ผ้าคาร์บอนไฟเบอร์แบบทิศทางเดียว

ภาพรวมโครงการ

อาคารเรียนที่ไม่ได้ใช้งานในเขตเหอซีถูกดัดแปลงเป็นอาคารสำนักงาน และห้องเรียนบางส่วนถูกดัดแปลงเป็นห้องเก็บอุปกรณ์ตามความต้องการใช้งาน ความสามารถในการรับแรงเฉือนของคานเป็นไปตามข้อกำหนด และความสามารถในการรับแรงดัดเดิมอยู่ที่ 204.3 กิโลนิวตันเมตร ความสามารถในการรับแรงดัดเสริมแรงของคานต้องอยู่ที่ 260 กิโลนิวตันเมตร

เมื่อใช้วัสดุคาร์บอนไฟเบอร์แบบทิศทางเดียวเพื่อเสริมความแข็งแรงให้กับคาน แผ่น และชิ้นส่วนดัดอื่นๆ ควรปฏิบัติตามสมมติฐานพื้นฐานต่อไปนี้:

＠ ควรเป็นไปตามสมมติฐานพื้นฐานของมาตรฐานแห่งชาติปัจจุบัน "รหัสสำหรับการออกแบบโครงสร้างคอนกรีต" สำหรับความสามารถในการรับน้ำหนักของส่วนหน้า:

＠ ความสัมพันธ์ระหว่างความเค้นและความเครียดของวัสดุผสมเส้นใยเป็นแบบเชิงเส้น เมื่อพิจารณาว่าน้ำหนักบรรทุกที่กระทำต่อโครงสร้างเสริมแรงนั้นถูกกำจัดออกไปโดยพื้นฐานแล้ว อิทธิพลของแรงทุติยภูมิจึงไม่ถูกนำมาพิจารณา

＠ ก่อนที่จะถึงระดับความสามารถในการรับน้ำหนักดัดสูงสุด จะไม่มีความเสียหายจากการลอกพันธะระหว่างวัสดุเสริมแรงและคอนกรีต

ผ้าคาร์บอนไฟเบอร์ทิศทางเดียวกว้าง 250 มม. และหนา 0.167 มม. จำนวน 3 ชั้นได้รับการเลือกใช้เพื่อตอบสนองความต้องการของห้องอุปกรณ์

โครงการนี้ใช้ผ้าคาร์บอนไฟเบอร์ทิศทางเดียว Horse HM30 ซึ่งเป็นเส้นใยคาร์บอนไฟเบอร์ Toray ของญี่ปุ่น (12K)

เมื่อพิจารณาถึงปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อมการก่อสร้างพิเศษของโครงการ ควรมีการขนถ่ายวัสดุระหว่างการเสริมเหล็ก ก่อนการเสริมเหล็ก ควรนำแป้งและเศษวัสดุต่างๆ บนแผ่นไม้ออก

ในระหว่างการเสริมแรงของโครงการ ควรตัดชั้นป้องกันไปที่พื้นผิวฐานของชั้นโครงสร้างก่อนดำเนินการขั้นตอนถัดไป

การแนะนำสั้นๆ เกี่ยวกับคุณลักษณะทางเทคนิคของการเสริมโครงสร้างผ้าคาร์บอนไฟเบอร์แบบทิศทางเดียว

เทคโนโลยีการเสริมแรงโครงสร้างด้วยเส้นใยคาร์บอน หมายถึงการใช้กาวประสิทธิภาพสูงในการยึดผ้าคาร์บอนไฟเบอร์แบบทิศทางเดียวบนพื้นผิวของโครงสร้างอาคาร เพื่อให้ทั้งสองทำงานร่วมกันเพื่อเพิ่มความสามารถในการรับน้ำหนัก (การดัดและแรงเฉือน) ของโครงสร้างอาคาร วิธีนี้ช่วยให้โครงสร้างอาคารแข็งแรงขึ้น พอลิเมอร์เสริมแรงด้วยเส้นใยคาร์บอน (Carbon Fibre Reinforced Poly-mer หรือ CFRP หรือที่รู้จักกันในชื่อพลาสติกเสริมแรงด้วยเส้นใยคาร์บอน) ผลิตจากเรซินอีพอกซีที่ยึดติดด้วยมัดเส้นใยคาร์บอนที่มีความแข็งแรงดึงสูง การใช้ผ้าคาร์บอนไฟเบอร์แบบทิศทางเดียวเสริมแรงมีข้อดีดังต่อไปนี้:

(1) คาร์บอนไฟเบอร์มีความแข็งแรงและประสิทธิภาพสูงเนื่องจากคุณสมบัติทางกายภาพและเชิงกลที่ยอดเยี่ยม ในกระบวนการเสริมความแข็งแรงโครงสร้างคอนกรีต คาร์บอนไฟเบอร์สามารถใช้ประโยชน์จากคุณสมบัติความแข็งแรงสูงและโมดูลัสสูงได้อย่างเต็มที่ เพื่อปรับปรุงความสามารถในการรับน้ำหนักและความเหนียวของโครงสร้างและส่วนประกอบต่างๆ และปรับปรุงประสิทธิภาพเชิงกล เพื่อให้บรรลุวัตถุประสงค์ในการเสริมแรงอย่างมีประสิทธิภาพ

(2) มีคุณสมบัติต้านทานการกัดกร่อน ความทนทาน และความต้านทานความล้าที่ดีเยี่ยม ความทนทานและความต้านทานการกัดกร่อนเป็นตัวบ่งชี้สำคัญในการประเมินคุณภาพของโครงสร้างทางวิศวกรรม โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับอาคารบางประเภทที่มีข้อกำหนดพิเศษ การป้องกันการกัดกร่อนและการป้องกันรังสี (ความทนทานต่อการเสื่อมสภาพ) ได้กลายเป็นข้อพิจารณาที่สำคัญสำหรับการออกแบบโครงสร้างประเภทนี้ วัสดุผ้าคาร์บอนไฟเบอร์และวัสดุผสมที่ขึ้นรูปด้วยวัสดุยึดติดมีความต้านทานการกัดกร่อนที่ดีภายใต้สภาพแวดล้อมที่หลากหลาย สามารถต้านทานผลกระทบของกรด ด่าง เกลือ และการกัดกร่อนจากบรรยากาศที่มักพบในอาคาร อีกทั้งยังมีความต้านทานความล้าที่ดี ช่วยแก้ปัญหาการกัดกร่อนทางเคมีที่พบในวิธีการเสริมแรงแบบอื่นๆ

(3) อย่าเพิ่มน้ำหนักและปริมาตรของส่วนประกอบ ผ้าคาร์บอนไฟเบอร์มีน้ำหนักเบาและบาง ส่วนประกอบที่ได้รับการเสริมแรงและซ่อมแซมโดยพื้นฐานแล้วไม่ได้เพิ่มน้ำหนักและขนาดของโครงสร้างเดิม และไม่ลดพื้นที่ใช้สอยของอาคาร สิ่งนี้มีความสำคัญอย่างยิ่งต่อเศรษฐกิจและสังคมของ "พื้นที่"

(4) ใช้งานได้หลากหลาย เนื่องจากผ้าคาร์บอนไฟเบอร์เป็นวัสดุที่มีความยืดหยุ่นและสามารถตัดได้ตามต้องการ เทคโนโลยีการเสริมแรงนี้จึงถูกนำมาใช้อย่างแพร่หลายในโครงสร้างหลากหลายประเภทและชิ้นส่วนต่างๆ ที่มีรูปทรงต่างๆ โดยไม่เปลี่ยนแปลงรูปทรงและไม่ส่งผลกระทบต่อรูปลักษณ์ของโครงสร้าง

(5) การก่อสร้างเรียบง่าย เนื่องจากไม่มีการทำงานในพื้นที่ก่อสร้าง ไม่ต้องใช้อุปกรณ์ก่อสร้างขนาดใหญ่ ไม่มีอุปกรณ์ติดตั้งถาวรในพื้นที่ก่อสร้าง และพื้นที่ก่อสร้างมีจำกัด ด้วยหลักการที่รับประกันคุณภาพการก่อสร้างและปราศจากการรบกวนโดยไม่ได้ตั้งใจ เวลาที่ใช้ภายใต้เงื่อนไขเดียวกันจึงน้อยกว่าครึ่งหนึ่งของเวลาที่ใช้สำหรับวิธีการเสริมเหล็กแผ่น

