saya adalah serat karbon (CFRP) penguatan.

Jenis kerusakan struktur beton setelah penguatan dengan serat karbon

Menurut literatur, setelah kain serat karbon diperkuat, tes menemukan bahwa kegagalan stressnya memiliki karakteristik berikut.

Ketika penguatan CFRP terlalu besar.(Sebagai contoh, sebuah balok dengan lima lapisan kain serat karbon) dan dapat diandalkan berlabuh.Hal ini dapat menyebabkan kerusakan super- diperkuat, yaitu, sebelum batang baja tensile menghasilkan dan serat karbon rusak.Beton di zona kompresi hancur.Dengan sifat kegagalan yang jelas.Ketika jenis kegagalan ini terjadi, stres dari CFRP hanya mencapai sekitar 1 / 10 dari kekuatan tensile akhir nya, kekuatannya jauh dari yang sepenuhnya dimanfaatkan, dan kebengkokan pada saat kegagalan signifikan.Harus dihindari.Kita dapat mengontrol dengan menghitung jumlah kain serat karbon, yaitu, membatasi jumlah CFRP penguatan.

Fitur lain dari kegagalan rapuh yang harus dihindari adalah bahwa lapisan pelindung beton mengalami kerusakan pengupas kulit, yang merupakan stres tulang yang dihasilkan oleh perekat struktural bertindak pada permukaan beton.Aksi gabungan dengan stres normal menyebabkan retakan horizontal, yang dihasilkan dan diperluas dengan retakan horisontal.Karena lapisan pelindung beton harus dikupas.Karena kekuatan ikatan antara kain serat karbon dan perekat struktural, dan antara perekat struktural dan beton, kekuatan tensile beton (atau dangkal beton di permukaan) lebih besar daripada beton (atau permukaan dangkal) di bawah kondisi memastikan kualitas pasta.Oleh karena itu, sebagian besar kegagalan pengupas terjadi di daerah lapisan pelindung komponen beton.Kita dapat mengendalikan retakan seperti ini melalui ukuran struktural dan jumlah kain serat karbon.Sebagai contoh, tambahan jangkar manik-manik; meningkatkan panjang kelompok jangkar; ketat kontrol kualitas konstruksi; ketat melaksanakan pengobatan permukaan komponen.Selain itu, diketahui dari literatur bahwa kekuatan rendah atau tidak cukup panjang jangkar bahan antara serat karbon kain (CFRP) dan lapisan dasar beton juga dapat menyebabkan kegagalan mengupas antara kain materi dan permukaan beton.

Kedua dari dua jenis kegagalan pengupas memiliki kegesitan yang signifikan dan harus dihindari dalam aplikasi.

Prinsip desain dari serat karbon kain penguatan untuk struktur rusak parah

Ide-ide dasar panduan kain serat karbon penguatan desain:

1) Untuk komponen dengan penampilan yang baik, lebih sedikit korosi baja, dan lapisan pelindung beton belum retak, yaitu, sedikit berkarat diperkuat struktur beton.Ketika menghitung kapasitas bantalan, dapat dianggap bahwa kekuatan dari batang baja dan beton dan kekuatan ikatan antara mereka belum berkurang.Oleh karena itu, untuk komponen tersebut, jika penguatan serat karbon digunakan, hanya anti- krosi pencegahan penguatan dapat digunakan untuk meningkatkan hambatan korosi dari komponen di lingkungan merugikan.Jenis penguatan ini adalah penguatan struktural, dan tidak perlu untuk menghitung jumlah yang diperlukan kain serat karbon.

2) Untuk struktur beton yang berkarat diperkuat di mana lapisan pelindung beton telah retak, korosi batang baja akan mengurangi area persimpangan-seksional dari batang baja dan kekuatan batang baja akan berkurang, dan kekuatan ikatan antara batang baja dan beton akan menurun.Ketika membawa keluar serat karbon penguatan, jumlah yang diperlukan kain serat karbon longitudinal harus dihitung sesuai dengan tingkat berbeda korosi struktural untuk meningkatkan resistensi pengendalian.Hitung jumlah serat karbon transverse kain untuk meningkatkan kapasitas shear.Di sini, perlu ditunjukkan bahwa penguatan struktural adalah untuk memulihkan dan meningkatkan kekuatan dari seluruh komponen, bukan untuk mengimbangi hilangnya baja.

