Polimer fiber-diperkuat (FRP)adalah jenis baru bahan penguatan struktural yang dikembangkan dalam teknik sipil dalam 20 tahun terakhir.Ini adalah komposisi serat karbon, serat kaca, serat aramid, serat basalt dan serat kinerja tinggi lainnya dicampur dengan matriks resin, dan dikomposisi oleh teknologi pemrosesan tertentu.Ini adalah jenis baru bahan penguatan struktural dengan kekuatan tinggi, daya tahan tinggi, dan designability kuat.

Sejak tahun 1950-an dan 1960-an, FRP telah mencoba untuk digunakan di gedung-gedung sipil.Sejak tahun 1960-an, universitas-universitas yang relevan, lembaga penelitian dan material produsen-produsen di daerah berkembang di Jepang, Amerika Serikat dan Eropa telah menggunakan bahan FRP untuk memperkuat struktur rekayasa.Penelitian dan aplikasi telah dimulai, dan beberapa hasil yang efektif telah dicapai.negara saya & # 39; s penelitian dan pengembangan bahan FHP dalam teknik sipil dimulai pada pertengahan tahun 1990-an.Cina Metalurological Research and Research Institute dan unit-unit lain telah melakukan penelitian FRP yang diterapkan pada teknologi material, dan telah mencapai beberapa hasil penelitian inovatif dalam teknologi perbaikan FRP dan teori desain.

Artikel ini secara sistematis memperkenalkan teknologi konstruksi FRP untuk penguatan dan perbaikan struktur beton dalam teknik.Metode penguatan paste eksternal, metode penguatan tertanam, metode penguatan stres, metode penguatan grid / grid dan metode penguatan pertahanan dianalisis.Akhirnya, perkembangan teknologi aplikasi pendukung FHP saat ini dirangkum.

perbaikan dan penguatan struktur beton FRP

FRP memperkuat bahan beton terutama menggunakan lembar FHP, grid / grid bahan dan batang FHP.Ada berbagai metode penguatan, yang dapat dibagi menjadi penguatan eksternal dan penguatan internal sesuai dengan posisi penguatan.Perbaikan eksternal terutama termasuk penguatan pasta eksternal dan penguatan pengendalian diri, dan penguatan internal termasuk penguatan tertanam dan penguatan jaringan.Menurut perawatan material yang berbeda, dibagi menjadi penguatan tekanan dan metode penguatan yang tidak stres.Menurut peran penguatan, itu dibagi menjadi metode pengubahan pengendalian, metode penguatan kompresi, metode penguatan bulu dan metode penguatan seismik.Cara lain, diperlukan untuk dapat memenuhi persyaratan penguatan dari struktur yang diperkuat untuk desain dan konstruksi, dan memberikan permainan penuh untuk kinerja bahan serat komposit.Beberapa metode utama diperkenalkan di bawah ini.

• Penguatan eksternal

Metode penguatan adonan eksternal terutama untuk memperbaiki dan memperkuat struktur beton dengan menempa bahan komposit fiber yang diperkuat (terutama serat kain dan papan serat), yang juga disebut metode serat komposit eksternal.Hal ini terutama terdiri dari serat karbon, serat kaca dan bahan komposit lainnya, dan menggunakan lem struktural untuk menempel ke utama bantalan bagian dari komponen untuk meningkatkan kekuatan lentur, gunting dan kompresif beton bagian, sehingga untuk mencapai tujuan penguatan.

Material yang digunakan dalam metode penguatan adonan eksternal ringan dalam berat, tinggi dalam kekuatan, sederhana dan cepat dalam konstruksi, dan dapat ditempelkan dan diperkuat (melengkung atau dioleskan) untuk struktur berbagai bentuk.Hal ini cocok untuk memperkuat pengendalian dan ketegangan anggota karena penguatan yang tidak cukup, terutama penguatan hanya didukung balok dan slabs dan terus menerus balok dan slabs tanpa hambatan.Dalam aplikasi, untuk proyek-proyek baru yang dibangun dengan umur panjang desain, metode serat komposit eksternal harus diperkuat dengan anti- korosi yang dapat diandalkan dan tambahan langkah-langkah jangkar; untuk penguatan struktur bingkai, jangkar yang dapat diandalkan dan langkah-langkah konstruksi titik harus diadopsi.

