การเสริมแรงด้วยคาร์บอนไฟเบอร์

1. บ้านของจางซีไฮ

คฤหาสน์ของนายพลจาง จื้อจง ตั้งอยู่บนถนนจงซานเหนือ เขตกู่โหลว เมืองหนานจิง สร้างขึ้นในปี พ.ศ. 2502 มีพื้นที่รวมประมาณ 1,000 ตารางเมตร ตัวบ้านทั้งหมดมีรูปร่างคล้ายเครื่องบิน แบ่งออกเป็นส่วนหัว ส่วนหัวปีก และลำตัว ส่วนส่วนหัวเป็นอาคารสูงสองชั้น ส่วนปีกและลำตัวเป็นอาคารชั้นเดียว สูง 5 เมตร การบูรณะและเสริมกำลังอาคารเอื้อต่อการรักษาสภาพทางประวัติศาสตร์ดั้งเดิม การอนุรักษ์และบูรณะคฤหาสน์เอื้อต่อการสืบสานบริบททางประวัติศาสตร์ การอนุรักษ์มรดกทางวัฒนธรรมอันล้ำค่าของประเทศชาติ และเป็นแหล่งวัสดุสำหรับให้คนสมัยใหม่ได้มองเห็นและคิดเกี่ยวกับผู้คน เป็นแหล่งหล่อเลี้ยงจิตวิญญาณของคนสมัยใหม่ ดังนั้น การซ่อมแซมคฤหาสน์ของนายพลจาง จื้อจง จึงมีความสำคัญอย่างยิ่ง

2คุณสมบัติของโครงหลังคา

บทความนี้จะเสริมความแข็งแกร่งให้กับส่วนลำตัวของคฤหาสน์ โครงสร้างของคฤหาสน์ของนายพลจาง จื้อจง เป็นโครงสร้างอิฐไม้เนื้ออ่อน ส่วนโครงหลังคาเป็นโครงสร้างไม้ทั้งหมด และผนังโดยรอบเป็นผนังอิฐ พื้นที่ก่อสร้างทั้งหมด 350 ตารางเมตร อาคารได้รับการจัดประเภทการป้องกันแผ่นดินไหวเป็นประเภท C มีความแข็งแรงต้านทานแผ่นดินไหวและรอยแตกร้าว 7 องศา และจัดอยู่ในประเภทพื้นที่ก่อสร้างระดับ III ระดับความปลอดภัยของโครงสร้างอาคารเป็นประเภท II และมีอายุการใช้งาน 50 ปี โครงหลังคาเป็นโครงหลังคาไม้ มีโครงหลังคาไม้รูปสามเหลี่ยมรูปก้างปลา 6 ชิ้น ประกอบด้วย เชือกด้านบน เชือกด้านล่าง คานท้อง แป และขื่อ หลังจากการตรวจสอบ ผู้เขียนพบว่าโครงหลังคาไม้ชิ้นที่ 4 ได้รับการเสริมความแข็งแรงและเปลี่ยนรูปครั้งใหญ่ (ดูรูปที่ 1)

จากการศึกษาพบว่าไม้ใหม่หลังการเสริมเหล็กไม่มีความเสียหายและการเสียรูปที่เห็นได้ชัด ไม้เก่ามีการกัดกร่อนเล็กน้อย และมีปรากฏการณ์การกัดเซาะของมอดอยู่บ้าง ส่วนคอร์ดบน คานค้ำยันแนวทแยง และคอร์ดล่างของไม้เก่ามีรอยแตกร้าวเล็กๆ แต่ไม่ส่งผลกระทบต่อประสิทธิภาพโครงสร้างหลัก สถานการณ์ที่ร้ายแรงที่สุดคือโครงถักที่สาม ด้านข้างของสายด้านบนของโครงถักไม้มีรอยแตกร้าวจากการหดตัวกว้าง 9 มม. มีรูปแบบทแยงมุมและความลาดเอียง 1/17 พื้นผิวผุเล็กน้อยและมีปรากฏการณ์การกัดเซาะของมอดเล็กน้อย มีรอยแตกร้าวจากการหดตัวจำนวนมากในส่วนของแป เหล็กค้ำยันแนวทแยงมีรอยแตกร้าวจากการหดตัวขนาด 7 มม. × 750 มม. × 10 มม. และชั้นผิวผุพัง แต่ไม่มีสัญญาณที่ชัดเจนของการผุพังแบบหัวใจ มีรอยแตกจากการหดตัวขนาด 5 มม. × 2,300 มม. × 11 มม. ที่ด้านข้างของสายล่าง บิดเบี้ยวเล็กน้อย ชั้นผิวผุเล็กน้อย มีรอยกัดแทะเล็กน้อย และมีรอยแตกเล็กๆ จำนวนมากที่ข้อ โครงหลังคาไม้และเสาค้ำยันโครงสร้างก่ออิฐมีความชื้นสูงและมีการกัดกร่อนเล็กน้อย

