Penguatan komposit

Bahan komposit terdiri dari dua atau lebih papan tunggal lapisan bahan yang berbeda atau anisotropic tunggal papan lapisan dari bahan yang sama dan serat yang berbeda meletakkan arah.Mereka memiliki makroskopis non-uniformitas di arah ketebalan, dan ini non-uniformitas dapat menyebabkan efek kopling.Artinya, kekuatan in- pesawat dari piring materiald akan menyebabkan pengendalian dan deformasi torsi, sementara saat membungkuk dan torsi akan menyebabkan inplane deformasi.Efek kopling ini membuat analisis mekanis piring materiald rumit.Selain itu, bahan ini adalah anisotropik, dan karena keragaman serat arah meletakkan, biasanya tidak memiliki orientasi material tertentu.

Oleh karena itu, mekanisme kehancuran dan bentuknya jauh lebih rumit daripada struktur seragam bahan elastis linear terus-menerus dan bahan isotropik.Kegagalan delaminasi unik untuk struktur materiald.Hal ini dapat melemahkan sifat mekanis struktur materiald dan membuat struktur gagal prematur di bawah in- pesawat atau pengendalian beban.

Prinsip dasar penguatan komposit

Kain serat karbon memiliki kekuatan tarik yang berbeda di setiap arah karena berbeda arah serat karbon arah.Ketika arah serat dan arah gaya dari serat karbon kain adalah sama, kekuatan tarik adalah tertinggi.Sebaliknya, kekuatan tensile adalah yang terendah.Secara umum, bentuk kegagalan dari pengendalian komponen gagal adalah untuk menghasilkan retakan terkonsentrasi yang melintasi zona ketegangan ke zona kompresi.Setelah permukaan zona ketegangan komponen ditempelkan dengan kain serat karbon, retak sulit untuk memperluas lebih jauh ketika komponen dimuat.Oleh karena itu, retakan terkonsentrasi di tengah span adalah & quot; tersebar & quot; menjadi retak pendek dan halus dan merata tersebar dalam zona ketegangan komponen, yang meningkatkan tinggi zona kompresi dari bagian komponen.Dengan penguatan serat karbon, kapasitas bantalan anggota pengendalian meningkat.

Kemajuan penguatan komposit dan diskusi pendapat

Bahan komposit fiber telah secara bertahap digunakan dalam penguatan struktur jembatan karena berat ringan mereka, kekuatan tinggi, kemudahan konstruksi, dan resistensi korosi.Di antara tiga bahan serat, bahan serat karbon adalah yang paling banyak digunakan.Di antara bahan serat karbon, kain serat karbon (kain CFRP) adalah yang paling digunakan.Dibandingkan dengan teknologi penguatan tradisional, penguatan kain serat karbon memiliki keuntungan yang jelas:

1 Cahaya dan tipis

Setelah kain serat karbon disisipkan, berat per meter persegi kurang dari 1.0kg (termasuk berat resin), dan ketebalan lapisan ditempel hanya sekitar 1.0mm.Setelah penguatan dan perbaikan, berat struktur asli dan ukuran komponen aslinya pada dasarnya tidak meningkat, dan ruang penggunaan bangunan tidak akan berkurang.

2 kekuatan tinggi dan efisiensi tinggi

Karena sifat fisik dan mekanis bahan serat karbon, dapat membuat penggunaan penuh nya kekuatan dan karakteristik elastik tinggi modulus dalam memperkuat dan memperbaiki beton, meningkatkan kapasitas dan keabsahan struktur beton dan komponen, dan meningkatkan kinerja stres mereka, untuk mencapai tujuan penguatan efisien.(Tensile kekuatan umumnya di atas 3500MPA, sedangkan baja adalah 250-550MPA, beton adalah 3.5-7MPA).

3 Mudah untuk membangun

Bahan serat karbon digunakan untuk memperkuat struktur beton.Pembangunan ini sederhana, efisiensi pekerjaan tinggi, jumlah tenaga kerja kecil, dan tidak ada operasi basah, dan tidak ada peralatan konstruksi besar diperlukan di lokasi konstruksi.