• Metode penguatan tertanam

Metode penguatan yang tertanam terutama menggunakan rusuk FHP dan lempeng FHP berbentuk strip-, membelai pada permukaan anggota untuk diperkuat (dalam lapisan pelindung beton), dan mengisinya dengan tulang rusuk FHP atau strip- berbentuk FRP piring.Adhesif digunakan untuk membuat FRP dan komponen secara erat dikombinasikan untuk mencapai tujuan dari shear dan pengendalian resistensi komponen.

Metode penguatan yang tertanam ditandai dengan lebih sedikit proses perbaikan dan waktu instalasi yang singkat.Bahan FRP dilindungi dengan tertanam di beton untuk menghindari efek merugikan seperti korosi, lecet dan tabrakan.Hal ini terutama cocok untuk penguatan dari area momen negatif dari dek jembatan dan balok terus-menerus.Hal ini dapat digunakan dalam suhu tinggi dan proyek penguatan kelembaban tinggi yang sulit dibangun dengan metode mencuat eksternal.Hal ini nyaman untuk jangkar dengan komponen yang berdekatan selama instalasi.Dibandingkan dengan metode ikatan eksternal FRP, keuntungan dari metode ini adalah bahwa daerah permukaan ikatan dari metode dan beton meningkat, yang meningkatkan tingkat utilisasi dan memperkuat efisiensi FRP.Pengobatan permukaan bekerja dengan komponen beton berkurang, efisiensi pekerjaan ditingkatkan, dan nyaman untuk jangkar dengan komponen yang sesuai.Metode embedding dapat menggantikan epoxy resin dengan semen perekat berbasis, sehingga dapat digunakan dalam suhu tinggi dan kelembaban tinggi diperkuat dengan proyek beton.Ketika digunakan untuk memperkuat daerah momen negatif dari anggota, memiliki keuntungan dibandingkan dengan metode penguatan lainnya.

• Metode penguatan tekanan

Metode penguatan prepresif terutama menggunakan kain serat prestressed, fiberboard prestised dan penguat serat prestised untuk penguatan desain.Karena teknologi penguatan yang tidak presif tidak sangat meningkatkan kekakuan komponen, ia tidak dapat secara efektif menekan deformasi komponen dan perluasan retak.Dalam rangka untuk memberikan permainan penuh untuk keuntungan kekuatan tinggi dari bahan serat komposit, prinsip dasar dari struktur beton prestressed teknologi digunakan untuk referensi, dan teknologi penguatan stres diusulkan.Saat ini, teknologi yang lebih matang adalah teknologi dari lembaran serat karbon prestised untuk memperkuat struktur beton.Ada metode desain dan konstruksi sistematis, yang telah dipraktekkan dalam aplikasi teknik.Selain itu, penguatan serat karbon yang ditekan juga telah diterapkan.

Penguatan tekanan dapat memberikan permainan penuh untuk keuntungan dari kekuatan tinggi bahan yang diperkuat serat.Mengambil prestisif serat karbon kain penguatan sebagai contoh, yang prestised karbon serat kain penguatan teknologi memiliki keuntungan berikut dibandingkan dengan standar serat kain serat karbon Memperkuat metode.Berat ringan dan kekuatan tinggi karakteristik kain serat karbon dapat sepenuhnya digunakan, dan beban retak dan hasil komponen dapat meningkat.Hal ini dapat mengurangi masalah hysteresis stres kain serat karbon dan membatasi pertumbuhan batang baja stres.Secara efektif dapat menunda retak komponen, membatasi pembentukan dan pengembangan retakan, mengurangi lebar dan defleksi retakan, dan secara signifikan meningkatkan kinerja kerja struktur.

