Idioma: Español
Búnker de almacenamiento de coque reforzado
Fibra de carbono
Este proyecto es una aplicación típica de la tecnología de fortalecimiento de la capa húmeda de CFRP para las losas de piso industriales de carga pesada de gran envergadura en entornos industriales extremos de Asia Central, resolviendo los problemas estructurales comunes de los silos de almacenamiento de coque, como la sobrecarga de apilamiento a largo plazo, la deflexión de la losa, la propagación de grietas y el envejecimiento ambiental de la corrosión.
Descripción general del proyecto
Artículo | Detalle |
Tipo de proyecto | Fortalecimiento estructural de instalaciones industriales |
Ubicación | Kazajstán |
Aplicación | Silo de almacenamiento de coque a gran escala y sistema de piso de corral |
Miembro estructural | Losas de piso de concreto reforzado |
Método de fortalecimiento | Tejido CFRP unidireccional unido externamente (sistema de colocación en húmedo) |
Propósito de fortalecimiento | Mejore la capacidad de flexión de la losa, reduzca la deflexión, restrinja la propagación de grietas y mejore la capacidad de carga viva para el apilamiento de coque pesado |
Materiales suministrados | Impregnación de epoxy de la tela unidireccional de alta resistencia de CFRP y pegamento de la vinculación |
Suministrado por | Construcción del caballo |
Kazakstán es una producción principal y base de exportación para el coque metalúrgico en Asia Central, con numerosos silos de almacenaje del coque del tipo abierto y semicerrados grandes y corrales que sirven coquización y zonas industriales de acero. Estas instalaciones se comprometen a largo plazo, apilamiento de coque a granel de gran área, manejo de materiales y paso frecuente de vehículos y cargadores, lo que impone demandas de carga rigurosas y sostenidas en las losas de piso de concreto.
A diferencia de las vigas estructurales que soportan cargas lineales concentradas, las losas de piso del silo soportan cargas muertas uniformes de gran área, cargas de apilamiento concentradas parciales frecuentes y cargas de impacto dinámico de apilamiento de material y operación mecánica. Las losas de piso de concreto reforzado existentes en este proyecto sufrieron una degradación estructural continua bajo condiciones de servicio industrial duras a largo plazo:
1. carga de apilamiento uniforme pesada a largo plazo
Las losas de piso soportan un peso propio sostenido de acumulación de coque grueso que excede con creces el estándar de carga viva diseñado original. La sobrecarga a largo plazo causa una tensión de tracción continua en el fondo de la losa, lo que conduce a un daño gradual por fatiga, una rigidez general reducida y una deflexión excesiva hacia abajo.
2. sobrecarga concentrada local e impacto dinámico
El apilamiento manual y mecánico irregular forma acumulación local de coque grueso, produciendo cargas concentradas parciales en la losa. El transporte frecuente del cargador y el vertido de material generan un impacto dinámico repetido, expandiendo aún más las microgrietas en la zona de tensión de la losa y acelerando la atenuación del rendimiento estructural.
3. corrosión industrial y climática dura
El sitio cuenta con polvo de coque de alta densidad, partículas abrasivas finas y componentes químicos corrosivos traza. Junto con el clima continental extremo de Kazajstán, la alternancia de temperaturas extremas de-40 ° C en invierno a 35 ° C en verano, la superficie de la losa de concreto sufre repetidos ciclos de congelación-descongelación y expansión y contracción térmica, lo que resulta en carbonización de la superficie, descamación de mortero y corrosión gradual del refuerzo interno de acero.
4. Desarrollo estructural de la enfermedad
La tensión súper límite a largo plazo y el estrés por fatiga causaron extensas grietas de tracción fina en el fondo de la losa. Sin un refuerzo oportuno, las grietas continuarían extendiéndose y penetrando, lo que conduciría a una mayor pérdida de rigidez, desviación agravada e incluso daño de la losa local, lo que forzaría la suspensión de la producción y traería riesgos de seguridad importantes para las operaciones de almacenamiento y transporte de coque.
Para restaurar la seguridad estructural de la losa, cumplir con los requisitos de carga de apilamiento pesado actualizados y extender la vida útil de las estructuras de piso industriales, se adoptó el fortalecimiento específico de la tela CFRP para todas las losas de piso defectuosas.
Solución de fortalecimiento
Método seleccionado: Tejido CFRP unido externamente (sistema de colocación en húmedo)
Después de una evaluación exhaustiva de las características de tensión de la losa, los defectos existentes, los requisitos de continuidad de la producción en el sitio y la adaptabilidad ambiental extrema, se finalizó el sistema de fortalecimiento de la tela CFRP de capa húmeda como la solución óptima. Esta tecnología de fortalecimiento industrial madura utiliza tela de fibra de carbono unidireccional de alta resistencia, completamente impregnada y unida con adhesivo epoxi estructural en el sitio, formando una capa de refuerzo compuesta liviana de alta resistencia que funciona en colaboración con la losa de concreto original.
Configuración de fortalecimiento y principio de funcionamiento para losas de piso
Ubicación: Superficie de tensión inferior de losas de piso de concreto
Orientación: Dirección principal de la fibra dispuesta a lo largo del palmo principal de la tensión de la losa
Principio de funcionamiento básico
El hormigón tiene un excelente rendimiento de compresión, pero casi ninguna capacidad de tracción. Bajo cargas pesadas de apilamiento de coque, la losa del piso se dobla hacia abajo, y el fondo de la losa soporta toda la tensión de tracción. Después de pegar el tejido CFRP en la zona de tensión del fondo de la losa, la capa de fibra de carbono de alta resistencia a la tracción reemplaza y compensa la insuficiente capacidad de tracción de las barras de acero y el concreto originales, restringiendo efectivamente la deformación por flexión de la losa, reduciendo la deflexión e inhibiendo la apertura y expansión de grietas estructurales.
Para losas industriales de área grande con áreas de sobrecarga concentradas parciales, se adoptó un refuerzo local de CFRP de múltiples capas para realizar un fortalecimiento específico dividido, asegurando un rendimiento uniforme del rodamiento de todo el sistema de piso del silo.
Valor clave del proyecto
1. recupere y actualice la capacidad de rodamiento del piso: frenar eficazmente la deformación de flexión de la losa y el desarrollo de grietas, eliminar completamente los riesgos de seguridad estructural causados por el apilamiento de coque pesado a largo plazo y cumplir con los requisitos de operación de carga pesada actualizados a largo plazo.
2. adaptarse al duro clima industrial y extremo: el rendimiento resistente a la corrosión y anti-fatiga de los materiales de CFRP resuelve perfectamente los problemas de durabilidad estructural de los pisos de concreto en la contaminación por polvo de coque, gran diferencia de temperatura y entornos de congelación-descongelación.
3. cero impacto en la operación normal de la fábrica: La construcción ininterrumpida zonificada realiza el equilibrio perfecto entre el refuerzo estructural y la continuidad de la producción industrial, evitando pérdidas económicas causadas por cierre total.
4. optimizar el esquema de fortalecimiento del piso industrial: verificado las ventajas de CFRP ligero, de alta resistencia, sección no aumentada y rendimiento duradero en refuerzo de losa industrial de área grande, proporcionando una referencia confiable para proyectos similares de renovación de instalaciones de almacenamiento industrial de coque y químico pesado en Kazajstán y Asia Central.
