การเสริมสร้างสะพาน

เส้นใยหลายชนิดเหมาะสำหรับการเสริมความแข็งแรงของสะพาน และการเลือกใช้ขึ้นอยู่กับปัจจัยต่างๆ เช่น ข้อกำหนดเฉพาะของสะพาน ความคุ้มทุน และลักษณะของงานเสริมความแข็งแรง ต่อไปนี้คือเส้นใยที่ใช้กันทั่วไป:

พอลิเมอร์เสริมคาร์บอนไฟเบอร์ 

• คุณสมบัติ:

• มีความแข็งแรงในการดึงสูงมาก โดยปกติจะสูงกว่าเหล็กมาก มีโมดูลัสความยืดหยุ่นที่ใกล้เคียงหรือสูงกว่าเหล็ก ซึ่งหมายความว่าสามารถรับน้ำหนักในการดึงได้อย่างมีประสิทธิภาพ ตัวอย่างเช่น ความแข็งแรงในการดึงสามารถสูงถึง 3,000 - 7,000 MPa ซึ่งสูงกว่าวัสดุก่อสร้างแบบเดิมมาก

• มีน้ำหนักเบา ความหนาแน่นของ CFRP อยู่ที่ประมาณ 1.5 - 2.0 g/cm³ เท่านั้น ซึ่งเบากว่าเหล็กมาก (ประมาณ 7.8 g/cm³) ลักษณะนี้ช่วยลดภาระเพิ่มเติมบนสะพานระหว่างการเสริมความแข็งแรง

• มีคุณสมบัติต้านทานการกัดกร่อนได้ดีเยี่ยม เส้นใยคาร์บอนไม่ได้รับผลกระทบจากการกัดกร่อนทางเคมี เช่น สนิมที่เกิดขึ้นในเหล็กเมื่อสัมผัสกับความชื้นและสารเคมี คุณสมบัติเหล่านี้ทำให้วัสดุเสริมความแข็งแรงมีความทนทานในระยะยาว โดยเฉพาะในสภาพแวดล้อมที่รุนแรง เช่น ในพื้นที่ที่มีความชื้นสูง อากาศที่มีเกลือใกล้ทะเล หรือพื้นที่ที่มีมลพิษทางอุตสาหกรรมหนัก

  
  

การประยุกต์ใช้ในการเสริมความแข็งแกร่งของสะพาน:

• แผ่น คาร์บอนไฟเบอร์ หรือแผ่นลามิเนตมักใช้เพื่อเสริมความแข็งแรงให้กับโซนแรงดึงของคานสะพานคอนกรีต โดยการยึด CFRP เข้ากับพื้นผิวด้านล่างของคาน จะช่วยเพิ่มความสามารถในการดัดของสะพานได้อย่างมาก ตัวอย่างเช่น ในกรณีของสะพานคอนกรีตแบบรับน้ำหนักเพียงจุดเดียวแต่มีความสามารถในการรับน้ำหนักไม่เพียงพอ การใช้ CFRP จะช่วยเพิ่มความสามารถในการรับน้ำหนักบรรทุกคงที่และน้ำหนักบรรทุกตายได้อย่างมีประสิทธิภาพ

• 
  

• คาร์บอนไฟเบอร์ ยังใช้หุ้มเสาหรือเสาเข็มเพื่อเพิ่มความแข็งแรงในการเฉือนและความเหนียว ในพื้นที่เสี่ยงต่อแผ่นดินไหว การหุ้มเสาสะพานด้วย CFRP จะช่วยเพิ่มความต้านทานต่อแรงด้านข้างและป้องกันการแตกหักแบบเปราะได้

การเสริมความแข็งแรงสะพานด้วยแผ่นคาร์บอนไฟเบอร์ HM-60