Lo que esPlaca reforzada fibra de carbono del polímero (CFRP)¿Refuerzo?

El refuerzo de la placa de fibra de carbono es una técnica ampliamente utilizada en el campo del fortalecimiento estructural. Distinguido por su naturaleza de alta resistencia, ligera, resistencia a la corrosión, y facilidad de la instalación, se aplica extensivamente en el refuerzo y la renovación de las estructuras concretas-incluyendo las losas de piso, los haces, las paredes, y los puentes. En comparación con los métodos tradicionales, como el refuerzo de la placa de acero adherido o la ampliación de la sección, el refuerzo de la placa de fibra de carbono elimina la necesidad de astillar el sustrato, presenta un ciclo de construcción más corto y no aumenta la carga muerta del edificio; en consecuencia, se ha convertido en una solución principal para la renovación de estructuras envejecidas, Actualizaciones de capacidad de carga y reparación de grietas.

Consideraciones clave para la preparación de sustratos de concreto

1. Evaluación de la fuerza del sustrato

La resistencia del sustrato de hormigón al que se van a unir las placas de carbono no debe caer por debajo del grado C25. Si el hormigón exhibe lijado, holgura o resistencia insuficiente, las placas de carbono no se pueden unir directamente; el sustrato primero debe someterse a tratamientos de refuerzo de fortalecimiento y penetración. No hacerlo conlleva un alto riesgo de delaminación completa.

2. Sustrato molienda y limpieza

Antes de la construcción, la superficie de hormigón debe molerse para eliminar la lechada, las manchas de aceite, el polvo, las capas de pelado y los agregados sueltos, exponiendo así un sustrato de hormigón sólido y nivelado. Las áreas con contaminación severa por aceite requieren limpieza con solventes para garantizar que el sustrato esté libre de impurezas y contaminantes. Al finalizar la molienda, se debe usar un soplador de alta presión para eliminar el polvo, asegurando que el sustrato permanezca seco y limpio.

3. Tratamiento de grietas y defectos

Si hay grietas estructurales presentes en las superficies de vigas o losas, primero se deben realizar tratamientos de inyección y sellado de grietas. Las grietas finas deben sellarse con un sellador de superficie, mientras que las grietas más anchas de 0,2mm requieren inyección con un adhesivo de inyección de baja presión. La construcción de unión de la placa de carbono puede proceder solo después de que las reparaciones de grietas se hayan curado y estabilizado. Las áreas que exhiben un panal de superficie, picaduras o depresiones deben repararse y nivelarse con un adhesivo nivelador.

4. biselado de esquinas internas y externas

Todas las esquinas internas y externas de ángulo recto de la estructura de concreto deben molerse en chaflanes redondeados con un radio de no menos de 20mm. Las ubicaciones de ángulo recto son propensas a la concentración de tensión; la unión de placas de carbono directamente a dichas esquinas puede provocar daños o grietas en la placa. Este es un detalle crítico en el proceso de construcción que con frecuencia, pero erróneamente, se pasa por alto.

Proceso de construcción de unión y consideraciones clave

1. Puntos clave para la aplicación de imprimación

Una vez completada la preparación del sustrato, aplique el adhesivo de imprimación de manera uniforme. La capa adhesiva debe ser de espesor uniforme, libre de puntos perdidos, y sin ningún pandeo. La función principal de la imprimación es penetrar en el sustrato de hormigón y mejorar la resistencia de unión. Proceda a la siguiente etapa solo después de que la imprimación se haya secado en la superficie y no sea pegajosa al tacto; la aplicación directa sobre la imprimación húmeda está estrictamente prohibida.

2. Requisitos para la aplicación de adhesivo en placas

Aplique el adhesivo de unión epoxi de manera uniforme a la superficie de unión de la placa de fibra de carbono. Controle cuidadosamente el grosor de la capa adhesiva para garantizar una cobertura completa, libre de discontinuidades o huecos. La aplicación de adhesivo desigual puede conducir fácilmente a la formación de burbujas de aire y huecos, reduciendo así la capacidad de carga de unión.

3. unión de placa de carbono y eliminación de aire

Alinear y unir la placa de fibra de carbono con precisión. Una vez unido, use un rodillo especializado para rodar repetidamente sobre la placa en una sola dirección para expulsar completamente el aire atrapado, asegurando un contacto íntimo entre la placa de carbono y el sustrato de concreto. Durante el proceso de instalación, evite estrictamente cambiar repetidamente la placa de carbono, ya que esto puede causar un desplazamiento del adhesivo y dar como resultado la formación de burbujas de aire entre capas.

4. especificaciones de anclaje y superposición

Las longitudes de superposición y las longitudes de anclaje para las placas de carbono deben ejecutarse en estricta conformidad con los dibujos de diseño estructural; la reducción arbitraria de las dimensiones de anclaje está estrictamente prohibida. Para el refuerzo de vigas y losas con grandes vanos, se deben instalar tiras de anclaje adicionales en los extremos para evitar el levantamiento o despegado del borde bajo carga estructural. Al organizar múltiples placas de carbono, controle estrictamente el espacio entre las placas; El embalaje denso arbitrario o la instalación desalineada están estrictamente prohibidos.

