Refuerzo del túnel de descarga con fibra de carbono

La tecnología de refuerzo de láminas de fibra de carbono se utiliza principalmente en la construcción civil, puentes y túneles, refuerzo de superficies de estructuras de hormigón y refuerzo estructural. En los últimos años, también se ha comenzado a aplicar y promover en proyectos de conservación de agua. La mayor parte de la tecnología se aplica al revestimiento de paredes de túneles de descarga de agua y túneles de transmisión de energía de nueva construcción para desempeñar un papel en el refuerzo de la pared, la erosión y la resistencia al desgaste.

1 Descripción general del proyecto

El contenido de la construcción del túnel de descarga del Embalse de Andi incluye: demolición y reconstrucción de la sección de protección del canal de entrada del túnel de transmisión de agua y el eje del túnel de transmisión de agua, la sala de máquinas y el puente de acceso; actualización de la puerta de mantenimiento, polipasto y equipo de distribución de energía importados. El revestimiento de hormigón armado del cuerpo de la cueva está reforzado con lámina de fibra de carbono. El cuerpo del túnel de drenaje es un revestimiento de hormigón armado, la parte reforzada tiene 159 m de largo, la pendiente inferior es 1/200, la forma de la sección transversal es circular y el diámetro de la sección transversal es de 3,4 m.

El túnel de drenaje se construyó en la década de 1960. Después de varios 10 años de funcionamiento del hormigón del cuerpo del túnel original, la superficie del hormigón proyectado original en la pared interior era ondulada, con graves carbonizaciones, fugas, disolución y grietas, lo que aumentó la dificultad de la construcción de láminas de fibra de carbono. Por este motivo, se deben tomar medidas para solucionar los problemas existentes para asegurar el buen avance del pegado de la lámina de fibra de carbono y controlar la calidad de la construcción.

2 Dificultades en el refuerzo de láminas de fibra de carbono

1) Periodo de construcción corto. De acuerdo con el anteproyecto de construcción, carga de trabajo y diversas condiciones del proyecto, la construcción del desvío del túnel de drenaje está programada para realizarse de enero a mayo de 2020. Afectados por la nueva epidemia de corona, bajo la premisa de prevenir y controlar la epidemia. , el momento de reanudar el trabajo ha llegado a marzo. El período de construcción es estrecho, las tareas son pesadas y las dificultades de construcción se han convertido en una dificultad importante para el refuerzo de láminas de fibra de carbono.

2) El entorno de construcción de la hoja de fibra de carbono es deficiente. La superficie de hormigón proyectado de la pared interior original del túnel de drenaje tiene ondulaciones y carbonización grave, que no cumple con el tamaño de la sección transversal de diseño de la hoja de fibra de carbono. Además, el cuerpo del orificio es largo y estrecho, y el pulido manual requiere mucho tiempo y es laborioso, y el polvo de pulido es difícil de descargar inmediatamente, lo que no cumple los requisitos de protección medioambiental. Al mismo tiempo, debido a las fugas, disolución y grietas graves del cuerpo de la cueva y al entorno de construcción húmedo, es difícil lograr un ajuste perfecto con el flujo de agua cuando la hoja de fibra de carbono se pega en el anillo de filtración de agua.

3 Construcción de refuerzo de lámina de fibra de carbono 

1) Tratamiento superficial de hormigón. Después de comparar y seleccionar esquemas, primero intente usar una muela para quitar la capa carbonizada en la superficie del concreto del cuerpo de la cueva. Debido a la grave carbonización del hormigón del cuerpo de la cueva, el efecto es mínimo. Después de investigar y discutir, se propuso utilizar una pistola de agua a alta presión para limpiar la pared interior de hormigón de la cavidad. Use un molinillo para limpiar los puntos débiles, y finalmente use un soplador y un ventilador de doble fila para secar la superficie de construcción, y use el secado para algunas partes, y el efecto final es bueno.

