חיזוק מבני סיבי פחמן

חיזוק מבני סיבי פחמן
בטון הוא חומר הבנייה הנפוץ ביותר בעולם הודות לעלות-תועלת גבוהה, חומרי גלם רבים, ייצור קל ותכונות פיזיות ומכניות מצוינות.
עם זאת, לבטון יש גם מגבלות, שעשויות להשפיע על עמידותו וחיי השירות שלו. בעיקר בשל חוזק הכיפוף והמתיחה הנמוך שלו, כמו גם שבירותו, המבנה עלול להיכשל ללא אזהרה בתנאי מתיחה וגזירה.
לכן, בטון מבני בדרך כלל זקוק לחיזוק כדי לשפר את השלמות המבנית של מבנים. למרות שסיבי פלדה הם מרכיב החיזוק העיקרי המשמש בעולם, יש גם כמה בעיות בשימוש בו, בעיקר במונחים של ביצועים ארוכי טווח וקיימות.

למה להשתמש בסיבי פחמן?
בשנים האחרונות, היישום של סיבי פחמן בענף הבנייה נעשה נפוץ יותר ויותר, המשמש בעיקר לקירות מסך, קירות מחיצה ומסגרות קירות. בטון מזוין סיבי פחמן (CFRC) שימש לראשונה כחומר בנייה פוטנציאלי בשנות ה-70 והוכח כבעל תכונות מתאימות.
מחקר מוקדם על CFRC עשוי מסיבי PAN שיפר משמעותית את חוזק הפגיעה, חוזק המתיחה ומודול האלסטי של הבטון. בשנת 1980, דוח מחקר על השימוש בסיבי פחמן אספלט ביפן קבע כי שיפור משמעותי הושג על ידי שימוש רק ב-0.2% בנפח של סיבי פחמן.
מחקר נוסף אישר שאפילו הוספת כמות קטנה מאוד של סיבי פחמן יכולה לשפר משמעותית את התכונות המכניות של הבטון, כאשר סיבי פחמן מתפקדים טוב יותר מסיבי פלדה או זכוכית. זאת בשל העמידות המצוינת שלו, עמידות החום, עמידות מזג האוויר ויכולת העיבוד שלו בתנאים קשים.
עם זאת, חיסרון אחד של סיבי פחמן הוא העלות שלו. עד כה, זה הפריע ליישום שלה בקנה מידה גדול ברכיבים מבניים, אבל החוקרים מאמינים שהעלות הראשונית של סיבי פחמן שווה את זה בהשוואה לעלות של תיקון מבנים פגומים בבטון מסורתי מחוזק בסיבי פלדה.
סיבי פחמן מכילים מעל 92% משקל פחמן המסודרים במבנה גבישי מקביל לציר הארוך של הסיב. על פי תהליך הייצור, המבנה יכול להיות אמורפי, גבישי חלקי או גבישי מלא, ויכול להתקיים בצורה של סיבים קצרים או ארוכים.
סיבי פחמן מסווגים כחומר בעל ביצועים גבוהים בשל המאפיינים הבסיסיים שלו. מאפיינים אלו כוללים משקל סגולי נמוך, יכולת עמידה במתח בתנאי עומס דינמיים וכאילו-סטטיים, מוליכות תרמית גבוהה, עמידות מעולה לזחילה, מודול אלסטי גבוה, אי קורוזיביות ויציבות כימית.
בנוסף, לסיבי פחמן תכונות אסתטיות מצוינות והם אטרקטיביים לפרויקטים הדורשים מוצרים מוגמרים באיכות גבוהה.עם זאת, לסיבי פחמן יש גם מגבלות מסוימות שעלולות להפריע לשימוש בו.
סיבים נוטים להתחמצן בתנאי חימום או אלקליין. בנוסף, לסיבים יש גם חסרונות כמו אניזוטרופיה צירית ורוחבית ומתיחת שבר נמוכה. המכשול העיקרי לשימוש ב-CFRC הוא הגמישות הירודה של סיבי פחמן, הנמוכה מאלטרנטיבות כמו זכוכית, Kevlar ו-SiO2.

TDS של חיזוק מבני של סיבי פחמן (12K ו-24K)

שיטות חיזוק ספציפיות

ישנן שיטות חיזוק נפוצות רבות כיום, כגון הגדלת שיטת החתך, שיטת חיזוק פלדה עטיפה, שיטת חיזוק פלדה מליטה, שיטת חיזוק סיבי פחמן וכו'. טכנולוגיית חיזוק ותיקון מבנה סיבי פחמן היא סוג חדש נוסף של חיזוק מבני טכנולוגיה לאחר הגדלת קטע הבטון והדבקת פלדה.
היקף היישום
שיטת חיזוק סיבי הפחמן יכולה לשמש לחיזוק כיפוף וגזירה של מבני בטון, והיא נמצאת בשימוש נרחב לחיזוק סיסמי, סדקים ואנטי קורוזיה של מבנים ומבנים תעשייתיים ואזרחיים שונים. חיזוק קורות, עמודים ולוחות במבני בטון, גשרים ומבנים. חיזוק מנהרות, מתקני נמל, ארובות, מחסנים ומפעלים. הגנה וחיזוק של בטון, גשרים ומבני נהרות שניזוקו ממלח.

