Tot sobre el reforç de fibra de carboni

L'enfortiment d'una estructura és una de les etapes principals (si no la més bàsica) de qualsevol procés de construcció, que s'associa amb l'estabilització i un augment de la resistència global de l'estructura. El reforç d'estructures amb fibra de carboni és una tecnologia que té poc més de 20 anys i que es considera amb raó progressiva.

Aquest mètode senzill, però supereficaç, té una llista impressionant d'avantatges, que s'expliquen per les propietats del material. Per dur a terme accions de reforç, no cal utilitzar equips especials amb gran capacitat d'elevació, ja que la fibra de carboni és lleugera. El treball en si es realitza 10 vegades més ràpid que altres tecnologies. Al mateix temps, la fibra de carboni no només fa que l'estructura sigui més forta, sinó que també millora la capacitat de càrrega.

La fibra de carboni és poliacrilonitril (tractat tèrmicament). Durant el reforç, la fibra s'impregna amb una resina epoxi de dos components, després es fixa a la superfície de l'objecte. La mateixa resina epoxi demostra una adhesió molt eficaç al formigó armat i, quan es produeix una reacció química, la fibra de carboni es converteix en un plàstic resistent que és 6 o fins i tot 7 vegades més resistent que l'acer.

La fibra de carboni també es valora pel fet que no té por de la corrosió, resistent als factors ambientals agressius... La càrrega de massa de l'objecte no augmenta i l'amplificador és capaç de funcionar durant 75 anys o més.

Requisits de fibra de carboni:

• les fibres han de ser paral·leles;
• per preservar l'estructura dels elements de reforç, s'utilitza una malla especial de fibra de vidre;
• La fibra de carboni es produeix estrictament segons els requisits tecnològics i compleix els estàndards de qualitat.

Entre altres propietats notables del material hi ha la protecció de l'estructura de la humitat. La fibra fa un treball excel·lent creant una capa impermeable densa. És un material d'alta resistència, quan es tracta de característiques de tracció, el valor de la fibra de carboni arriba als 4900 MPa.

També els atreu la senzillesa, la velocitat realment alta del procés d'instal·lació, és a dir, qualsevol objecte es pot reforçar en poc temps, sense gastar diners en lloguer d'equips i trucant a un gran nombre d'especialistes. I aquests estalvis en recursos laborals, de temps i diners fan que la fibra de carboni sigui un producte de primera en el seu segment.

L'efectivitat de la tecnologia de reforç de fibra de carboni s'ha d'anotar per separat. Serà així si es compleixen diverses condicions: aquesta és la humitat natural de l'estructura, que no interfereix amb la possibilitat mateixa d'instal·lar el material de reforç i la fiabilitat de la fixació i les propietats de la fibra i la cola que són estables. en termes de paràmetres de temps.

La direcció principal d'aplicació és el reforç d'estructures de formigó armat. La fibra es col·loca en aquelles seccions de l'estructura, que tenen la major tensió.

Quins motius per enfortir les estructures d'edificis es poden distingir:

• envelliment físic de l'objecte, desgast real del material i elements estructurals individuals (lloses, columnes, etc.);
• aquest dany a l'estructura de formigó, que ha reduït la seva capacitat portant;
• reurbanització del local, en què es realitzen ajustos a les unitats estructurals portants;
• situacions en què es sol·licita augmentar el nombre de plantes dels edificis;
• reforç de les estructures dictades per l'emergència i la seva resolució urgent;
• moviments de terra.

Però la fibra de carboni interactua tan bé no només amb el formigó armat. El mateix s'aplica a les estructures metàl·liques que tenen un mòdul de resistència i elasticitat relacionat amb la fibra de carboni. També podeu treballar amb estructures de pedra, com ara pilars, parets de maó de les cases.

Les bigues del sòl de fusta també s'han de reforçar si l'estat del sistema de bigues requereix intervenció, si la capacitat portant es redueix evidentment.

Les recomanacions són la base teòrica d'un procés poc laboriós, però que encara requereix atenció a tots els detalls.

Abans d'iniciar el reforç exterior amb fibra de carboni, cal realitzar les marques estructurals, és a dir, cal traçar les zones on es fixaran els elements de reforç. Les mesures es fan conjuntament amb la neteja de la superfície de l'acabat antic, de la lleta de ciment. Per a això, s'utilitza una esmoladora angular amb una copa de diamant. Una altra opció és una màquina de sorra amb aigua. I la neteja es fa fins al moment en què es troba un gran àrid de formigó.

Totes les actuacions anteriors requereixen una execució molt responsable, ja que el nivell de preparació de la base per al reforç afecta directament el resultat final. El treball sobre l'efectivitat de l'amplificació comença amb accions preparatòries.

A què cal parar atenció:

• quines són les característiques de la integritat / resistència del material de l'objecte a reforçar;
• si la superfície on es muntarà la fibra de carboni és plana;
• quins són els indicadors de temperatura i humitat de la superfície, on es fixa el material de reforç;
• si hi ha pols, brutícia al lloc d'adhesió, si es neteja prou abans dels propers procediments, si una neteja insuficient interferirà amb l'adhesió de la base i la fibra de carboni.