3 การประยุกต์ใช้วัสดุเสริมแรงชนิดใหม่ในการซ่อมแซมโครงหลังคาไม้ของอาคารเก่า

ปัญหาหลักของโครงหลังคาไม้ที่จะเสริมความแข็งแรงคือรอยแตกจากการหดตัวและการกัดกร่อนของโครงหลังคา รอยแตกแต่ละรอยมีความยาวและความลึกแตกต่างกันไป รอยแตกบางรอยเป็นรอยแตกจากการหดตัวที่เกิดขึ้นหลังจากการตากไม้ให้แห้งเป็นเวลานาน รอยแตกประเภทนี้มีอยู่มากมาย นอกจากนี้ยังมีรอยแตกบางรอยเป็นการกัดกร่อนพื้นผิวที่เกิดขึ้นหลังจากไม้เปียกชื้น การจัดการรอยแตกเหล่านี้ต้องใช้ความระมัดระวังและความอดทน เมื่อจัดการกับรอยแตก ให้ใช้แปรงหรือเครื่องมืออื่นๆ ทำความสะอาดคราบและขี้เถ้าที่ลอยอยู่ตามรอยแตกให้สะอาด หลังจากพื้นผิวเสริมความแข็งแรงถูกเปิดออกจนหมดและทำความสะอาดเสร็จแล้ว ให้ขึงเส้นบนคานไม้และกำหนดโครงร่าง โดยเฉพาะบริเวณที่ผุพัง ขูดไม้ที่ผุพังออกให้หมดด้วยใบมีดและควบคุมความชื้นโดยรอบ จากนั้นกำหนดขนาดของผ้าคาร์บอนไฟเบอร์ตามเส้นยางยืด เติมและปรับระดับรอยแตกด้วยน้ำมันทังสูตรพิเศษสำหรับไม้ สุดท้าย พันผ้าคาร์บอนไฟเบอร์ที่ตัดแล้วให้แน่นรอบโครงไม้เสริมความแข็งแรง เมื่อติดผ้าคาร์บอนไฟเบอร์ ควรใส่ใจกับการวางผ้าคาร์บอนไฟเบอร์ให้แนบสนิทกับพื้นผิว และเว้นระยะห่างระหว่างผ้าให้เพียงพอ และตรวจสอบให้แน่ใจว่ากาวโครงสร้างคาร์บอนไฟเบอร์สัมผัสกับไม้และผ้าคาร์บอนไฟเบอร์อย่างทั่วถึง และกาวโครงสร้างคาร์บอนไฟเบอร์ควรแทรกซึมเข้าไปในเส้นใยคาร์บอนไฟเบอร์ให้มากที่สุดเท่าที่จะทำได้ (สามารถใช้เข็มฉีดกาวลงในรายละเอียดได้) หลังจากติดผ้าแล้ว ให้ใช้เครื่องมือกลิ้งพิเศษกลิ้งผ้าต่อไปเพื่อกำจัดฟองอากาศภายในและเพื่อให้แน่ใจว่าการยึดติดเป็นไปอย่างราบรื่น หลังจากติดผ้าคาร์บอนไฟเบอร์แล้ว ให้ทากาวจุ่มเพื่อยึดผ้าคาร์บอนไฟเบอร์

4 ผลการก่อสร้างของเทคโนโลยีเสริมแรงด้วยคาร์บอนไฟเบอร์

หลังจากที่โครงหลังคาไม้ของบ้านพักของนายพลจาง จื้อจง ได้รับการเสริมความแข็งแรงด้วยคาร์บอนไฟเบอร์ในครั้งนี้ คุณสมบัติเชิงกลโดยรวมของโครงหลังคาไม้ก็ได้รับการปรับปรุงให้ดีขึ้นอย่างมาก ความต้านทานแรงอัดและการเสียรูปของโครงหลังคาไม้ก็เพิ่มขึ้นอีก และลดการแพร่กระจายของรอยแตกร้าวลงด้วย นอกจากการเสริมความแข็งแรงโครงหลังคาไม้แล้ว ผู้เขียนยังได้ใช้วิธีการเสริมความแข็งแรงเพื่อเสริมความแข็งแรงให้กับผนังโดยรอบของหอประชุมอย่างทั่วถึง โครงหลังคาไม้เสริมความแข็งแรงนี้ไม่เพียงแต่ตอบสนองความต้องการด้านความปลอดภัยที่มีอยู่ในปัจจุบันเท่านั้น แต่ยังช่วยรองรับความแข็งแรงสำหรับการสร้างห้องประชุมขนาดใหญ่ขึ้นใหม่ในภายหลังอีกด้วย