4 memiliki daya tahan korosi yang baik dan daya tahan

Struktur beton yang diperkuat dan diperbaiki dengan kain serat karbon memiliki daya tahan yang baik dan daya tahan karat, dan dapat menahan korosi dari berbagai asam, alkali, dan garam sering ditemui di bangunan.Setelah menggunakan metode ini untuk mengobati struktur, tidak hanya tidak memerlukan perawatan antikarat biasa seperti yang diperlukan oleh metode ikatan baja, yang menghemat banyak biaya pemeliharaan, tetapi juga dapat melindungi struktur beton internal dan mencapai tujuan ganda.& nbsp;

Aplikasi lebar 5

Menggabungkan bahan serat karbon untuk memperkuat dan memperbaiki struktur beton dapat digunakan secara luas dalam berbagai jenis struktural dan berbagai bagian dari berbagai bentuk struktur, tanpa mengubah bentuk struktural dan tanpa mempengaruhi penampilan struktural.

6 mudah untuk menjamin kualitas konstruksi

Karena serat kain karbon fleksibel, bahkan jika permukaan struktur yang diperkuat tidak sangat datar, pada dasarnya dapat mencapai tingkat perekat efektif 100%.

7 resistensi kelelahan yang baik

Kain serat karbon yang diperkuat beton telah mengalami sejumlah tertentu loading siklik kelelahan, tetapi indeks kekuatan dan duktilitas belum terbukti akan berkurang, sementara beton biasa telah mengalami beban siklus kelelahan yang sama, kekuatan dan indeks ductilitas akan menurun ke berbagai derajat.Oleh karena itu, dengan promulgasi spesifikasi yang relevan dan peningkatan terus-menerus dari teknologi penguatan, kain serat karbon, sebagai bahan penguatan yang muncul, akan cepat dipromosikan dan diterapkan dalam proyek penguatan struktural.

Saran

Berbagai keuntungan dari penguatan serat karbon yang diwujudkan terutama dalam berat ringan, konstruksi yang mudah, dan efek yang signifikan pada meningkatkan kapasitas bantalan utama, kekakuan, kekonsistensi, dan retak hambatan struktur.Material itu sendiri hampir tidak meningkatkan berat badan dan memiliki kekuatan yang tinggi.Kekuatan serat karbon setelah menyembuhkan lebih dari sepuluh kali lipat dari baja.Oleh karena itu, kekuatan bahan penguatan harus sepenuhnya dibelanjakan.Pasta serat karbon membutuhkan deformasi yang lebih besar dari anggota penguatan.Dalam kasus deformasi kecil, tekanan histeresis karbon fiber-ikatan penguatan lebih besar daripada baja terikat.Oleh karena itu, ketika kapasitas bantalan komponen berbeda sangat, steel- memperkuat ikatan harus disukai.

Masalah yang harus diperhatikan dalam pembangunan penguatan serat karbon:

1 Agen utama dan obat agen harus dikonfigurasi sesuai dengan persyaratan desain untuk mencegah bahan yang salah atau pencampuran lem.Perhatikan suhu dan kelembaban lingkungan selama pembangunan, dan perhatikan kondisi penyimpanan produk dan waktu penyimpanan untuk menghindari mempengaruhi kualitas produk.

2 Pilihan dari varietas lem yang cocok harus dipilih sesuai dengan kebutuhan desain, memperhatikan obat penyembuh.Jumlah lem tidak boleh terlalu besar pada satu waktu, agar reaksi panas tidak dapat dilepaskan dalam waktu karena penundaan menyikat, dan suhu tinggi lingkungan konstruksi akan mudah menyebabkan lem untuk mengeras terlalu cepat dan sudah terlambat untuk diterapkan.

4 permukaan beton tidak merata, penggosok dan penyeimbang konstruksi tidak benar, kain serat karbon menempel pada satu waktu terlalu lebar, permukaan beton tidak merata, dan sudut-sudut tidak konsisten, yang akan menyebabkan serat karbon dan lapisan dasar untuk menghasilkan hollowing, yang akan mempengaruhi efek penguatan dari kain serat karbon.