Para la pared interior del túnel de drenaje lavada por la pistola de agua a alta presión, la superficie es irregular. Si la hoja de fibra de carbono se pega en este momento, la hoja de fibra de carbono se hundirá y se agrietará en diversos grados, lo que afectará la calidad de la construcción. Para cumplir con la resistencia de la estructura de hormigón original, se obtuvo una solución después de la demostración: usar mortero de cemento C40 y agente gelificante para nivelar la pared interior, y finalmente mediante la prueba de rebote del instrumento de rebote para producir una "tabla estadística de resistencia al rebote ", la fuerza cumple con los requisitos.

2) Aplicar imprimación. Después de pulir y nivelar la superficie del concreto, use un secador de pelo y un soplete de soldadura para secar y mantener seco el ambiente. Luego configure el pegamento inferior de acuerdo con la proporción, y extiéndalo uniformemente sobre la superficie del concreto en el agujero, y deje que el pegamento inferior se seque al tacto durante aproximadamente 3-12 horas. Para garantizar la calidad de la pasta, se requiere una pequeña cantidad de pegamento de la capa inferior varias veces. El pegamento de la capa inferior que se ha almacenado durante mucho tiempo no se puede utilizar. El siguiente paso se puede realizar después de que el pegamento esté curado. Las piezas individuales se nivelan con mortero epoxi.

3) Pavimentación y pegado de láminas de fibra de carbono. La dirección de la fuerza de la fibra de pasta de hoja de fibra de carbono está dispuesta en forma de anillo a lo largo del cuerpo del orificio, y la hoja de fibra de carbono se corta de acuerdo con los requisitos de diseño. El ancho de la hoja de fibra de carbono es de 1000 mm y la longitud de la vuelta no es inferior a 100 mm. Vueltas escalonadas a lo largo de la dirección del flujo de agua, equipadas con un cepillo de aceite para sumergir el pegamento y esparcir uniformemente sobre la superficie de la hoja de fibra de carbono. Luego, use un rodillo para enrollar repetidamente la superficie de la hoja de fibra de carbono para eliminar las burbujas de aire, de modo que la hoja de fibra de carbono esté completamente adherida a la superficie del hormigón. Si la superficie de la hoja de fibra de carbono tiene arrugas, torsiones y otros fenómenos que no encajan, es necesario reelaborarla y reelaborarla para garantizar el control de calidad.

4) Curado y curado. Evite la lluvia o la humedad dentro de las 24 horas posteriores a la finalización de la construcción y preste atención a la protección para evitar que los objetos duros rayen la superficie de la construcción. Cuando la temperatura promedio es de 20 ～ 25 ℃, el tiempo de curado no debe ser inferior a 3d; cuando la temperatura promedio es de 10 ℃, el tiempo de curado no debe ser inferior a 7 d. Después de pegar la hoja de fibra de carbono, el tiempo de curado es de 4 d.

5) Inspección de la calidad de la construcción. Una vez completada la construcción, utilice el método de presionar a mano y martillar la superficie de la hoja de fibra de carbono para comprobar si hay un tambor vacío entre la hoja de fibra de carbono y el hormigón. Si se encuentra un tambor hueco, significa que la hoja de fibra de carbono y el hormigón no están completamente adheridos y no se logra el propósito de la fuerza conjunta. Si el diámetro del tambor hueco es menor de 10 mm, use un tubo de aguja para inyectar pegamento para repararlo. Si el diámetro del tambor hueco es superior a 30 mm, es necesario retirar y volver a trabajar la hoja de fibra de carbono. Después de la prueba, el área de unión efectiva total de la pasta de lámina de fibra de carbono no es inferior al 95%, y el número de tambores huecos por metro cuadrado no es superior a 10, lo que cumple con los requisitos.

4 Observaciones finales

La tecnología de refuerzo de láminas de fibra de carbono utiliza la buena resistencia a la tracción de los materiales de fibra de carbono para el refuerzo a tracción, cortante y sísmico de los miembros estructurales. En el refuerzo del muro interior del túnel de descarga del embalse del terraplén, luego de pegar la lámina de fibra de carbono, se logró el propósito de potenciar la capacidad portante y resistencia del hormigón de la cueva. Por tanto, la tecnología de láminas de fibra de carbono ha sido bien aplicada en el refuerzo del muro interior del túnel de descarga del Embalse de Andi, y ha aportado una valiosa experiencia para la construcción de proyectos similares en el futuro.