Mode 1 Kegagalan

Gagal pengupas adalah mode kegagalan yang berbahaya yang disebabkan oleh kegagalan ikatan antara CFRP dan beton.Ketika CFRP digunakan untuk memperkuat terowongan jalan raya, stres utama di beberapa bagian dari terowongan akan melebihi tensile (shear) kekuatan beton dan kupas kegagalan akan terjadi sebelum bagian kapasitas bantalan kelelahan.Menurut data percobaan CFRP menguatkan anggota pengendalian, itu dapat diramalkan bahwa distribusi stres antar wajah dari CFRP akhir dalam rentang tertentu adalah tidak seragam, dan nilai maksimum CFRP berakhir dengan peningkatan jarak dari CFRP end.Benturan dan goresan akan muncul pada akhir serat karbon, sehingga pengupasan akan dimulai dari akhir, dan akhirnya menyebabkan kegagalan pengendalian menjadi kuat.Di bagian tengah, retak vertikal di zona tensile dari lapisan menyebabkan gunting interface antara serat karbon dan beton di dasar crack, yang menghasilkan strip dari serat karbon lembar.Peeling terjadi pada akhir serat karbon dan dasar retak vertikal di tengah-tengah rentang.Menurut lokasi pengupas kegagalan, mode kegagalan dapat dibagi menjadi dua kategori:

(1) bentuk kegagalan dari serat karbon.

(2) bentuk kegagalan ikatan di tengah bagian dari serat karbon.

Analisis 2 stripping stres

2.1 keadaan stres

2.1.1 ikatan stres

Ketika lapisan serat karbon terikat pada permukaan beton diandalkan menurut peraturan konstruksi, jangkar dan ikatan antara lapisan serat karbon dan beton sangat mirip dengan itu antara batang baja dan beton.Stres obligasi antara CFRP dan beton bervariasi sepanjang arah panjang balok, yang terutama terkait dengan efek beban, daerah jangkar obligasi, sifat material dan faktor-faktor lainnya.Sebelum beton retak, beton dan lapisan serat karbon bekerja sama.Menurut kondisi ekuilibrium sepotong serat karbon, ikatan stres t_cf

Bentuk lokal dari ikatan stres berubah setelah retakan terjadi pada beton, dan pemisahan kecil terjadi tiba-tiba pada titik pada antarmuka ikatan antara serat karbon dan beton.Retakan beton tidak lagi beruang kekuatan tarik, tapi kekuatan tarik serat karbon meningkat tiba-tiba.Dengan peningkatan jarak sepanjang celah ke kedua belah pihak, beban beton di bawah tindakan ikatan stres secara bertahap mengumpulkan dan meningkat.Namun, beban CFRP secara bertahap menurun ke tingkat baik sebelum retak beton, dan akumulasi stres ikatan dalam jangka tertentu membuat tekanan tensile beton mencapai kekuatan susile, dan retak baru terjadi.Lebar celah anggota kompresi eksentrik diperkuat oleh CFRP lebih kecil dari anggota beton biasa karena deformasi beton yang dibatasi oleh CFRP vertikal dan horizontal.Distribusi stres obligasi lokal ditampilkan dalam Gambar 2.Peeling terjadi ketika puncak atau rata-rata stres obligasi melampaui kekuatan obligasi atau tensile (shear) kekuatan antara CFRP dan beton.

2.1.2 pengupas stres

Setelah retakan beton terjadi, beton di kedua sisi retak akan menghasilkan rotasi dan perpindahan vertikal relatif di bawah pengaruh deformasi lapisan, penyusutan tidak rata dan faktor-faktor lainnya.Dalam rangka untuk mempertahankan kesinambungan, serat karbon harus menanggung stres _ tegak lurus untuk bidang lapisan serat karbon di kedua sisi retak.Stres _ is secara lokal seimbang ketika serat karbon lembar dan beton tidak dilucuti sepanjang arah longitudinal dari lembaran serat karbon.Lihat Gambar 3.Stres dari efek stripping dapat disebut stres pengupas antara serat karbon lembar dan beton.Stres eksfoliasi memiliki pengaruh yang sangat penting pada pemusnahan CFRP.Nilai dari stres eksfoliasi berhubungan dengan banyak faktor.Stres eksfoliasi pada akhir CFRP, beban yang tidak menguntungkan dan retak utama harus dipertimbangkan.

2.1.3 kali stres.

Stres dan kulit kulit adalah dua tekanan yang berbeda pada kain serat karbon.Stres shear dihasilkan oleh beban eksternal, sementara pengupas stres disebabkan oleh dislokasi relatif disebabkan oleh retakan, tetapi memainkan peran yang sama dalam pengupas.Peeling terjadi ketika tekanan gunting dan pengupas stres pada celah yang superstressed melampaui kekuatan ikatan antara CFRP dan beton atau kekuatan tensile aktual beton.