Reinforcemen desain untuk kapasitas shear komponen berkarat

Penelitian telah membuktikan bahwa mekanisme kain serat karbon dalam meningkatkan kapasitas shear balok mirip dengan yang dari stirrups.Peningkatan dari resistensi shear serat karbon kain terkait dengan faktor-faktor berikut.Kategori pertama adalah performa dan kondisi asli dari balok yang diperkuat itu sendiri: termasuk kondisi beban, kondisi dukungan, rasio rentang balok, rasio span kulit, kekuatan beton, rasio penguatan, rasio stirrup, dll.Kategori kedua adalah kinerja dari bahan penguatan (termasuk kain serat karbon dan lem): termasuk ketebalan (jumlah lapisan) dari CFP, elastik modulus, panjang jangkar, rasio lembar shear, elastic modulus lem, kekuatan shear, ketebalan, batas Elongation, dll.Di antara faktor-faktor yang berpengaruh di atas, rasio penguatan, ketebalan (jumlah lapisan) dari CFRP, rentang shear, dan kekuatan lem memiliki dampak yang lebih besar pada kapasitas bantalan utama dan karakteristik kegagalan.

Secara umum, lapisan lebih dari serat karbon kain pasta.Semakin banyak kerusakan pada sinar yang diperkuat meningkat; dengan serat karbon yang sama, skema penguatan dengan jarak strip kecil dan lapisan yang lebih sedikit lebih baik daripada skema penguatan dengan jarak strip yang besar dan banyak lapisan.

Ada dua jenis kegagalan shear bagi anggota diperkuat dengan kain serat karbon.Yang satu adalah kegagalan suling dari kain serat karbon menempel di sisi balok; yang lain adalah ikatan mengupas kegagalan antara serat karbon kain dan beton di sisi balok.

Perbaikan serat karbon

Di antara teknologi penguatan untuk rekayasa struktural yang rusak, penguatan kain serat karbon memiliki karakteristik berikut dibandingkan dengan penguatan baja terikat dan penguatan elektrokimia:

1 Dibanding dengan teknologi penguatan elektrokimia, keuntungan dari penguatan serat karbon kain

1) Dalam penguatan struktur berkarat, kain serat karbon dapat diletakkan dan ditempelkan pada bagian yang diperlukan dari struktur tanpa mengubah bentuk struktur dan tanpa mempengaruhi penampilan struktur.Terutama untuk laut diperkuat struktur beton, bagian bawah dan sisi balok, syabs, tulang rusuk, dan kolom di daerah gelombang.Sistem perlindungan katoda sulit untuk desain konstruksi bagian bawah, samping dan struktur khusus dari komponen.Kadang-kadang sulit untuk dicapai.

2) Dalam metode penguatan elektrokimia, sistem perlindungan katoda harus meningkatkan berat struktur asli.Perbaikan kain serat karbon pada dasarnya tidak meningkatkan beban permanen struktur atau meningkat sangat sedikit.Setelah kain serat karbon disisipkan, berat per m adalah kurang dari 1.0kg, dan ketebalan lapisan disisipkan hanya 1mm.Setelah penguatan dan perbaikan, berat struktur yang ada pada dasarnya tidak meningkat.Dan ukuran.

3) Metode penguatan elektrokimia tidak dapat diandalkan mengevaluasi efek penguatan; penguatan kain serat karbon dapat dihitung sesuai dengan metode perhitungan struktur beton, sehingga efek penguatan dapat dijamin, dan memungkinkan untuk menghitung kehidupan dan ketahanan struktur setelah penguatan.

Dibandingkan dengan teknologi penguatan baja yang terikat, keuntungan dari penguatan kain serat karbon

1) Operasi mengikat teknologi penguatan baja sangat rumit.Konstruksi serat karbon sangat efisien, dan memiliki kemampuan kerja yang baik.Tidak perlu baut atau paku selama pembangunan penguatan, yang memiliki gangguan kecil pada struktur yang ada, tidak akan mempengaruhi integritas struktur yang ada, dan kualitas konstruksi mudah untuk menjamin.

2) Teknologi penguatan baja bonded tidak dapat digunakan dalam lingkungan tanah asin, lingkungan laut, dan lingkungan erosi kimia.Oleh karena itu, dibatasi dalam penguatan proyek korosi di struktur bawah tanah, pasokan air dan struktur drainase, struktur hidrolik, struktur pelabuhan, pabrik kimia, dll.Penyelidikan menunjukkan bahwa struktur-struktur ini adalah struktur yang paling rusak akibat ekspansi karat.