ชั้นใต้ดินของอาคารโยธา

โครงการลามิเนตคาร์บอนไฟเบอร์อัดแรง

ขอบเขตของการเสริมแรงในโครงการคือการเสริมแรงหลังคาใต้ดิน วิธีการบำบัดการเสริมแรง: การเสริมเหล็กหลังคาใต้ดิน การเสริมแรงใหม่ที่ด้านล่างของแผ่นพื้น การติดแผ่นคาร์บอนไฟเบอร์ที่ด้านล่างของแผ่นพื้น แผ่นเหล็กที่ด้านล่างของแผ่นพื้น การซ่อมแซมรอยแตกร้าว และการฉาบผิวหลังจากการเสริมแรง เป็นต้น เนื่องจากเป็นเทคโนโลยีใหม่ การเสริมแรงด้วยคาร์บอนไฟเบอร์จึงมีประสิทธิภาพในการเสริมแรงที่ดี มีความยืดหยุ่นและสะดวกในการก่อสร้าง และมีข้อดีที่เป็นเอกลักษณ์ ดังนั้น เอกสารนี้จึงมุ่งเน้นไปที่การวิเคราะห์การก่อสร้างการเสริมแรงด้วยแผ่นคาร์บอนไฟเบอร์อัดแรง (ดูรูปที่ 1)

คุณสมบัติของเหล็กเสริมแผ่นคาร์บอนอัดแรง

1) เนื่องจากคุณสมบัติทางกายภาพที่เป็นเอกลักษณ์ ลามิเนตคาร์บอนไฟเบอร์จึงทนต่อแรงดึง การกัดกร่อน และแรงกระแทกได้ดี จากการทดลองพบว่า หลังจากการแช่แข็งและละลาย 10,000 ครั้งในสภาพแวดล้อมปกติ ภายใต้การกระทำของการจำลองแสงและความชื้นปกติ ประสิทธิภาพของคาร์บอนไฟเบอร์ไม่มีการลดทอนที่ชัดเจน นอกจากนี้ ความแข็งแรงในการดึงของลามิเนตคาร์บอนไฟเบอร์ยังมากกว่าเหล็กเส้นธรรมดาถึง 10 เท่า และในขณะเดียวกันก็มีข้อดีคือมีโมดูลัสความยืดหยุ่นสูง และสามารถใช้เสริมโครงสร้างคอนกรีตได้อย่างมีประสิทธิภาพเมื่อใช้ร่วมกับเรซินอีพอกซี

2) ภายใต้เงื่อนไขเดียวกัน น้ำหนักจะอยู่ที่เพียง 1/5 ของเหล็กแบบดั้งเดิม และมีความเหนียวที่ยอดเยี่ยม ในเวลาเดียวกัน สามารถปรับแต่งและตัดความยาวได้อย่างอิสระ ซึ่งถือเป็นข้อได้เปรียบมากกว่าเหล็กเส้นแบบดั้งเดิม

3) การก่อสร้างมีความยืดหยุ่นและสะดวกสบาย แผ่นคาร์บอนไม่จำเป็นต้องผ่านการประมวลผลเบื้องต้นและสามารถควบคุมคุณภาพได้ ไม่ต้องใช้เปลวไฟแบบเปิดและการดำเนินการแบบเปียกและเครื่องจักรขนาดใหญ่เพื่อเข้าสู่ไซต์ ประหยัดและสะดวกสบายและมีระยะเวลาการก่อสร้างสั้น

4) เนื่องจากคุณสมบัติทางกายภาพที่ดี จึงไม่กัดกร่อนโดยสิ่งแวดล้อม ถือเป็นวัสดุที่ทนทานต่อการกัดกร่อนที่ดีที่สุดชนิดหนึ่งในบรรดาวัสดุก่อสร้างปัจจุบัน ประสิทธิภาพในการทนทานต่อการกัดกร่อนที่ดีทำให้ต้นทุนการบำรุงรักษาในภายหลังต่ำมาก

5) แผ่นคาร์บอนที่มีระบบการเสริมแรงแบบแอคทีฟสามารถให้ประสิทธิภาพการเสริมแรงได้ดีขึ้น

6) เมื่อเปรียบเทียบกับผ้าคาร์บอน แผ่นคาร์บอนจะตรงกว่าและยืดได้ง่ายกว่า

7) ตามการทดลอง แผ่นคาร์บอนที่มีความหนา 1.2 มม. สามารถให้ผลลัพธ์เช่นเดียวกับผ้าคาร์บอน 5 ชั้น

8) แผ่นลามิเนตคาร์บอนปานกลางเหมาะสำหรับการเสริมแรงผนังโครงสร้างอิฐและคอนกรีต

9) แผ่นคาร์บอนช่วยปรับปรุงความเหนียวและแรงดึงของโครงสร้างคอนกรีตโดยรวมได้อย่างมีนัยสำคัญ

10) เมื่อเปรียบเทียบกับวิธีการเสริมแรงแบบพรีสเตรสแบบดั้งเดิมของเส้นเหล็ก การลดทอนความเค้นของแผ่นเสริมแรงคาร์บอนไฟเบอร์จะน้อยกว่าของเส้นเหล็ก ตามการศึกษาที่เกี่ยวข้องในต่างประเทศ แผ่นเสริมแรงคาร์บอนไฟเบอร์ยังคงรับประกันความแข็งแรงได้มากกว่า 75% หลังจากรอบความเค้น 10 ล้านรอบที่ 2,000 MPa ดังนั้น เมื่อพิจารณา 50% ของความเค้นสูงสุดเป็นความเค้นเริ่มต้น ก็สามารถละเลยการผ่อนคลายได้