3.Faktor mempengaruhi pengupas kegagalan

(1) Kekuatan beton.Kekuatan beton adalah faktor terpenting yang mempengaruhi kegagalan pengupas.Semakin rendah kekuatan beton, semakin mudah untuk mengelupas.Bahkan jika kekuatan beton lebih tinggi, bagian dangkal dari permukaannya tidak bisa mencapai kekuatan tes karena efek formwork ketika menuangkan, sehingga menyebabkan banyak komponen mengelupas.Untuk anggota beton lapisan yang ada, karena karbonisasi, penuaan, korosi baja dan alasan lain, permukaan bagian dangkal dari beton memiliki retak longitudinal dan transverse, kekuatan rendah, lebih rentan untuk mengupas.

(2) Panjang jangkar dan cara jangkar.Semakin pendek panjang jangkar, semakin besar stres obligasi lokal, dan semakin mudah kegagalan mengupas terjadi.Ketika panjang jangkar melebihi panjang tertentu, pada dasarnya ikatan stres tidak meningkat.Oleh karena itu, ada panjang jangkar minimum untuk serat karbon terikat beton.

(3) sifat bahan penguatan.Adhesif resin memiliki kekakuan yang tinggi dan fleksibel yang baik dari serat karbon, yang dapat secara efektif mengurangi stres pengupas dan dengan demikian mengurangi kemungkinan kegagalan mengupas.Semakin besar jumlah penguatan, semakin besar ketebalan dan kekakuan dari CFRP akan menyebabkan peningkatan stres dan pengupas.

(4) kualitas konstruksi.Selama pembangunan, lembaran serat karbon datar terikat untuk memastikan gaya transverse seragam lembar serat karbon dan mengurangi kerusakan mengupas disebabkan oleh pemisahan lokal.lem resin antara serat karbon dan beton dan antara serat karbon lembaran dan serat serat karbon penuh dan seragam, yang menguntungkan untuk menghindari terjadinya dan pengembangan dari kerusakan mengupas.

(5) sejarah loading.Keadaan stres yang berbeda sebelum penguatan memiliki pengaruh yang berbeda pada kejadian dan pengembangan mengupas.Ketika kondisi lain sama, kemungkinan kegagalan mengupas sebanding dengan penguatan tanpa stres utama pada awal pengembangan retak atau retak.Namun, dengan perkembangan retakan, jika tindakan pencegahan yang diperlukan tidak diambil, kemungkinan kegagalan mengupas meningkat.

4 Teknik pencegahan dan langkah kontrol

(1) Lapisan jangkar tambahan.Ini adalah langkah sederhana dan efektif untuk menambahkan jangkar ke ujung CFRP lembar.Strip kompresi tambahan mengeluarkan tekanan pada arah transverse serat karbon lembar, menahan stres dan tekanan kulit, dan mengurangi efek dari tensile utama stres unit beton lokal pada lembar serat karbon longitudinal.

(2) meningkatkan panjang jangkar.Stres ikatan berhubungan dengan panjang jangkar.Panjang jangkar pendek dan ikatan lokal stres yang besar, sehingga mudah untuk mengelupas.Oleh karena itu, panjang jangkar serat karbon diperkuat dengan penguatan cincin harus selama mungkin.

(3) secara ketat mengontrol kualitas konstruksi.Untuk memastikan bahwa permukaan ikatan serat karbon adalah halus, pengikat penuh dan seragam, sehingga lapisan serat karbon yang dikenakan untuk longitudinal tensile stres transisi sejauh mungkin bukan fenomena gaya uneven, yang kondusif untuk memastikan keseluruhan efek ikatan dari serat karbon lembar dan lapisan beton, menghambat terjadinya dan pengembangan peeling.

(4))) Jumlah lapisan untuk menempel serat karbon lembar seharusnya tidak berlebihan.Pada premis penguatan yang cukup, mengurangi jumlah lapisan CFRP dapat mengurangi kekakuan keseluruhan dari bahan penguatan dan mengurangi stres pengupas.Secara umum, jumlah lapisan serat karbon terikat dengan bagian yang sama dari struktur lapisan seharusnya tidak melebihi tiga lapisan, sehingga untuk menghindari meningkatkan kesulitan merendam bahan ikatan menjadi lembaran serat karbon dan mengurangi efek ikatan antara lembaran serat karbon.

(5) pilihan ketat.Kinerja bahan ikatan langsung mempengaruhi efek ikatan dan pengembangan stripping antara CFRP dan beton.Konstruksi dari berbagai jenis CFRP berbeda.Oleh karena itu, bahan CFRP dan ikatan yang digunakan dalam teknik harus melewati pemeriksaan yang dapat diandalkan dan jaminan kualitas.

(6) perlakuan permukaan komponen harus ketat.Pengobatan permukaan anggota juga merupakan masalah kunci untuk penguatan struktur dengan bahan ikatan eksternal.Jika pengobatan permukaan gagal memenuhi persyaratan, antarmuka ikatan akan lemah, kekuatan ikatan akan berkurang, sehingga kegagalan penguatan.