Per descomptat, també es fa el càlcul del reforç de les estructures, a partir del qual es realitza el treball. Aquest negoci només ha de ser tractat per especialistes altament qualificats. Per descomptat, qualsevol càlcul independent està ple d'errors imperdonables. Normalment, aquests problemes els resolen els professionals de les organitzacions de disseny.

Per calcular el reforç d'un objecte amb fibra de carboni, necessiteu:

• els resultats dels exàmens i l'examen dels mateixos objectes d'amplificació;
• fotos detallades i d'alta qualitat de la superfície de l'objecte;
• explicacions detallades.

La pròpia fibra de carboni es ven en rotllos envasats en polietilè. És important que la pols no entri al material de reforç durant la preparació de la superfície de treball. I ho farà, i més sovint durant la mòlta de formigó. Si la superfície no està despolsada, no està protegida de la seva entrada, el material simplement no es pot impregnar amb la substància: el treball serà defectuós.

Per tant, abans d'obrir la malla / cinta, la superfície de treball sempre està coberta amb polietilè, i només llavors podeu començar a mesurar. Per tallar la malla i la cinta d'hidrocarburs, heu de preparar unes tisores per a metall o un ganivet d'oficina.

Les composicions de dos components serveixen com a adhesiu, per tant, haureu de barrejar aquests components vosaltres mateixos en les proporcions adequades. Per no alterar aquestes proporcions, s'han d'utilitzar pesos en el procés de dosificació. La regla és el ferro, i és aquesta: els components es barregen suaument, es combinen gradualment, la massa es barreja amb un trepant amb un broquet especial. Els errors en aquest procés poden fer que l'adhesiu bulli.

Important! Al mercat de la construcció actual es pot trobar un material adhesiu que es ven en dos cubells. Les proporcions necessàries dels dos components ja s'han mesurat, només cal barrejar-les segons les instruccions.

Una altra eina que es pren en el procés de preparació d'una mescla és un adhesiu de polímer-ciment.

La tecnologia d'instal·lació depèn del tipus de material escollit. La cinta de carboni es pot enganxar a la base de dues maneres: seca o humida. Les tecnologies tenen una propietat comuna: s'aplica una capa adhesiva a la superfície de la base... Però amb el mètode sec, la cinta s'enganxa a la base i s'impregna amb adhesiu només després d'enrotllar amb un corró. Amb el mètode humit, la mateixa cinta s'impregna inicialment amb un compost adhesiu i només després s'enrotlla amb un corró fins a la base a tractar.

Característiques d'instal·lació:

Per impregnar la fibra de carboni amb adhesiu, s'aplica una capa d'aquesta composició a la superfície de la fibra, es passa amb un corró, aconseguint el següent: la capa superior de l'adhesiu s'endinsa en el material i la inferior apareix a l'exterior.

La cinta de carboni també s'enganxa en diverses capes, però tot i així no hauríeu de fer més de dues. Això està ple del fet que quan es fixa a la superfície del sostre, el material simplement lliscarà pel seu propi pes.

Quan l'adhesiu cura, quedarà perfectament llisa, la qual cosa significa que l'acabat pràcticament s'eliminarà en el futur.

Quan es munten làmines de carboni, s'aplica un aglutinant no només a l'objecte a reforçar, sinó també a l'element a muntar. Després de la fixació, la làmina s'ha d'enrotllar amb una espàtula / corró.

La malla de carboni s'uneix a una base de formigó, inicialment mullada. Tan bon punt s'apliqui l'adhesiu (manual o mecànica), esteneu immediatament la malla sense esperar que la composició d'adhesió s'assequi. La malla ha de pressionar lleugerament a l'adhesiu. Els experts prefereixen utilitzar una espàtula en aquesta etapa.

Després d'això, heu d'esperar fins que la composició s'agafi inicialment. I això ho podeu entendre prement: no hauria de ser fàcil. Si es pressiona el dit amb un gran esforç, el material s'ha agafat.

L'adhesiu de resina epoxi és inflamable. Sota l'exposició ultraviolada, també corre el risc de tornar-se molt fràgil. Per tant, cal utilitzar aquestes composicions amb la protecció contra incendis proporcionada dels objectes que s'han de reforçar.

En general, l'enfortiment d'una estructura amb fibra de carboni és una forma progressiva, des de molts punts de vista, econòmica de reforçar una estructura i els seus elements.... Els compostos utilitzats per al reforç són molt més lleugers i molt més prims que els materials més convencionals. A més, el reforç extern és una tècnica moderna versàtil. S'utilitza tant en l'etapa de construcció de l'edifici com durant les reparacions, durant els treballs de restauració, és a dir, per reforçar l'estructura, en molts casos ni tan sols és necessari suspendre el seu funcionament.

La fibra de carboni reforça elements d'edificis residencials i industrials, estructures arquitectòniques, instal·lacions hidràuliques i de transport, i fins i tot instal·lacions nuclears.

Però els que creuen que l'ús de nous materials i tecnologies és sempre més car que les solucions tradicionals s'equivoquen a priori en els seus càlculs. La resistència de les estructures augmenta significativament, l'edifici no deixa d'utilitzar-se durant la reparació (i això podria provocar pèrdues econòmiques de mida més greu), aquestes reparacions són molt ràpides en el temps.

Podeu aprendre com reforçar les taules amb fibra de carboni al vídeo següent.