עקרון התהליך
טרום הספגה של סיבי פחמן בעלי חוזק מתיחה גבוה לחומרי חיזוק מרוכבים (סיבים רציפים חד-כיווניים) באמצעות שרף אפוקסי; השתמשו בדבק שרף אפוקסי כדי להיצמד לאורך כיוון המתיחה או בניצב לכיוון הסדק במבנה המיועד לחיזוק, ויוצרים חומר מרוכב חדש, כך שחומר הדבק המחובר והבטון המזוין המקורי נלחצים במשותף כדי להגביר את עמידות הסדקים או ההתנגדות לגזירה. של המבנה, ולשפר את החוזק, הקשיחות, עמידות הסדקים וההתארכות של המבנה.

תהליך טכנולוגי
הכנת בנייה ← טיפול פני בטון ← מריחת פריימר ← תיקון משטח פגום של רכיבים ← הדבקת סיבי פחמן ← אשפרה פני השטח ← הכנת חומר פילוס ← שכבה תחתונה או הכנת שרף ← הכנת שרף אימפרגנציה

נקודות הפעלה
1, טיפול משטח בטון
1. נקו את החלקים הפגומים והשבורים על פני רכיבי הבטון.
2. תיקון ושחזור החלקים הפגומים של הרכיבים שסותתו, נוקו ונחשפו.
3. תיקון סדקים: עבור סדקים ברוחב של פחות מ-0.2 מ"מ, יש למרוח שרף אפוקסי לציפוי ואיטום פני השטח; יש למלא סדקים גדולים מ-0.2 מ"מ בשרף אפוקסי.
4. ליטוש: פוליש את החלקים הבולטים של משטח הרכיב (כגון חיבור רכיבי בטון וחיבורי הטפסות) שטוחים, והפוך את משטח הרכיב המתוקן לחלק ככל האפשר.
5. נקו והבריק את פני הרכיבים, ואפשר להם להתייבש היטב.

2, מרחו פריימר על האזור הפגום
יש למרוח את דבק הבסיס המוכן (חומר מליטה) באופן שווה על פני השטח של האזור הפגום של הבטון.
3, תיקון פגמי שטח ברכיבים
השימוש בשפכטל אפוקסי לתיקון משטחים פגומים ברכיבים הוא שלב מכריע, עם נקודות המפתח הבאות:
1. שקלו במדויק את חומר המרק הראשי, מאיץ הריפוי וחומר הריפוי לפי היחס שצוין, הכניסו אותם למיכל וערבבו באופן שווה במיקסר.
2. מלאו את החלקים הקעורים על פני הרכיב בשפכטל אפוקסי ותקנו אותם למשטח חלק. כאשר משתמשים בשפכטל אפוקסי בתיקונים לא שלמים, יש לבצע את הבנייה בתנאים שבהם הטמפרטורה היא מעל -5 מעלות והלחות היחסית נמוכה מ-85%. לאחר מריחת שפכטל, יש להחליק בנייר זכוכית כל אי אחידות או חספוס שעדיין קיים על פני השטח.
4, למרוח פריימר
יש למרוח את הדבק המוכן (חומר מליטה) באופן שווה על פני הבטון המיועד להדבקה באמצעות רולר.
5, הדבק סיבי פחמן
לפני הדבקת חומרי סיבי פחמן, יש צורך תחילה לאשר שמשטח ההדבקה יבש. כאשר הטמפרטורה היא מעל -10 מעלות והלחות היחסית RH גדולה מ-85%, הבנייה לא תתבצע ללא אמצעים יעילים. למניעת נזק לסיבי פחמן במהלך הובלה, אחסון, חיתוך והדבקה של חומרי סיבי פחמן. חותכים את חומר סיבי הפחמן עם סרגל פלדה וסכין טפט לפי הגודל שצוין, ואורך כל קטע בדרך כלל לא יעלה על 6 מ'. כדי למנוע נזק לחומרים במהלך האחסון, כמות החומרים החיתוך צריכה להתבסס על השימוש היומיומי. המפרקים האורכיים של סיבי פחמן חייבים לחפוף ביותר מ-20 ס"מ. אזור זה צריך להיות מצופה יותר שרף, ואין צורך לחפוף סיבי פחמן אופקית.
נקודות המפתח בתהליך הבנייה שלה הן כדלקמן:
1. יש לשקול במדויק את החומר הראשי, מאיץ הריפוי וחומר הריפוי להדבקת שרף לפי היחס שנקבע, להעמיס לתוך מיכל ולערבב באופן שווה במיקסר. יש לנצל את כמות המיזוג הראשונית תוך פרק הזמן השימושי.
2. בעת ההדבקה, השתדלו שלא יהיה אוויר בין סיבי הפחמן לשרף. השתמש ברולר (כלי מיוחד) כדי לגלגל את חומר סיבי הפחמן לאורך כיוון הסיבים מספר פעמים, מה שמאפשר לשרף לחדור לתוך סיבי הפחמן.