Consideraciones clave para el ambiente de construcción y control de temperatura

Los sistemas de refuerzo de fibra de carbono se basan en un mecanismo de curado a base de epoxi y, por lo tanto, imponen requisitos estrictos en el entorno de la construcción. La temperatura ambiente durante la construcción debe mantenerse dentro del rango de 5 °C a 35 °C. Si la temperatura cae por debajo de 5 ° C, el proceso de curado epoxi se ralentiza significativamente; por el contrario, la exposición a altas temperaturas o la luz solar directa puede provocar un revestimiento superficial prematuro del adhesivo y un curado interno incompleto. La construcción al aire libre está estrictamente prohibida durante condiciones climáticas lluviosas, de alta humedad o ventosas y polvorientas. Además, la superficie del sustrato debe estar libre de manchas de agua o agua estancada, ya que un ambiente húmedo comprometerá gravemente la resistencia de la unión.

Además, las llamas abiertas y la calefacción a alta temperatura están estrictamente prohibidas en el sitio de construcción. Dado que los adhesivos epoxi estructurales son materiales inflamables, la exposición a altas temperaturas no solo representa un riesgo para la seguridad, sino que también degrada las propiedades mecánicas del adhesivo.

Puntos clave para el curado, el mantenimiento y la protección posterior al refuerzo

1. Curado Duración

Bajo temperaturas ambiente normales de 25 ° C, el período de curado para el refuerzo de la placa de carbono no debe ser inferior a 7 días. Durante el período de curado, los impactos, las vibraciones y el tráfico peatonal están prohibidos; además, la aplicación prematura de cargas estructurales está estrictamente prohibida para evitar el fallo del adhesivo, lo que podría provocar el aflojamiento o la deslaminación de la placa, antes de que el adhesivo se haya curado completamente. En condiciones climáticas de baja temperatura, el período de curado debe extenderse.

Tratamiento de la protección 2. Surface

Las placas de fibra de carbono son susceptibles a la radiación ultravioleta (UV) y las llamas abiertas; por lo tanto, no deben dejarse expuestas durante períodos prolongados después de que se complete el trabajo de refuerzo. Se debe aplicar un revestimiento de superficie protector, como un mortero resistente al fuego, una capa anticorrosiva o un yeso decorativo, a la superficie para evitar la degradación causada por la exposición a los rayos UV y los daños resultantes de impactos externos o abrasiones.

3. Restricciones de uso posteriores al refuerzo

Para los componentes reforzados de vigas y losas, la perforación, el ranurado o el escamado dentro del área reforzada están estrictamente prohibidos. Tales acciones podrían comprometer la integridad de soporte de carga del sistema de fibra de carbono, creando así posibles riesgos de seguridad estructural.

Resumen de conceptos erróneos comunes en el refuerzo de placas de fibra de carbono

-Concepto erróneo 1: Aplicar la placa directamente sin moler el sustrato o eliminar el polvo; esto lo hace muy propenso a la delaminación y al fallo adhesivo más adelante.

-Concepto erróneo 2: Usar adhesivos sustitutos en lugar de la resina epoxi estructural especificada.

-Concepto erróneo 3: No chaflán las esquinas internas y externas; aplicar las placas directamente sobre ángulos rectos agudos conduce a la fractura de la placa.

Concepto erróneo 4: Aplicar adhesivo de manera desigual o no expulsar adecuadamente el aire, lo que resulta en importantes huecos de aire internos.

-Concepto erróneo 5: aplicar cargas estructurales antes de que se complete el período de curado, evitando que el refuerzo logre la resistencia de diseño requerida.

-Concepto erróneo 6: Selección de placas de fibra de carbono no estándar de bajo costo; la resistencia a la tracción insuficiente crea riesgos de seguridad significativos.

Resumen de los criterios de aceptación

La aceptación formal de los proyectos de refuerzo de placas de fibra de carbono requiere el cumplimiento de los siguientes criterios: las longitudes de posicionamiento, espaciamiento y anclaje de las placas de carbono deben cumplir estrictamente las especificaciones descritas en los dibujos de diseño; la superficie debe estar libre de huecos, bordes de rizado y delaminación; la capa adhesiva debe ser uniforme, Completamente lleno, y libre de burbujas de aire visibles; y la capa protectora en la superficie del substrato debe permanecer intacta, asegurando la estabilidad estructural del elemento reforzado. La extensión de las áreas anuladas debe controlarse estrictamente; cualquier sección que exceda los límites permisibles debe retirarse y volver a unirse para garantizar que la calidad del refuerzo cumpla con todos los estándares requeridos.