Tissu en fibre de carbone pour le renforcement sismique

La prévention des catastrophes sismiques doit consister à adopter des méthodes de conception sismique structurelle raisonnables, à améliorer la résistance sismique des bâtiments, afin d'éviter de graves dommages structurels et leur effondrement. Cependant, les catastrophes sismiques causeront inévitablement des dommages aux maisons, mais seulement à des degrés divers. Le tremblement de terre du 12 mai a touché notre petite ville de comté, causant des dommages divers à la plupart de nos maisons ; et les répliques continues ont entraîné des conséquences plus graves sur ces bâtiments endommagés. Afin d'éviter des dommages plus graves et l'effondrement des bâtiments, il est plus important de renforcer et de réparer les maisons endommagées après l'identification. Par conséquent, la réparation des dommages causés par le tremblement de terre à la structure des logements est une tâche importante pour la reprise de la construction dans la zone sinistrée.

1. Les causes des fissures du béton et certaines des principales méthodes de traitement dans divers projets de béton, les fissures sont inévitables, les microfissures sont déterminées par les propriétés physiques et mécaniques du béton lui-même. À l'heure actuelle, les restrictions sur les fissures dans différents pays ne sont pas exactement les mêmes, mais elles sont presque les mêmes. La largeur de fissure autorisée la plus stricte est de 0,1 mm. En cas de fissures, les causes de ces fissures doivent être analysées et traitées de manière appropriée afin de répondre aux exigences de sécurité structurelle, d'acceptation de la qualité et de fonction de service.

2. Étude de cas sur l'ingénierie des dommages causés par les tremblements de terre

Après le tremblement de terre du 12 mai, nous avons constaté que les immeubles d'appartements commerciaux endommagés (structures à ossature de 12 étages) dans le centre-ville présentaient un danger caché de dommages structurels. Compte tenu de la sécurité des premier ou deuxième étages du Commerce et de la résidence supérieure, nous devons demander à des organisations professionnelles de tester et d'évaluer, puis de réparer et de renforcer.

Le projet a été construit en novembre 2002 (achevé en octobre 2001) avec une superficie de 20 000 mètres carrés, un total de 12 étages, 4,5 m au premier étage, 3,6 m au deuxième étage et 3,0 m aux autres étages. La structure principale est une ossature en béton armé coulée sur place, la dalle porteuse est en C25, les deux premiers étages en béton poutres et poteaux sont en C40, 3 à 12 étages en béton C30, remplis d'un mur de soutènement. Le projet a été achevé et mis en service deux ans plus tard. Il s'agissait du premier immeuble résidentiel complet de la ville, qui intégrait commerce et logement.

Le 27 mai 2008, le centre d'inspection de l'Académie des sciences de l'architecture de la province a inspecté et identifié le niveau de dommage du bâtiment comme étant léger (le premier étage de l'échelle commerciale entre des dommages modérés). Sous l'influence des répliques du tremblement de terre, le bâtiment a subi de nouveaux dommages sismiques : le toit du premier étage (jardin du podium) s'est partiellement fissuré, des infiltrations se sont produites. Le mois suivant, le centre de test de l'Académie des sciences de l'architecture a de nouveau effectué un test complet. La conclusion de l'évaluation : Lors du test de profondeur par ultrasons, aucun composant dangereux n'a été trouvé dans le bâtiment annexe, mais la profondeur des fissures des composants locaux du bâtiment principal et de l'étage commercial dépassait la norme. Des enregistrements détaillés des tests par ultrasons ont été enregistrés. Il y a des composants dangereux dans la zone de test. Le degré de dommage des deux escaliers à l'est et à l'ouest de l'étage commercial a affecté la sécurité et l'utilisation normale de la structure et doit être démonté et repensé.

Après des discussions répétées entre l'unité propriétaire et l'unité de conception d'origine, afin d'assurer la sécurité de la structure du bâtiment, il a été décidé de démolir l'escalier commercial pour le repenser et le construire. Dans le même temps, les éléments endommagés ont été réparés et renforcés par du CFRP (tissu en fibre de carbone).

3. Technologie de renforcement CFRP dans l'ingénierie des dommages causés par les tremblements de terre

3.1 Sélection des matériaux et des outils

Tissu en fibre de carbone et collage de sa structure de support, sélection des outils de construction meuleuse d'angle, sèche-cheveux, ciseaux, brosse à rouleaux, grattoir, etc.

3.2 Technologie de construction

Préparation de la construction, élimination de la charge sur la structure des poutres et des dalles, traitement de surface des composants, apprêt de revêtement, liaison au pinceau, 

tissu en fibre de carbone en pâte, liaison au pinceau, solidification statique, acceptation cachée, protection du plâtrage.

3.2.1 Préparation de la construction

(1) Selon le relevé de détection des ondes sonores et le concepteur, déterminez conjointement l'emplacement spécifique et le nombre des éléments renforcés.

(2) Lisez attentivement le rapport d'inspection et d'évaluation du centre de test de l'Académie provinciale des sciences de l'architecture et les dessins de conception et de construction des armatures émis par l'unité de conception et examinés et approuvés par l'organisme d'examen des dessins de structure.

(3) Un plan de construction détaillé est établi en fonction de la situation réelle de l'élément renforcé.

3.2.2 Traitement de surface des éléments en béton

Retirez la partie superficielle de l'élément (couche de plâtre) et meulez-la pour exposer les fissures dans la couche compacte de béton. Utilisez du mortier époxy pour le jointoiement

3.2.3 étapes et exigences pour coller le tissu en fibre de carbone

(1) la largeur minimale de la feuille de fibre de carbone ne doit pas être inférieure à 100 mm après la découpe selon la taille requise.

(2) Utilisez une brosse de nettoyage spéciale pour coller les pièces, laissez refroidir et sécher, appliquez uniformément l'adhésif de liaison sur les parties à coller de la surface du béton ;

(3) Le tissu en fibre de carbone est appliqué sur la couche de base recouverte d'adhésif de liaison, et l'adhésif de liaison est complètement immergé dans les faisceaux de fibres de carbone par grattoir dans le sens des fibres plusieurs fois, et l'adhésif de liaison est rendu lisse sans bulles ;

(4) Répétez les étapes ci-dessus lors du collage de deux couches de tissu en fibre de carbone. Une fois la surface du tissu en fibre de carbone séchée au toucher, la couche suivante est immédiatement collée et un adhésif est appliqué uniformément sur la surface de la dernière couche de tissu en fibre de carbone.

4. Acceptation et protection tardive

Une fois le CFRP collé, maintenez-le pendant 7 jours. Une fois l'unité de conception et de test qualifiée, la fibre de carbone de la zone de renforcement est enduite d'un adhésif époxy. Une couche de sable grossier sec est saupoudrée dessus, puis du mortier est ajouté pour la protéger.

Pendant la période de durcissement, les éléments ne sont pas affectés par l'humidité, le feu et l'extrusion, et aucune charge ni vibration ne peuvent être ajoutées aux composants.