6, תחזוקה
לאחר הדבקת חומר סיבי הפחמן, יש לרפא אותו באופן טבעי במשך 1-2 שעות כדי להשיג אשפרה ראשונית, ויש לוודא שאין הפרעות או התנגשות חיצוניים במהלך תקופת ההחלמה.

7, ציור
אם נדרשת מניעת שריפה עבור רכיבים מחוזקים, ניתן ליישם ציפוי עמיד בפני אש לאחר שהשרף התרפא. הצביעה צריכה להתבצע לאחר אשפרה ראשונית של השרף ועליה לעמוד בתקנים הרלוונטיים ותקנות הבנייה של הציפוי בו נעשה שימוש.

דרישת איכות
1. כל החומרים הנכנסים, לרבות חומרי סיבי פחמן וחומרי מליטה, חייבים לעמוד בתקני איכות ובעלי תעודות מוצר מפעל, העומדים בדרישות של תכנון חיזוקים הנדסיים.
2. אין לדחוס חומרי סיבי פחמן במהלך ההובלה והאחסון כדי למנוע נזק לסיבי הפחמן, וגם לא להיחשף ישירות לאור שמש וגשם. יש לאחסן חומרים דבקים בצורה קרירה ואטומה.
3. איכות הבנייה של כל תהליך תהיה מודרכת ומפוקחת על ידי צוות טכני. לאחר השלמת כל תהליך, הוא יוגש לטכנאי לבדיקה ואישור לפני המשך התהליך הבא.
4. מרחו צבע בשכבה התחתונה
הציפוי צריך להיות מיושם באופן שווה ולא לפספס. חל איסור מוחלט ליישם בתנאי טמפרטורה לא מתאימים. יש לנצל את הציפוי המדולל בממיסים תוך פרק זמן מוגדר.
כאשר הטמפרטורה נמוכה מ-7 מעלות, הלחות היחסית RH נמוכה מ-85%, תכולת הלחות של הבטון מתחת ל-8%, ואין תופעת עיבוי, יש להשתמש בשרף אפוקסי שונה.
5. תיקון נזקי פני השטח של רכיבים
יש לתקן חורים קטנים ופינות פנימיות על פני המבנה וליישר אותם במרק אפוקסי. כל אי אחידות או חספוס שעדיין קיים על פני השטח לאחר מריחת שפכטל יש להחליק בנייר זכוכית.
6. הדבק סיבי פחמן
① בעת הדבקת חומרי סיבי פחמן, יש לעמוד בתנאים הבאים:
א, יש לחתוך חומרי סיבי פחמן בהתאם לתקנות.
ב, הטמפרטורה, הלחות ותכולת הלחות של הרכיבים עומדים בדרישות.
ג, הציפוי התחתון והמרק הגיעו לייבוש מגע אצבע (משטח השרף התמצק והתקשה).
ד, סוג השרף המקשר צריך להיות מתאים לטמפרטורה במהלך הבנייה. יש לשקול במדויק את החומר הראשי, חומר הריפוי ומאיץ הריפוי בהתאם ליחס שצוין, להעמיס לתוך מיכל ולערבב באופן שווה במיקסר. יש לנצל את הכמות של כל ערבוב בתוך הזמן שצוין.
② תקני בדיקת איכות לחיבור סיבי פחמן.
א, הציפוי התחתון והציפוי העליון שקועים היטב בחבילות סיבי פחמן.
ב, סיבי פחמן קשורים בחוזקה.
ג, עבור תופים חלולים בקוטר של 10 מ"מ עד 30 מ"מ, פחות מ-10 למ"ר יכולים להיחשב כשירים; אם יש יותר מ-10 למ"ר, זה נחשב ללא כשיר וצריך תיקון. עבור תופים חלולים בקוטר של מעל 30 מ"מ, כל אירוע נחשב ללא מוסמך ודורש תיקון.
ד, אורך החפיפה לאורך כיוון הסיבים לא יפחת מ-20 ס"מ, והחלקים החופפים בין כל שכבה לא יהיו ממוקמים על אותו קו ישר. השכבות חייבות להיות מנוגדות ב-50 ס"מ לפחות.
ה, המפרט של חומר סיבי פחמן, כולל מיקום הדבקה, אורך, רוחב, כיוון הסיבים ומספר השכבות, תואמים לתקנות

למידע נוסף על פתרונות חיזוק, אנא לחץ.

תגיות פופולריות: חיזוק מבני סיבי פחמן, יצרני חיזוק מבני סיבי פחמן, ספקים, מפעל