Renforcement des ponts

La technologie de renforcement et de réparation des polymères renforcés de fibres de carbone (enveloppement CFRP) est un nouveau type de technologie de renforcement structurel. Elle fait référence à l'utilisation d'adhésifs en résine haute performance pour coller du tissu en fibre de carbone sur la surface des composants structurels du bâtiment, de sorte que les deux fonctionnent ensemble pour améliorer la capacité portante des composants structurels (flexion, cisaillement) afin d'atteindre l'objectif de renforcement et de renforcement du bâtiment.

1 les avantages les plus évidents de la technologie de renforcement par enveloppe CFRP sont les suivants :

(1) Haute résistance, haute efficacité, large applicabilité et assurance qualité facile. À l'heure actuelle, la résistance à la traction des matériaux en fibre de carbone est plus de dix fois supérieure à celle de l'acier ordinaire.

(2) La construction est pratique, l'efficacité du travail est élevée, aucune opération humide, aucun montage sur site n'est nécessaire et la construction occupe moins de terrain.

(3) Les matériaux en fibre de carbone ont une bonne résistance à la corrosion et une bonne durabilité. Après renforcement et réparation, le poids de la structure d'origine et la taille des composants d'origine ne sont pas augmentés, ni n'ont besoin d'être entretenus. La décoration extérieure n'est pas affectée.

2 Technologie de construction

2.1 Principe de renforcement

Le principe du renforcement en PRFC consiste à utiliser la résistance élevée à la corrosion du PRFC pour coller le PRFC sur la surface des éléments en béton du pont avec une résine adhésive spéciale ou une résine imprégnée. Après durcissement, le PRFC forme un nouveau complexe de contrainte et coopère avec le composant d'origine, jouant ainsi un rôle de renforcement. (Fibres de carbone continues à haute résistance ou à module d'élasticité élevé, disposées en faisceaux dans une direction, imprégnées de résine époxy ou durcies sans résine)

2.2 Procédure de construction

Traitement de surface du composant - brossage de la résine de base - brossage de la colle de nivellement pour niveler, collage du tissu en fibre de carbone et de la colle de liaison pour infiltrer complètement le tissu en fibre de carbone - couche de renforcement du traitement de la couche de protection extérieure. Prenons l'exemple du renforcement des poutres en béton :

1) Traitement de surface des poutres en béton. Nettoyer la surface de la poutre jusqu'à ce que la couche de structure en béton frais soit exposée et réparer la dépression avec du mortier polymère.

2) Application de l'apprêt, du niveau et de la colle à base de fibre de carbone. Le but est de renforcer la force de liaison entre le CFRP et la surface du béton.

3) enveloppe en fibre de carbone collée. Utilisez la brosse à rouleau pour étaler uniformément la résine d'imprégnation sur la surface de la poutre et collez le tissu en fibre de carbone.

4) protection de surface. Une couche de résine de base est appliquée sur la surface du tissu en fibre de carbone. Une fois la résine de base séchée, du mortier de ciment est appliqué pour protéger la couche de surface. L'épaisseur de la couche de surface n'est pas inférieure à 20 mm.

2.3 points d'attention dans la construction

1) La flexion de la feuille de fibre de carbone dans le sens de sa fibre entraînera une concentration de contrainte et une rupture de la fibre, affectant son jeu de résistance. Le coin de la feuille de fibre de carbone collant, le coin doit être chanfreiné et poli en arc, le rayon de l'arc ne doit pas être inférieur à 20 mm. La méthode de renforcement en fibre de carbone est décrite. Et améliore la force d'application de l'ingénierie de renforcement.

2) La longueur de chevauchement du CFRP ne doit pas être inférieure à 100 mm dans le sens de la contrainte du CFRP, et le CFRP longitudinal doit s'étendre jusqu'au bord du support et être ancré avec un cerceau en U en CFRP pour réduire la concentration de contrainte du CFRP.

3) La couche adhésive ne doit pas être trop fine, son épaisseur moyenne ne doit pas être inférieure à 2 mm ; la bulle d'air entre le CFRP et la surface du béton doit être entièrement extrudée.

4) La taille réelle de l'adhésif du CFRP ne doit pas être inférieure à la quantité de conception, et son écart de position ne doit pas être supérieur à 2 cm dans des circonstances normales ; la surface adhésive efficace totale ne doit pas être inférieure à 95 %.

5) Le tissu en fibre est un matériau conducteur et la feuille de fibre de carbone doit être tenue à l'écart des équipements électriques et de l'alimentation électrique pendant la construction.

3 projet

3.1 Présentation du projet

Le pont de la rivière Pu a été ouvert à la circulation en décembre 1989 et est en service depuis près de 20 ans. Français Le pont est conçu pour être une poutre en T préfabriquée en béton précontraint de 12 * 20 m, chaque travée étant composée de 5 poutres en T, avec une longueur totale de 244,64 m. Les principaux paramètres sont : hauteur de la poutre en T h = 1300 mm, largeur b = 180 mm, a = 15 mm, As = 5080 mm2, FY = 300 N/mm2, FC = 11,9 N/mm2, FTK = 1,78 N/mm2. D'après l'inspection sur site et le calcul théorique, le pont n'a pas satisfait aux exigences et a besoin d'être renforcé. Après l'argumentation de l'expert, les paramètres de renforcement du béton sont les suivants : NCF = 2, TCF = 0,111 mm, Ecf = 250 GPa, fcfk = 2000 MPa, WCF = 180 mm, SCF = 100 mm, HCF = 300 mm. Le mode de renforcement est un collage en U, le coefficient de forme du renforcement de cisaillement en PRFC est de 0,85 et la forme de charge est une charge uniforme.

3.2 Les comparaisons des résultats de calcul de la capacité portante de la section normale avant et après le renforcement sont présentées dans le tableau 1. Les comparaisons des fréquences avant et après le renforcement sont présentées dans

Figure 1.

Comparaison de la capacité portante de la section normale avant et après renforcement

4 Conclusion

Comme le montre le tableau 1, la capacité de flexion de la section renforcée augmente de 14,3 %. L'effet de construction de ce projet est bon, il n'y a aucun problème de qualité, la pratique a prouvé que les avantages de la technologie de structure renforcée en fibre de carbone sont évidents, les perspectives d'application sont prometteuses.