Система обертыванияуглеродным волокном — это решение для усиления конструкции. Углеродное волокно обладает очень высокой прочностью на растяжение, а также очень легким весом. При приклеивании к внешней стороне бетонной колонны, балки или плиты перекрытия она может придать значительную прочность без увеличения веса, который увеличил бы нагрузку на фундамент и другие элементы конструкции. Системы обертывания, обычно состоящие из ткани из углеродного волокна или стекловолокна и эпоксидной смолы, разрабатываются индивидуально для каждого проекта и области применения.
Система обертывания изуглеродного волокна обеспечивает значительную прочность конструкций и защищает от дальнейшей коррозии и эрозии. Непроницаемый материал защитит конструкцию от проникновения влаги и дальнейшей коррозии, уменьшая необходимость в постоянном техническом обслуживании. Углеродное волокно обладает чрезвычайно высокой эластичностью и, кроме того, легким весом. При прикреплении к внешней стороне цельного сегмента, стойки или детали она может обладать критически высоким качеством без учета веса, который увеличил бы нагрузку на предприятия и других работников строительных конструкций. Каркасы для обертывания, обычно состоящие из текстур углеродного или стекловолокна и эпоксидной смолы, изготавливаются специально для каждого предприятия и области применения.
Преимущества системы обертывания углеродным волокном
Использование обертывания углеродом арматурных стержней колонн в новом бетоне может устранить потенциальные проблемы с коррозией и существенно повысить прочность конструкции. Обертывание углеродом колонн этот метод укрепления вызывает минимальные повреждения элементов конструкции по сравнению с обычными методами. Обертывание из углеродного волокна для колонн устойчиво к коррозии, поэтому их используют для борьбы с коррозией и восстановления железобетонных конструкций.
Система состоит из углеродного волокна, изготовленного из тонких, прочных кристаллических нитей углерода, которые используются для укрепления материала. Углеродное волокно может быть тоньше пряди человеческого волоса и приобретает прочность при скручивании наподобие пряжи. Затем их можно сплести вместе, чтобы сформировать ткань, и, если необходимо придать постоянную форму, углеродное волокно можно уложить поверх формы и покрыть смолой или пластиком. У этой системы есть несколько преимуществ, некоторые из них описаны ниже.
- Система обертывания из углеродного волокна обеспечивает прочность на растяжение
- Обладает высокой химической стойкостью
- Она устойчива к чрезмерному нагреву
- Обеспечивает низкое тепловое расширение
- Повышает прочность бетона
- Увеличивает несущую способность
- Восстановление повреждений конструкций RCC
- Устранение проблем с коррозией
- Эффективна при изгибе и сдвиге
- Защита от воздействия факторов окружающей среды
- Ремонт или предотвращение сейсмических повреждений
- Замените поврежденную или отсутствующую арматурную сталь
Применение системы обертывания углеродным волокном
Система обертывания углеродным волокном лучше всего подходит для проектов, подверженных прогрессирующему разрушению и коррозии, включая:
- Плиты перекрытия
- Опоры
- Деревянные сваи
- Доки
- Плотины
- Мосты
- Балки
- Коммерческие трубопроводы
- Фундаменты шахт
- Свайные фундаменты
- Морские Дамбы
- Цементные колонны
- Заготовки для ручек
- Системы забора и отвода воды
Различные типы продуктов для обертывания углеродным волокном
Плетение из стекловолокна
Широчайший ассортимент плетения из стекловолокна и наилучший контроль толщины, веса и прочности всех видов текстиля из стекловолокна. Это дает инженеру-материаловеду широкий выбор контролируемых свойств ткани для удовлетворения потребностей и задач дизайна. Это одно из самых прочных текстильных волокон, обладающее большей удельной прочностью на разрыв, чем стальная проволока того же диаметра, при меньшем весе. Плетение из углеродного волокна производится из прекурсоров, таких как полиакрилонитрил (PAN) и вискоза. Волокна-прекурсоры подвергаются химической обработке, нагреванию и растягиванию, затем карбонизации для получения высокопрочных волокон. Затем эти волокна или нити связываются вместе в ряды, которые идентифицируются по количеству содержащихся в них углеродных нитей.
Однонаправленное углеродное волокно
Однонаправленная ткань из углеродного волокна — это тип углеродного армирования, которое является нетканым и имеет все волокна, идущие в одном параллельном направлении. В ткани этого типа нет зазоров между волокнами, и эти волокна лежат ровно. Отсутствует поперечное переплетение, которое делит прочность волокна пополам в другом направлении. Это обеспечивает концентрированную плотность волокон, обеспечивающую максимальный потенциал растяжения в продольном направлении — больший, чем у ткани любого другого переплетения.
Тканые углеродные волокна
Тканые углеродные волокна обычно выпускаются в виде тканого полотна, что облегчает работу с ними и может придать дополнительную прочность конструкции в зависимости от области применения. Из-за этого для ткани из углеродного волокна используется множество различных переплетений.
Ламинаты из углеродного волокна
Ламинаты из углеродного волокна используются как в спортивных товарах, так и в промышленности.Это идеальный материал, придающий слоистому материалу жесткость и прочность. Кроме того, ламинаты обладают превосходной водо- и химической стойкостью. Углеродные волокна придают ламинатам улучшенные свойства прочности и жесткости.
Анкеры из углеродного/стекловолокна
Использование анкеров из углеродного волокна может увеличить силу натяжения листов углепластика. Они обладают высокой коррозионной стойкостью в кислотных условиях и хорошо подходят для постоянной опоры. Качественный материал обеспечивает высокую прочность на растяжение, а болты можно наносить с быстросхватывающимися полимерными капсулами для немедленной нагрузки, а также с цементным раствором. Малый вес облегчает манипулирование.
Арамидное волокно
Арамидное волокно — это класс термостойких и прочных синтетических волокон. Они используются в аэрокосмической и военной промышленности, для изготовления бронежилетов с баллистическими характеристиками и баллистических композитов, в морских снастях, усилении корпуса морской пехоты и в качестве заменителя асбеста.[1] Название является синонимом “ароматического полиамида”. Молекулы-цепочки в волокнах высоко ориентированы вдоль оси волокна. В результате более высокая доля химической связи вносит больший вклад в прочность волокна, чем во многих других синтетических волокнах. Арамиды имеют очень высокую температуру плавления.
Заключение
Существует множество причин для усиления конструкции, таких как снижение производительности из-за усталости, смена использования, повышенная нагрузка или необходимые модификации. При этом система обертывания углеродным волокном может наноситься в один или несколько слоев в зависимости от уровня усиления или повышенной несущей способности конструкции, который необходимо достичь. Углеродное волокно не ограничивается обычными видами склеивания плит, его также можно наматывать на колонны и балки, а также для улучшения ударопрочности и прочности на разрыв при эксплуатации на автомагистралях. Смола обеспечивает передачу напряжений между волокнами и обладает дополнительной функциональностью защиты волокон внутри обертки.