Secara umum, jembatan perlu diperkuat karena berbagai alasan, termasuk peningkatan volume lalu lintas, kualitas buruk dan teknologi jembatan pada tahun-tahun awal, penurunan jangka panjang, alami dan manusia membuat bencana, dll.

Metode penguatan tradisional termasuk penguatan fisik, yaitu, di luar struktur beton jembatan diperkuat dengan baja luar, lingkaran, perbaikan penguatan, dan menambahkan fulcrums.Metode penguatan kimia, yaitu, penguatan dengan cara pengelompokan.Metode-metode ini dapat memainkan peran tertentu dalam pemeliharaan dan penguatan, tetapi mereka juga menunjukkan keterbatasan mereka, termasuk mempengaruhi penampilan jembatan, mencemari lingkungan, mudah menyebabkan kerusakan pada struktur jembatan asli, dan meningkatkan beban pada struktur jembatan.

Polimer Fiber Reinforced(Fiber Reinformed plastic) metode penguatan mengacu pada penggunaan perekat untuk secara langsung melekat bahan polimer fiber yang diperkuat ke permukaan struktur beton jembatan di bawah suhu normal untuk membantu beruang beton bagian dari gaya, sehingga meningkatkan jembatan & # 39; s kinerja mekanik dan mencapai tujuan perbaikan dan penguatan.Polimer diperkuat fiber memiliki keuntungan dari berat cahaya, kekuatan tinggi, hambatan korosi, hambatan api, polusi rendah, dan konstruksi nyaman.Metode penguatan polimer Fiber yang diperkuat saat ini adalah teknologi penguatan baru yang umum digunakan di negara-negara maju seperti Amerika Serikat dan Eropa.Hal ini dapat digunakan dalam berbagai teknik sipil dan juga menarik lebih dan lebih lingkaran rekayasa nasional & # 39; perhatian

1 Sifat dari serat diperkuat polimer

1.1 daya polimer serat diperkuat dalam penguatan jembatan

Polimer diperkuat fiber umumnya termasuk polimer serat karbon (karbon Fiber Reinforced polymer), polimer serat aramid (Aramid Fiber Reinforced polimer), dan serat kaca diperkuat polimer (Glass Fiber polimer).Keuntungan dari serat diperkuat polimer termasuk:

Kekuatan tinggi dan efisiensi tinggi.Polimer diperkuat fiber biasanya terdiri dari bahan baku seperti atom karbon ditumpuk dan terhubung untuk membentuk struktur fibrous, dicampur dengan resin epoxy sebagai peresi, dan kedua berinteraksi dengan satu sama lain untuk memiliki kekuatan yang tinggi dan modul elastis.Pada saat yang sama, ia dapat secara efektif menempel pada permukaan struktur beton jembatan, sehingga mencapai tujuan untuk meningkatkan kapasitas bantalan dan ductilitas struktur jembatan keseluruhan, sehingga meningkatkan jembatan & # 39; s aliran dan kapasitas seismik.

2) Mudah untuk membangun.Ketika polimer fiber-diperkuat digunakan untuk memperkuat konstruksi, pekerjaan basah sangat diperlukan, dan besar peralatan konstruksi dan peralatan tetap tidak diperlukan pada saat yang sama.Konstruksinya nyaman dan menempati daerah kecil.Pada saat yang sama, polimer fiber-diperkuat adalah bahan fleksibel sebelum menyembuhkan, dengan baik fit dan kuat adhesiveness dari resin epoxy.Bahkan jika ada gelembung pada permukaan polimer fiber- diperkuat setelah menyembuhkan, metode injeksi resin dapat digunakan untuk mengisi gelembung.

3) Render penggunaan.Jembatan dengan bentuk struktur yang berbeda dan bagian struktur jembatan yang berbeda, termasuk jembatan besar yang sulit dibangun dengan metode penguatan tradisional, dapat diperkuat dengan serat diperkuat polimer, tanpa meningkatkan kualitas dan ukuran jembatan, dan tanpa mempengaruhi penampilan jembatan.

4) Desain Fleksibel.Polimer yang diperkuat oleh fiber memiliki morfologi fibrous, menghasilkan banyak perbedaan dalam kinerja dalam arah yang berbeda, dan perancang rekayasa jembatan dapat membuat penggunaan rasional dari mereka sesuai dengan persyaratan penggunaan jembatan.

5) Resistensi korosi dan umur panjang layanan.Polimer yang diperkuat fiber memiliki daya tahan kuat terhadap zat korosif umum.Setelah perbaikan dan penguatan, perawatan reguler tidak diperlukan, mengurangi biaya pemeliharaan dan meningkatkan layanan kehidupan jembatan.

Polimer serat karbon yang diperkuat lebih tahan terhadap zat korosif umum, sementara serat aramid diperkuat polimer dan serat kaca diperkuat polimer relatif kurang tahan terhadap zat korosif.Namun, bahan bangunan lainnya memiliki daya tahan yang lebih buruk terhadap zat korosif, sehingga pada umumnya, serat diperkuat polimer memiliki resistensi korosi yang kuat.

1.2 Analisis Performance dari serat diperkuat polimer

Modulus elastik dari serat karbon yang diperkuat polimer dapat mencapai 240 GPa, dan kekuatan tensile dapat mencapai sekitar 4.0 GPa, yang merupakan yang tertinggi di antara semua serat diperkuat polimer.Tingkat elongasi dari serat aramid diperkuat polimer lebih baik daripada serat karbon polimer yang diperkuat.Serat PBO yang baru dikembangkan di Jepang memiliki keuntungan dari kekuatan tinggi dan modulus elastik tinggi dari serat karbon yang diperkuat dengan polimer, dan laju elongasi tinggi dari polimer fiber diperkuat polimer.Ini telah menjadi pilihan baru untuk bahan penguatan jembatan.

