לאחרונה, היו רעידות אדמה רבות בעוצמה של יותר מ-3 באזורים מסוימים כמו סצ'ואן, טיבט ושינג'יאנג. למרבה המזל, כרגע אין נפגעים. על מנת לצמצם את אובדן הרכוש והפגיעות האישיות שנגרמו ברעידת האדמה, חוזקו המבנים באזור הנמצאים באזור רעידת האדמה בדרגות שונות. ביניהם, החומר הנפוץ ביותר בתעשיית חיזוק מבנים הוא בד סיבי פחמן.
עיקרון חיזוק של חומרים מרוכבים של סיבי פחמן
בד סיבי פחמן הוא למעשה מוצר מחוזק בסיבי פחמן חד כיווני השזור ממשי 12K סיבי פחמן. הוא משמש לעתים קרובות עם דבק הספגה ליצירת חומרים מרוכבים של סיבי פחמן. למבנה בטון מזוין CFRP יש מאפיינים של חוזק גבוה, קל משקל, עמידות בפני קורוזיה, עמידות לחומצות ולאלקליות, אינו תופס את שטח הבניין המקורי, בנייה נוחה ויישום רחב. מבחינת תכונות מכניות, חוזק המתיחה של CFRP יכול להגיע פי 8-10 מזה של חיזוק רגיל, אך המשקל נמוך בהרבה מזה של חיזוק. ניתן להתעלם מהעלייה במשקל העצמי של מבנה בטון במהלך חיזוק.
היקף היישום
למרות שלבד סיבי פחמן יתרונות רבים כחומר לחיזוק חיצוני, יש לו גם כמה חולשות שקשה לשלוט בהן. הסיבה העיקרית היא שקשה להעריך את הסיכון האפשרי של שריפה, נזק מעשה ידי אדם או תאונות אחרות בחומר זה בתכנון החיזוק. לכן, חומר זה ישים רק לחיזוק של הפרויקטים הבאים: 1) המבנה המקורי והרכיבים המחוזקים הם ביסודו שלמים, אך יש להגביר את יכולתם לשאת עומס חי; 2) עקב שגיאות תכנון או בנייה, המבנה והרכיבים המקוריים מצוידים פחות בכמה חיזוקי מתיחה או חיזוקים, אותם יש צורך לחזק (אך יש לציין כי יחס החיזוק הקיים לא יהיה נמוך מיחס החיזוק המינימלי שצוין ב-GB 50010); 3) כדי לשפר את היכולת הסייסמית של האיברים המבניים המקוריים; 4) הוא משמש לחיזוק מקומות עם מדיה קורוזיבית.
דוגמה ליישום:גשר מוקשה
בשל סכנות הבטיחות הפוטנציאליות של גוף הגשר, גשר הכביש שחוצה את רחוב Zhengxing בכביש מס' 2 בז'נגג'ואו מחוזק בבד סיבי פחמן, ומאות בד סיבי פחמן מודבקים על החלק העליון של תחתית הגשר. (התמונה מציגה את תחתית גשר הכביש)
מבנה פלדה מחוזק
בהשוואה לשיטות התיקון המסורתיות במבני פלדה, לחיזוק CFRP יש יתרונות ברורים. חיזוק CFRP בעצם אינו מגדיל את המשקל והגודל של המבנה המקורי. הדבר החשוב ביותר הוא שחיזוק CFRP אינו זקוק לפתיחה וריתוך, לא יגרום נזק למבנה הפלדה, ויבטיח את החוזק והשלמות של המבנה המקורי.
יישום של סיבי פחמן מרוכבים באנרגיה רוח
החוזק הגבוה והמשקל הקל של בד סיבי פחמן הופכים אותו לחומר אידיאלי לייצור להבי טורבינת רוח וטחנת רוח. להב טחנת הרוח עם בד סיבי פחמן קשה יותר מלהב טחנת הרוח המסורתי ויש לו חיי שירות ארוכים יותר, כדי להפיק יותר אנרגיה עם פחות רוח.
יישום בטון של חומרי סיבי פחמן מרוכבים בלהבי טורבינות רוח.
מיקום היישום והאפקט:
1.כובע קרן ראשי: להפחית משמעותית את משקל הלהב ולשפר את קשיחות הלהב.
2.משטח העור: שפר את יכולת הלהב לעמוד בלחץ ומתחים, והקל על קורוזיה של הסביבה ללהב.
3.שורש להב:①שפר את חוזק השבר וחוזק הנשיאה של חומרי שורש והפחתת הלחץ של ברגי שורש.②הגדל את מספר הברגים, גבש את האנרגיה החדשה בחיבור בין הלהב לרכזת, ושפר את החוזק הסטטי וחוזק העייפות.
4.מערכת הגנה מפני ברקים: הקצוות הקדמיים והאחוריים של הלהב תוכננו במיוחד כדי למנוע ביעילות מכת ברק ולהבטיח את הביצועים הרלוונטיים של הלהב.
ליד קצה הלהב:①להפחית את המשקל ולהפחית את העומס על הרכזת;②באמצעות שיטות ואמצעים רלוונטיים, ניתן להבטיח את כיוון הרטט וחוזק הלהב.
