نسيج ألياف الكربون لتعزيز مقاومة الزلازل

إن الوقاية من الكوارث الزلزالية يجب أن تتلخص في تبني أساليب معقولة لتصميم الزلازل البنيوية، وتحسين القدرة الزلزالية للمباني، لتجنب الأضرار البنيوية الخطيرة والانهيار. ومع ذلك، فإن الكوارث الزلزالية ستتسبب حتما في أضرار للمنازل، ولكن بدرجات متفاوتة فقط. لقد أثر زلزال 12 مايو على بلدتنا الصغيرة، مما تسبب في درجات متفاوتة من الضرر لمعظم منازلنا؛ وقد جلبت الهزات الارتدادية المستمرة عواقب أكثر خطورة على هذه المباني المتضررة. ومن أجل تجنب المزيد من الأضرار الخطيرة وانهيار المباني، من المهم تقوية وإصلاح المنازل المتضررة بعد تحديدها. لذلك، فإن إصلاح أضرار الزلزال في هيكل المساكن مهمة مهمة لمنطقة الكارثة لاستئناف البناء.

1. أسباب تشققات الخرسانة وبعض طرق المعالجة الرئيسية في مشاريع الخرسانة المختلفة، الشقوق أمر لا مفر منه، يتم تحديد الشقوق الدقيقة من خلال الخصائص الفيزيائية والميكانيكية للخرسانة نفسها. في الوقت الحاضر، القيود المفروضة على الشقوق في مختلف البلدان ليست هي نفسها تمامًا، لكنها متشابهة تقريبًا. عرض الشقوق المسموح به الأكثر صرامة هو 0.1 مم. عند حدوث الشقوق، يجب تحليل أسباب الشقوق ومعالجتها بشكل صحيح لتلبية متطلبات السلامة الإنشائية وقبول الجودة ووظيفة الخدمة.

2. دراسة حالة هندسة أضرار الزلازل

بعد زلزال 12 مايو، وجدنا أن المباني السكنية التجارية المتضررة (الهياكل الإطارية المكونة من 12 طابقًا) في منطقة وسط المدينة كانت تحمل خطرًا خفيًا من الأضرار الإنشائية. بالنظر إلى سلامة الطابقين الأول والثاني من مبنى التجارة والسكن العلوي، يجب أن نطلب من المنظمات المهنية اختبارها وتقييمها، ثم إصلاحها وتعزيزها.

تم بناء المشروع في نوفمبر 2002 (اكتمل في أكتوبر 2001) بمساحة أرضية 20000 متر مربع، بإجمالي 12 طابقًا، 4.5 متر مربع في الطابق الأول، و3.6 متر مربع في الطابق الثاني و3.0 متر مربع في الطوابق الأخرى. الهيكل الرئيسي عبارة عن إطار من الخرسانة المسلحة المصبوبة في الموقع، واللوح الهيكلي من C25، والطابقان الأولان من الخرسانة ذات العارضة والعمود من C40، و3 ~ 12 طابقًا من الخرسانة من C30، مليئة بجدار احتوائي. تم الانتهاء من المشروع ووضعه في الخدمة بعد عامين. كان أول مبنى سكني شامل في المدينة، والذي دمج التجارة والإسكان.

في 27 مايو 2008، قام مركز التفتيش التابع للأكاديمية الإقليمية للعلوم المعمارية بالتفتيش وتحديد مستوى الضرر في المبنى وهو ضرر طفيف (الطابق الأول من السلم التجاري بين الضرر المعتدل). تحت تأثير الهزات الارتدادية للزلزال، تعرض المبنى لأضرار زلزالية جديدة: تصدع سقف الطابق الأول (حديقة المنصة) جزئيًا، وحدث تسرب. في الشهر التالي، أجرى مركز الاختبار التابع للأكاديمية المعمارية للعلوم اختبارًا شاملاً مرة أخرى. استنتاج التقييم: في اختبار عمق الاختبار بالموجات فوق الصوتية، لم يتم العثور على مكونات خطيرة في المبنى المرفق، ولكن عمق التشقق في المكونات المحلية للمبنى الرئيسي والطابق التجاري تجاوز المعيار. تم تسجيل سجلات اختبار الموجات فوق الصوتية التفصيلية. توجد مكونات خطيرة في منطقة الاختبار. أثرت درجة الضرر التي لحقت بالدرجين في الشرق والغرب من الطابق التجاري على سلامة واستخدام الهيكل الطبيعي ويجب تفكيكها وإعادة تصميمها.