2 Riset pada sifat mekanik dari serat diperkuat polimer

2.1 Riset pada sifat tensile dari serat polimer diperkuat

Kekuatan tensile serat karbon diperkuat polimer antara tiga serat polimer diperkuat lebih baik.

2.2 Riset tentang kinerja pengendalian serat polimer yang diperkuat.

Serat karbon diperkuat dengan polimer penguatan memiliki efek tertentu untuk meningkatkan kapasitas bantalan utama dan retak beban beton jembatan, dan lebih serat karbon diperkuat lapisan polimer, semakin baik.

3 Analisis fiber diperkuat polimer teknik penguatan jembatan

3.1 Metode penguatan dari serat diperkuat jembatan polimer

Fiber-diperkuat polimer metode penguatan termasuk eksternal terpasang fiber-diperkuat polimer penguatan, Dekat Permukaan Mounted Rods, dan fiber-diperkuat polimer internal penguatan.Di antara banyak metode penguatan, metode penguatan adonan eksternal adalah salah satu metode penguatan yang paling banyak digunakan.Metode penguatan ini umumnya pertama mengisi dek jembatan beton dengan dasar resin, kemudian memotong polimer fiber-diperkuat sesuai dengan ukuran struktur jembatan, dan akhirnya passtes itu pada lapisan beton demi lapisan pada interval waktu tertentu menurut jumlah lapisan yang diperlukan.& nbsp; Metode penelusuran dan perbaikan di dekat permukaan adalah untuk pertama kali menggali alur pada permukaan beton jembatan, campuran rusuk polimer fiber diperkuat dengan resin dan kemudian mengubur mereka dalam alur, dan memperbaiki jejak di anggota yang berdekatan, dan akhirnya mengisi alur sepenuhnya dengan resin.Metode penguatan polimer fiber-diperkuat internal mengacu pada penggunaan polimer fiber-diperkuat bukan pelat baja dan tulang rusuk untuk membentuk struktur komposit tipe berlapis, dan kinerja komprehensif jauh lebih baik daripada batang baja.

3.2 Aplikasi dari serat diperkuat rekayasa jembatan polymer

Aplikasi serat diperkuat polimer untuk penguatan jembatan di negara saya mulai relatif terlambat.Artikel ini menganalisis jembatan diperkuat dengan serat karbon polimer diperkuat untuk memberikan referensi untuk program penguatan jembatan.

Menyediakan dasar referensi untuk rencana penguatan jembatan masa depan.Jembatan yang dianalisa di koran ini adalah jembatan landai di seberang Sungai Yangtze.Beban desainnya untuk mobil: level 20, trailers: tingkat 120, rentang utama: 35 mx45 mx35 m, melewati ketinggian 3.5 m, dan permukaan jembatan adalah struktur beton.Pada tahun 1999, selama inspeksi pada tahun 2008, ditemukan bahwa tubuh jembatan sedikit cacat dan retakan muncul di tengah-tengah rentang utama.Untuk meminimalkan dampak pada lalu lintas selama proses penguatan jembatan, pilihan terakhir adalah menggunakan baja di bagian dalam web dan serat karbon diperkuat polimer di bagian luar web.

Setelah penguatan jembatan selesai, efek penguatan dievaluasi.Data yang diukur menunjukkan bahwa rencana penguatan telah mencapai efek yang diharapkan.Pada saat yang sama, jembatan telah beroperasi sampai sekarang, dan retak dan defleksi telah dikendalikan dengan baik setiap kali menjalani pemeriksaan kualitas teratur, menunjukkan bahwa strategi penguatan berhasil.

Kesimpulan 4

Saat ini, sebagian besar jembatan yang telah dibangun memiliki masalah seperti kapasitas bantalan yang tidak cukup dan penuaan struktural.Polimer Fiber-diperkuat telah menjadi bahan penguatan jembatan baru karena kekuatan tinggi mereka dan modulus elastik tinggi, dan memiliki prospek aplikasi yang luas.

Artikel ini memperkenalkan keuntungan polimer yang diperkuat fiber sebagai bahan penguatan jembatan, dan pada saat yang sama, mengambil polimer karbon fiber yang diperkuat sebagai contoh untuk mempelajari sifat mekaniknya.Hal ini dapat dilihat dari hasil bahwa serat diperkuat polimer sebagai bahan penguatan secara efektif dapat meningkatkan kapasitas bantalan keseluruhan dan retak beban jembatan.Namun, kemampuan untuk meningkatkan beban retak tidak jelas.Hal ini karena kekuatan tinggi polimer fiber- diperkuat dan kemampuan mereka peregangan kuat.Namun, karena jumlah kecil, efek dari modul elastik tidak jelas ketika perubahan strain tidak terlalu besar, sehingga efeknya terbatas dan beban retak tidak dapat secara signifikan meningkat.Akhirnya, metode penguatan polimer fiber- diperkuat diperkenalkan, dan sebuah contoh digunakan untuk menggambarkan bahwa polimer fiber- diperkuat penguatan jembatan memang dapat mencapai tujuan mengendalikan kerusakan lebih lanjut saat dan defleksi nya, yang memberikan referensi untuk penguatan jembatan serupa.