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Bunker renforcé de stockage de coke
Fibre de carbone
Ce projet est une application typique des dalles industrielles de plancher de charge lourde de forlarge-span de technologie de renforcement de lay-up humide de CFRP dans les environnements industriels asiatiques centraux extrêmes, résolvant les problèmes structurels communs des silos de stockage de coke tels que la surcharge à long terme d'empilement, la déviation de dalle, la propagation de fente et le vieillissement environnemental de corrosion.
Aperçu du projet
Article | Détail |
Type de projet | Renforcement structurel des installations industrielles |
Emplacement | Kazakhstan |
Application | Silo à grande échelle de stockage de coke et système de plancher de stockyard |
Membre structurel | Dalles de plancher en béton armé |
Méthode de renforcement | Tissu CFRP unidirectionnel collé extérieurement (système de lay-up humide) |
Renforcement de l'objectif | Améliorez la capacité de flexion de la dalle, réduisez la déviation, restreignez la propagation des fissures et améliorez la capacité portante de charge vivante pour l'empilage lourd de coke |
Matériaux fournis | Imprégnation d'époxyde de tissu unidirectionnel de haute résistance de CFRP et adhésif de liaison |
Fourni par | Construction de chevaux |
Le Kazakhstan est une base de production et d'exportation de base pour le coke métallurgique en Asie centrale, avec de nombreux grands silos de stockage de coke de type ouvert et semi-fermés et des parcs à bestiaux desservant les zones industrielles de cokéfaction et d'acier. Ces installations entreprennent l'empilage à long terme de coke en vrac de grande surface, la manutention des matériaux et le passage fréquent des véhicules et des chargeurs, ce qui impose des exigences de charge rigoureuses et soutenues aux dalles de plancher en béton.
Contrairement aux poutres structurales qui supportent des charges linéaires concentrées, les dalles de plancher de silo résistent aux charges mortes uniformes de grande surface, aux charges d'empilage concentrées partielles fréquentes et aux charges d'impact dynamiques provenant des empilages de matériaux et des opérations mécaniques. Les dalles de plancher existantes en béton armé dans ce projet ont subi une dégradation structurelle continue dans des conditions de service industriel difficiles à long terme:
1. charge d'empilage uniforme lourde à long terme
Les dalles de plancher portent le poids propre soutenu de l'accumulation épaisse de coke dépassant de loin la norme de charge vivante conçue originale. La surcharge à long terme provoque une contrainte de traction continue au fond de la dalle, entraînant des dommages progressifs par fatigue, une rigidité globale réduite et une déviation excessive vers le bas.
2. surcharge concentrée locale et impact dynamique
L'empilement manuel et mécanique irrégulier forme l'accumulation de coke épais local, produisant des charges concentrées partielles sur la dalle. Le transport fréquent du chargeur et le dumping de matériaux génèrent un impact dynamique répété, élargissant davantage les microfissures dans la zone de tension de la dalle et accélérant l'atténuation des performances structurelles.
3. corrosion industrielle et climatique sévère
Le site présente de la poussière de coke à haute densité, de fines particules abrasives et des composants corrosifs chimiques à l'état de traces. Couplé au climat continental extrême du Kazakhstan-alternance de températures extrêmes de-40 ° C en hiver à 35 ° C en été-la surface de la dalle de béton subit des cycles répétés de gel-dégel et de dilatation et de contraction thermiques, entraînant une carbonisation de la surface, un décollement du mortier et une corrosion progressive des armatures internes en acier.
4. Développement de maladies structurelles
La tension super-limite à long terme et le stress de fatigue ont causé de fines fissures de traction étendues sur le fond de la dalle. Sans renforcement en temps opportun, les fissures continueraient à s'étendre et à pénétrer, entraînant une perte de rigidité supplémentaire, une déformation aggravée et même des dommages locaux à la dalle, ce qui forcerait la suspension de la production et poserait des risques majeurs pour la sécurité des opérations de stockage et de transport du coke.
Pour restaurer la sécurité structurelle de la dalle, répondre aux exigences de charge d'empilage lourde améliorée, et prolonger la durée de vie des structures de plancher industrielles, renforcement de tissu CFRP ciblé a été adopté pour toutes les dalles de plancher défectueux.
Solution de renforcement
Méthode choisie: Tissu CFRP collé extérieurement (système de pose humide)
Après une évaluation complète des caractéristiques de contrainte de la dalle, des défauts existants, des exigences de continuité de production sur site et de l'adaptabilité environnementale extrême, le système de renforcement de tissu en CFRP mouillé a été finalisé comme solution optimale. Cette technologie de renforcement industrielle mature utilise un tissu unidirectionnel à haute résistance en fibre de carbone, entièrement imprégné et collé avec un adhésif époxy structurel sur site, formant une couche de renforcement composite léger à haute résistance qui fonctionne en collaboration avec la dalle de béton d'origine.
Renforcer la configuration et le principe de fonctionnement pour les dalles de plancher
Emplacement: Surface de tension inférieure des dalles de plancher en béton
Orientation: Direction principale de fibre arrangée le long de l'envergure principale de contrainte de la dalle
Principe de fonctionnement de noyau
Le béton a d'excellentes performances de compression mais presque aucune capacité de traction. Sous de lourdes charges d'empilage de coke, la dalle de plancher se plie vers le bas et le fond de la dalle supporte toutes les contraintes de traction. Après avoir collé le tissu CFRP sur la zone de tension inférieure de la dalle, la couche de fibre de carbone à haute résistance à la traction remplace et compense la capacité de traction insuffisante des barres d'acier et du béton d'origine, limitant efficacement la déformation de flexion de la dalle, réduisant la déflexion et inhibant l'ouverture et la dilatation des fissures structurelles.
Pour les dalles industrielles de grande surface avec des zones de surcharge concentrées partielles, un renforcement local en CFRP multicouche a été adopté pour réaliser un renforcement ciblé partitionné, assurant des performances de roulement uniformes de l'ensemble du système de plancher du silo.
Valeur clé du projet
1. récupérer et améliorer la capacité portante du plancher: retenir efficacement la déformation de flexion de la dalle et le développement de la fissure, éliminer complètement les risques de sécurité structurelle causés par l'empilage de coke lourd à long terme et répondre aux exigences de fonctionnement à charge lourde améliorée à long terme.
2. adaptez au climat industriel et extrême dur: La représentation anticorrosion et d'anti-fatigue des matériaux de CFRP résout parfaitement les problèmes structurels de longévité des planchers en béton dans la pollution de poussière de coke, la grande différence de température et les environnements de gel-dégel.
3. impact zéro sur le fonctionnement normal d'usine: La construction ininterrompue zonée réalise l'équilibre parfait entre le renfort structurel et la continuité de production industrielle, évitant les pertes économiques provoquées par l'arrêt global.
4. optimisez le plan de renforcement de plancher industriel: vérifié les avantages du CFRP léger, de haute résistance, section non-augmentée et la représentation durable dans le renfort industriel de dalle de vaste zone, fournissant une référence fiable pour le produit chimique semblable de coke et les projets industriels lourds de rénovation d'installation de stockage au Kazakhstan et en Asie centrale.