بعد مناقشات متكررة بين وحدة المالك ووحدة التصميم الأصلية، من أجل ضمان سلامة هيكل المبنى، تقرر هدم الدرج التجاري لإعادة التصميم والبناء. في الوقت نفسه، تم إصلاح الأعضاء التالفة وتعزيزها باستخدام CFRP (نسيج ألياف الكربون).

3. تكنولوجيا تعزيز CFRP في هندسة أضرار الزلازل

3.1 اختيار المواد والأدوات

قماش ألياف الكربون وربط هيكله الداعم، اختيار أدوات البناء طاحونة الزاوية، مجفف الشعر، المقص، الفرشاة الدوارة، المكشطة وما إلى ذلك.

3.2 تكنولوجيا البناء

إعداد البناء، إزالة الحمل على هيكل العارضة واللوح، معالجة سطح المكونات، طلاء التمهيدي، رابطة الفرشاة، قماش ألياف الكربون المعجون، رابطة الفرشاة، التصلب الثابت، القبول الخفي، حماية الجص.

3.2.1 إعداد البناء

(1) وفقًا لسجل اكتشاف الموجة الصوتية والمصمم يحددان معًا الموقع المحدد وعدد الأعضاء المعززة.

(2) اقرأ بعناية تقرير التفتيش والتقييم لمركز الاختبار التابع للأكاديمية الإقليمية للعلوم المعمارية وتصميم التعزيز ورسومات البناء الصادرة عن وحدة التصميم وفحصها واعتمادها من قبل منظمة فحص الرسومات الإنشائية.

(3) يتم رسم خطة بناء مفصلة وفقًا للوضع الفعلي للمكون المعزز.

3.2.2 معالجة سطح المكونات الخرسانية

قم بإزالة الجزء السطحي من المكون (طبقة الجص) وطحنه لكشف الشقوق في الطبقة المدمجة الخرسانية. استخدم ملاط الإيبوكسي للجص

يتم معالجة السطح باستخدام ملاط الإيبوكسي ثم يتم تلميع الخرسانة في الجزء الملتصق بالتساوي، ويتم إزالة الغبار الموجود على السطح تمامًا والحفاظ عليه جافًا عن طريق نفخ الهواء عالي الضغط باستخدام مضخة الهواء.

3.2.3 خطوات ومتطلبات لصق قماش ألياف الكربون

(1) يجب ألا يقل العرض الأدنى لصفائح ألياف الكربون عن 100 مم بعد القطع وفقًا للحجم المطلوب.

(2) استخدم فرشاة تنظيف خاصة للصق الأجزاء، ثم قم بتبريدها وتجفيفها، ثم ضع المادة اللاصقة بالتساوي على الأجزاء التي تحتاج إلى الالتصاق من سطح الخرسانة؛

(3) يتم وضع قماش ألياف الكربون على الطبقة الأساسية المطلية بمادة لاصقة لاصقة، ويتم غمر المادة اللاصقة اللاصقة بالكامل في حزم ألياف الكربون بواسطة مكشطة على طول اتجاه الألياف لعدة مرات، ويتم جعل المادة اللاصقة اللاصقة ناعمة بدون فقاعات؛

(4) كرر الخطوات المذكورة أعلاه عند لصق طبقتين من قماش ألياف الكربون. بعد تجفيف سطح قماش ألياف الكربون بلمسة الإصبع، يتم لصق الطبقة التالية على الفور، ويتم وضع المادة اللاصقة بالتساوي على سطح الطبقة الأخيرة من قماش ألياف الكربون.

4. القبول والحماية المتأخرة

بعد لصق CFRP، يتم الاحتفاظ به لمدة 7 أيام. بعد تأهيل وحدة التصميم والاختبار، يتم طلاء ألياف الكربون في منطقة التعزيز بمادة لاصقة إيبوكسي، ثم يتم رش طبقة من الرمل الخشن الجاف عليها، ثم يتم إضافة الملاط لحمايتها.

خلال فترة المعالجة، لا تتأثر الأعضاء بالرطوبة والنار والضغط، ولا يمكن إضافة أي حمل أو اهتزاز إلى المكونات.