(6) รับประกันคุณภาพการก่อสร้างได้อย่างง่ายดาย การก่อสร้างและการใช้งานเทคโนโลยีโครงสร้างคอนกรีตเสริมใยคาร์บอนนั้นสะดวกสบาย ภายใต้สภาวะการก่อสร้างปกติ พื้นที่ยึดเกาะที่มีประสิทธิภาพของใยคาร์บอนสามารถเข้าถึง 100% และการตรวจสอบหน้างานก็สะดวก แม้จะมีดรัมกลวงขนาดเล็ก ก็สามารถแก้ไขได้ด้วยการฉีดเข็ม ซึ่งรับประกันคุณภาพการก่อสร้างได้อย่างมีประสิทธิภาพ

เทคโนโลยีเสริมแรงด้วยคาร์บอนไฟเบอร์ เหมาะสำหรับการเสริมแรงและซ่อมแซมโครงสร้างประเภทต่างๆ และชิ้นส่วนโครงสร้างต่างๆ เช่น คาน แผ่น เสา โครงหลังคา

สำหรับโครงสร้างต่างๆ เช่น เสาสะพาน สะพาน กระบอกสูบ เปลือก ฯลฯ จำเป็นต้องมีระดับความแข็งแรงของคอนกรีตฐานไม่น้อยกว่า 1,000 C15 นอกจากนี้ คุณสมบัติเชิงกลบางประการของงานก่ออิฐยังสามารถเสริมด้วยคาร์บอนไฟเบอร์ได้อีกด้วย

บทสรุป

จากตัวอย่างโครงการก่อสร้างอาคารสำนักงาน ผู้เขียนได้ตระหนักถึงข้อดีของเทคโนโลยีการเสริมแรงโครงสร้างด้วยผ้าคาร์บอนไฟเบอร์อย่างลึกซึ้ง ในระหว่างการก่อสร้างโครงการนี้ ภายใต้หลักการเพื่อความปลอดภัย มีเพียงนั่งร้านแบบเรียบง่ายเท่านั้นที่ถูกนำมาใช้ การตัดผ้าคาร์บอนไฟเบอร์จึงสะดวกมาก สามารถปลูกและตัดได้ตามขนาดและรูปร่างที่ต้องการ และสามารถผ่านทะลุผ่านส่วนรองรับต่างๆ ได้ ซึ่งสะดวกมากสำหรับการก่อสร้าง นอกจากนี้ โครงสร้างคอนกรีตเสริมเหล็กที่ก่อสร้างเสร็จสมบูรณ์และพร้อมใช้งานแล้ว ก็ได้มาตรฐานความปลอดภัยในการใช้งานของเจ้าของอาคาร และได้รับการตอบรับอย่างดีจากเจ้าของอาคาร

ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา เทคโนโลยีการเสริมแรงด้วยคาร์บอนไฟเบอร์ถูกนำมาใช้อย่างแพร่หลายในคานคอนกรีตเสริมเหล็ก แผ่นพื้น เสา และโครงสร้างผนังรับแรงเฉือนในสะพาน อุโมงค์ และอาคารอุตสาหกรรมและอาคารโยธา ผลิตภัณฑ์นี้มีสมรรถนะที่ยอดเยี่ยม ใช้งานง่าย ปลอดภัย และเชื่อถือได้ เมื่อเทียบกับวิธีการดั้งเดิมแล้ว เทคโนโลยีโครงสร้างคอนกรีตเสริมแรงด้วยคาร์บอนไฟเบอร์ให้ประโยชน์ทางเศรษฐกิจ สังคม และสิ่งแวดล้อมมากกว่า เทคโนโลยีโครงสร้างคอนกรีตเสริมแรงด้วยคาร์บอนไฟเบอร์เป็นตัวอย่างหนึ่งของการประยุกต์ใช้วัสดุคอมโพสิตเทคโนโลยี Jiangwo ในงานวิศวกรรมโยธาได้อย่างประสบความสำเร็จ และเป็นเทคโนโลยีการเสริมแรงที่ควรค่าแก่การส่งเสริม ด้วยความก้าวหน้าอย่างต่อเนื่องของเทคโนโลยีการก่อสร้าง เทคโนโลยีคาร์บอนไฟเบอร์จึงน่าจะมีโอกาสพัฒนาอย่างกว้างขวาง