จะเห็นได้ว่าการใช้เทคโนโลยีเสริมแรงด้วยคาร์บอนไฟเบอร์สามารถลดการใช้กำลังคนและทรัพยากรวัสดุได้อย่างมาก และยังก่อให้เกิดประโยชน์ทางเศรษฐกิจอย่างมีนัยสำคัญ ขณะเดียวกัน ห้องประชุมยังได้ถ่ายทอดสดวิดีโอห้องผ่าตัดของโรงพยาบาลอย่างต่อเนื่อง เป็นสถานที่สำหรับบุคลากรทางการแพทย์ได้ศึกษาค้นคว้า ซึ่งเป็นประโยชน์ต่อสังคมอย่างมาก โครงการนี้ใช้เวลาเพียงหนึ่งเดือน ตั้งแต่การทดสอบประสิทธิภาพของโครงหลังคาไม้ไปจนถึงการเสริมแรงขั้นสุดท้าย ในขณะที่การก่อสร้างผ้าคาร์บอนไฟเบอร์ใช้เวลาเพียง 4 วันเท่านั้น เมื่อเปรียบเทียบกับการเสริมแรงด้วยเหล็กยึด เทคโนโลยีการเสริมแรงด้วยคาร์บอนไฟเบอร์ไม่จำเป็นต้องทาสีกันสนิมและสารเคลือบผิวอื่นๆ ในสถานที่ทำงาน และยังก่อให้เกิดมลภาวะต่อสิ่งแวดล้อมน้อยกว่า เมื่อเปรียบเทียบกับการเสริมแรงด้วยคอนกรีต พบว่าไม่มีวัสดุและอุปกรณ์จำนวนมากวางซ้อนกันในสถานที่ทำงาน และพื้นที่ก่อสร้างมีขนาดเล็ก

โดยทั่วไปแล้ว การเสริมแรงด้วยคาร์บอนไฟเบอร์มีข้อดีคือระยะเวลาก่อสร้างสั้นและความยากในการก่อสร้างต่ำ เมื่อเทียบกับวิธีการเสริมแรงแบบดั้งเดิม เทคโนโลยีการเสริมแรงด้วยคาร์บอนไฟเบอร์มีความปลอดภัย เชื่อถือได้ และเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม สำหรับโครงการที่มุ่งเน้นประสิทธิภาพด้านเวลา การเสริมแรงด้วยคาร์บอนไฟเบอร์ถือเป็นเครื่องมือที่ช่วยประหยัดเวลา

5 บทสรุป

วัฒนธรรมคือจิตวิญญาณของเมือง ประวัติศาสตร์และวัฒนธรรมของเมืองคือมรดกแห่งภูมิปัญญาของบรรพบุรุษ และเป็นสัญลักษณ์สำคัญที่บ่งบอกถึงคุณลักษณะและความหมายแฝงของเมือง อาคารเก่าแก่เปรียบเสมือนตัวแทนของบริบททางประวัติศาสตร์ บันทึกเรื่องราวความเป็นมนุษย์ในแต่ละภูมิภาค บันทึกเส้นทางการเปลี่ยนแปลงของยุคสมัย แฝงความหมายทางประวัติศาสตร์และวัฒนธรรมอันลึกซึ้ง และเป็นรากฐานทางวัตถุของวัฒนธรรมพหุวัฒนธรรม หากผู้คนยุคปัจจุบันสามารถใช้ประโยชน์จากวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีอย่างเต็มที่ในการซ่อมแซมอาคารเก่าแก่เหล่านี้อย่างเหมาะสม อาคารเก่าแก่เหล่านี้ไม่เพียงแต่จะสามารถตอบสนองการใช้งานของสังคมยุคใหม่และสร้างมูลค่าทางเศรษฐกิจได้อย่างเป็นรูปธรรมเท่านั้น แต่ยังช่วยอนุรักษ์มรดกทางวัฒนธรรมต่างๆ ในภูมิภาคต่างๆ และเสริมสร้างมรดกทางวัฒนธรรมได้อย่างมีประสิทธิภาพ ดังนั้น การปกป้องและซ่อมแซมอาคารเก่าแก่จึงยิ่งมีคุณค่าทางมรดก ซึ่งเป็นหัวใจสำคัญของการสืบทอดและการพัฒนา