หลักการเสริมแรงของแผ่นลามิเนตคาร์บอนไฟเบอร์อัดแรง

แผ่นคาร์บอนไฟเบอร์อัดแรงจะถูกเสริมแรงและกระจายที่ด้านล่างของแผ่นฐาน และแรงอัดแรงที่เกี่ยวข้องจะถูกนำไปใช้กับแผ่นคาร์บอนไฟเบอร์โดยยึดสมอด้วยสลักเกลียว แรงอัดแรงจะถูกถ่ายโอนผ่านแผงคาร์บอนไฟเบอร์ไปยังโครงสร้างคอนกรีตที่ด้านล่างของแผ่นที่เชื่อมต่อกับจุดยึด เมื่อแรงของโครงสร้างคอนกรีตมีขนาดใหญ่เกินไปภายใต้เงื่อนไขของแรงภายนอก แรงอัดแรงอัดแรงของแผ่นคาร์บอนสามารถชดเชยได้เพื่อป้องกันการเสียรูปและรอยแตกร้าวของโครงสร้างคอนกรีต ดังนั้น ความเสถียรและความสามารถในการรับน้ำหนักของโครงสร้างโดยรวมจึงได้รับการปรับปรุง และความต้านทานต่อการเสียรูปและรอยแตกร้าวของโครงสร้างคอนกรีตก็ได้รับการปรับปรุงอย่างมาก ความแข็งแรงในการดึงของแผ่นคาร์บอนไฟเบอร์ขึ้นอยู่กับการเสียรูปขนาดใหญ่ของโครงสร้าง ดังนั้น การใช้แรงอัดแรงกับแผ่นคาร์บอนไฟเบอร์สามารถแก้ไขการเสียรูปของโครงสร้างคอนกรีตได้ และสามารถปรับปรุงความสามารถในการรับน้ำหนักของโครงสร้างคอนกรีตได้อย่างมีประสิทธิภาพ แต่ในขณะเดียวกัน เมื่อโครงสร้างคอนกรีตถูกทำให้เสียรูปด้วยแรง แผ่นคาร์บอนไฟเบอร์และตัวล็อกที่รับอยู่จะต้องรับแรงกดสูง ดังนั้น จึงทำให้แผ่นคาร์บอนไฟเบอร์ ตัวล็อก และโครงสร้างคอนกรีตเกิดการลอกและเสียหายได้ง่าย นอกจากนี้ยังเป็นปัจจัยสำคัญที่จำกัดเทคโนโลยีการเสริมแรงของแผ่นคาร์บอนอัดแรง ดังนั้น นักวิจัยทางวิทยาศาสตร์จำนวนมากในสาขาวิศวกรรมจึงกำลังทำการวิจัยเชิงทดลองเพื่อแก้ปัญหาการยึดและอัดแรงของแผ่นคาร์บอนไฟเบอร์

จุดควบคุมการก่อสร้าง

① เมื่อวางแผ่นคาร์บอนไฟเบอร์หลายแผ่นขนานกัน ช่องว่างระหว่างแผ่นทั้งสองแผ่นจะต้องไม่น้อยกว่า 5 มม.

② ระยะห่างระหว่างเสาผนังกับปลายที่ยึดต้องน้อยกว่า 100 มม. และระยะห่างจากปลายด้านที่รับแรงดึงต้องน้อยกว่า 200 มม.

③ ช่วงการดึงล่วงหน้าอยู่ที่ประมาณ 25kN และจำเป็นต้องสังเกตการเปลี่ยนแปลงการโก่งตัวของโครงสร้างอย่างต่อเนื่องในระหว่างการดึงล่วงหน้า

④ต้องขึงความตึงแต่ละแถวทีละขั้นตอน และหลังจากขึงแต่ละขั้นตอนแล้ว จะต้องหยุดประมาณ 2~3 นาที ก่อนที่จะดำเนินการขึงขั้นตอนต่อไป

⑤สำหรับข้อกำหนดเวลาในการบ่ม: เมื่ออุณหภูมิของสภาพแวดล้อมในการก่อสร้างสูงกว่า 25 องศาเซลเซียส เวลาในการบ่มและบ่มคือ 7 วัน เมื่ออุณหภูมิต่ำกว่า 25 องศาเซลเซียส ควรขยายเวลาในการบ่มให้เหมาะสม หากต่ำกว่า 5 องศาเซลเซียส จำเป็นต้องใช้วิธีการบ่มและบ่มเพิ่มเติมสำหรับการบ่ม

⑥ สภาพการเก็บรักษาผลิตภัณฑ์แผ่นคาร์บอนควรจะแห้งและหลีกเลี่ยงแสงแดดโดยตรง

⑦ ห้ามกลิ้งหรือลากวัสดุแผ่นคาร์บอนไฟเบอร์ลงพื้นอย่างรุนแรงเพื่อหลีกเลี่ยงความเสียหาย

⑧ แผ่นคาร์บอนไฟเบอร์เป็นวัสดุเปราะบาง หากดำเนินการดึงอย่างไม่เหมาะสม อาจทำให้เกิดการแตกร้าว เป็นต้น ดังนั้น ควรใช้มาตรการป้องกันในระหว่างกระบวนการก่อสร้าง และไม่อนุญาตให้ดำเนินการโดยตรงใต้แกนของแผ่นคาร์บอนเพื่อหลีกเลี่ยงอันตราย

⑨ ในระหว่างการดำเนินการสร้างแรงตึง จำเป็นต้องตรวจสอบให้แน่ใจว่ามีแสงสว่างในสถานที่ การระบายอากาศในสถานที่ และมองเห็นได้ชัดเจน