ألياف الكربون الرابطة خارجياتكنولوجيا التعزيز هي نوع جديد من تكنولوجيا التعزيز الهيكلي. ألياف الكربون (CFRP) هي نوع من الصفائح المركبة المقواة بالهيكل ، وهي مصنوعة من ألياف الكربون عالية الشد المشربة براتنج الإيبوكسي. يستخدم راتنجات الإيبوكسي كرابط ويلتصق بالعضو التالف على طول اتجاه القوة أو عمودي على اتجاه الكراك. كوسط ربط القص بينهما ، يشكل الرابط تعقيدًا جديدًا ، مما يجعل رقعة التعزيز وقوة التعزيز الحالية معًا ، ويزيد من مقاومة الشد أو القص للهيكل ، ويحسن بشكل فعال قوة وصلابة ومقاومة التشقق وليونة للهيكل ، ويتحكم في التطوير المستمر للشقوق والانحراف.

1 مقارنة بين خصائص المواد المختلفة

مواد التعزيز المختلفة المستخدمة في مشروع التحليل هي بلا شك مواد من فرب ، وخاصة القماش المصنوع من أقمشة CFRP ، والتي تتمتع بأداء واستخدام فائق.

1) خفيفة الوزن ويمكن أن تعمل في مساحة ضيقة.

2) قوة عالية ، وتطبيق الانحناء بمرونة ، وتعزيز طوق الإغلاق والقص.

3) مكونات مرنة ومعقدة.

4) التآكل الكيميائي والبيئة القاسية مثل المقاومة القلوية.

5) النسيج مسطح وله تأثير ضئيل على الديكور.

6) عمر تخزين طويل وفترة تشغيل طويلة.

7) يسمح بالرطوبة البيئية قبل وأثناء وبعد العملية.

8) الموثق عالية القوة ، معامل عالية.

9) المواد الأساسية يمكن أن تكون الخرسانة والبناء وهيكل الخشب ومواد البناء الأخرى.

10) مقاومة درجات الحرارة العالية ، ومقاومة التآكل والأداء الزلزالي الجيد.

11) مقاومة الزحف تحت الحمل الدائم ؛

12) متغيرة الانسيابية وقابلة للذوبان بسهولة ، والتي تلبي متطلبات حماية البيئة. وترد في الجدول 1 المقارنة الكمية للمواد المختلفة.

مقارنة مع مواد التعزيز الأخرى ، يحتوي CFRP على معامل مرونة أعلى ومرونة شد أعلى وجاذبية محددة أصغر.

2 مقارنة بين الاقتصاد والكفاءة

يمكن أن يؤدي الاستثمار لمرة واحدة لتعزيز CFRP إلى تقليل أعمال الصيانة الأساسية بنسبة 12.2 على الأقل مقارنة بطرق التعزيز الأخرى ، ويمكن إطالة دورة الصيانة إلى حد كبير ، مما يقلل بشكل كبير من تكلفة الصيانة. تعتبر المتانة ومقاومة التآكل فهارس مهمة لتقييم جودة الهندسة الإنشائية. خاصة بالنسبة لبعض المباني ذات المتطلبات الخاصة ، مثل المباني الساحلية والمباني التي غالباً ما تتآكل بسبب البيئة الكيميائية الضارة (المصانع الكيميائية) وبعض المباني التي تتآكل بسبب الإشعاع (مباني محطات الطاقة النووية وحاويات تخزين النفايات النووية) ، ومكافحة التآكل ومكافحة الإشعاع (مكافحة الشيخوخة) أصبحت اعتبارات مهمة في هذا التصميم الهيكلي. لذلك ، نحن نشعر بالقلق الشديد إزاء متانة مواد ألياف الكربون ومركبات لها.

بما أن ألياف الكربون هي نوع من المواد عالية التقنية ، فقد تم استخدامها في مجال الهندسة المدنية لفترة قصيرة ، والبيانات المقاسة قليلة جدًا. ومع ذلك ، المواد الخام من ألياف الكربون لديها متانة ممتازة. نتائج اختبار المتانة والدراسات التجريبية ذات الصلة من قماش ألياف الكربون ومركباته في اليابان تثبت أيضا وجهات النظر التالية. في بيئة حمضية ضعيفة ، بعد عدد معين من دورات التجميد وذوبان الجليد ، بعد عدد معين من التناوب الجاف الرطب ، بعد فترة إضاءة معينة ، مغمورة في ماء 70 درجة مئوية لمدة 30 يومًا ، الرابطة بين CFRP والخرسانة ليس لها انخفاض ، والمتانة جيدة جدًا. بعد 100 دورة حرارية (20 20 ج) ، لم تنخفض قدرة تحمل CFRP. تظهر الملاحظات الميدانية (بما في ذلك 168 ساعة من ملاحظات الإجهاد المستمرة) ونتائج اختبار الجسر المعزز بألواح CFRP في اليابان أن قوة الارتباط بين صفائح CFRP والخرسانة لم تتناقص ، وهي أكبر من قوة الشد للخرسانة نفسها ، ولم تنخفض قدرة التحمل.

قماش من ألياف الكربون ومركبه مع مادة رابطة لديه مقاومة جيدة للتآكل في ظل ظروف بيئية مختلفة ، ويمكن أن يقاوم الأحماض والقلويات والملح والتآكل الجوي الذي غالباً ما تصادفه المباني. كما أن لديها مقاومة التعب جيدة. CFRP نفسها يمكن أن تلعب دورا وقائيا للهيكل الخرساني الداخلي ، مما يحسن بشكل كبير من متانة الهيكل الخرساني نفسه ، ويلعب دور التعزيز والإصلاح المزدوج. بعد اكتمال التعزيز ، يمكن اتخاذ بعض التدابير الوقائية لتلبية المتطلبات الهندسية.

3. آلية CFRP والصلب المستعبدين تشبه آلية الفولاذ المستعبدين. يتم عرض خصائص ومزايا CFRP والصلب المستعبدين في الجدول.

5 خاتمة

يمكن لتقنية تقوية ألياف الكربون استعادة وتحسين قدرة التحمل وقدرة المرور للهيكل القديم ، وإطالة عمر خدمة الهيكل ، وتلبية احتياجات متابعة الاستخدام ، وليس فقط القضاء على المخاطر الخفية للسلامة الهيكلية ، وتعزيز استخدام الوظائف ، ولكن أيضًا توفير الكثير من الاستثمار ، ويمكنها الحصول على مزايا اجتماعية واقتصادية جيدة.