• Perbaikan kisi / kisi

Metode penguatan jaringan adalah untuk menghamili serat yang berkesinambungan tinggi seperti serat karbon, serat kaca, atau serat poliamide dalam resin dengan resistensi korosi yang baik untuk membentuk jaringan keseluruhan.Sebuah metode memperbaiki permukaan dari anggota beton oleh baut jangkar, dan kemudian menyemprotkan semen mortar polimer untuk membentuk utuh dengan beton asli, sehingga meningkatkan kapasitas bantalan dan daya tahan struktur.

Metode penguatan mesh memastikan bahwa penguatan jala bekerja dalam koordinasi dengan beton melalui efek jangkar mekanis dari persimpangan perempatan mesh, yang secara efektif dapat memastikan karya terintegrasi dari struktur.Bahan serat mesh adalah cahaya dan tipis, dan persimpangan dari mesh berada di pesawat yang sama, sehingga bagian penyeberangan lebih tipis daripada dari batang baja.Hal ini cocok untuk transportasi, tidak memerlukan derek, dan tidak dibatasi oleh situs konstruksi.Tidak ada karat, serat diperkuat terbuat dari resin dengan resistensi korosi yang baik dan tidak akan korosi, terutama di daerah dingin dan asin-tahan di daerah pesisir.Serat penguatan terus-menerus didistribusikan ke dua arah, dan perekat dan resistensi slip sangat baik.Ditambah dengan kekuatan tinggi dan elastisitas tinggi dari material itu sendiri, efek penguatan sudah jelas.

Teknologi ini dapat digunakan untuk penguatan sinar flexural, benang dan komponen lainnya, penguatan selubung sisi balok, dan penguatan seismik dari piers dan kolom lainnya.Hal ini juga dapat digunakan untuk memperkuat permukaan melengkung seperti terowongan, dan juga dapat digunakan untuk menggantikan batang baja dalam struktur baru.

Dibandingkan dengan metode penguatan lembar FHP yang terpasang secara eksternal, metode penguatan jaringan memiliki keuntungan berikut selain karakteristik perlawanan kekuatan tinggi dan korosi.Serat kontinyu didistribusikan ke dua arah.Di bawah perlindungan jangkar mekanis dan mortar polimer, tidak cocok untuk mengupas kerusakan dari lapisan beton asli.Penampilannya sudah digunakan sepenuhnya dan efek penguatan sudah jelas.Di bawah perlindungan mortar polimer, hambatan dampak, perlawanan kebakaran dan daya tahan tubuh ditingkatkan.Ketika melakukan penguatan pengendalian, kekakuan dan resistensi retak dari anggota penguatan juga dapat ditingkatkan.Dalam struktur baru, dapat menggantikan batang baja dalam beberapa antimagnetic, anti- perisai dan ledakan-bukti struktur.

• Perbaikan kendali

Metode penguatan daya menahan diri mengacu pada penggunaan bahan komposit fiber-diperkuat untuk secara efektif menahan deformasi lateral beton untuk meningkatkan kinerja kompresi.Metode ini terutama memperkuat anggota kompresif, dan metode penguatan juga milik metode penguatan eksternal, tetapi teknologi konstruksi spesifik berbeda karena kebutuhan penguatan yang berbeda.

Karena FRP memiliki kekuatan yang tinggi - rasio massa (berat ringan dan kekuatan tinggi), resistensi korosi unggul.Setelah penguatan, hampir tidak ada peningkatan dalam ukuran lintas-seksional dari komponen, dan penggunaan penguatan dalam ruangan tidak akan mengurangi penggunaan area ruangan, dan tidak akan mengubah sistem struktural dan tata letak ruang rumah, yang memiliki dampak kecil pada fungsi struktural.Keuntungan dari pembangunan penguatan sederhana dan tidak perlu peralatan skala besar membuat FHP diperkuat beton diperkuat kolom yang efektif metode penguatan.

Metode ini cocok untuk penguatan kolom kompresi eksentrik, kompresi aksial, dan panel bridge.Kapasitas bantalan dan deformasi dari kolom beton diperkuat diperkuat dengan lembar FHP akan secara signifikan ditingkatkan.