La technologie de renforcement en fibre de carbone peut restaurer et améliorer la capacité portante et la capacité de trafic de l'ancienne structure, prolonger la durée de vie de la structure, répondre aux besoins d'utilisation ultérieure, non seulement éliminer les dangers cachés de la sécurité structurelle, consolider l'utilisation des fonctions, mais aussi économiser beaucoup d'investissement et peut recevoir de bons avantages sociaux et économiques.
Le renforcement par liaison externe en fibre de carbone est une nouvelle technologie de renforcement structurel. La fibre de carbone (PRFC) est une feuille composite renforcée structurellement, composée de fibres de carbone à haute résistance à la traction imprégnées de résine époxy. Ce liant adhère à l'élément endommagé dans le sens de la force ou perpendiculairement à la direction de la fissure. En tant que liant de cisaillement, le liant forme un nouveau complexe qui associe la pièce de renfort à la force de renforcement existante, augmentant ainsi la résistance à la traction et au cisaillement de la structure, améliorant ainsi sa résistance, sa rigidité, sa résistance aux fissures et sa ductilité, et contrôlant l'apparition de fissures et de déformations.
1. Comparaison des propriétés de différents matériaux
Les différents matériaux de renforcement utilisés dans le projet d'analyse sont incontestablement des PRF, notamment les tissus en PRFC, qui offrent des performances et une utilisation supérieures.
1) Léger et utilisable dans les espaces restreints.
2) Haute résistance, armature flexible en flexion, en cisaillement et en cisaillement.
3) Composants flexibles et complexes.
4) Résistance à la corrosion chimique et aux environnements difficiles, notamment aux alcalis.
5) Le tissu est plat et a peu d'influence sur la décoration.
6) Longue durée de stockage et longue durée de fonctionnement.
7) L'humidité ambiante est tolérée avant, pendant et après l'utilisation.
8) Liant haute résistance et module élevé.
9) Son matériau de base peut être le béton, la maçonnerie, les structures en bois et d'autres matériaux de construction.
10) Résistance aux températures élevées, à la corrosion et bonne performance sismique.
11) Résistance au fluage sous charge permanente.
12) Thixotropes et facilement solubles, ils répondent aux exigences de protection de l'environnement. La comparaison quantitative des différents matériaux est présentée dans le tableau 1.
| Propriétés physiques | Fibre de carbone | Acier ordinaire de grade deux | Barre de finition | toron d'acier | Fil d'acier au carbone |
| Résistance à la traction (Mpa) | 3450-3500 | 340 | 835-1000 | 1440 | 1520 |
| Module d'élasticité (Mpa) | 215-234 | 200 | 210 | 190 | 200 |
| Densité(g/cm3) | 1.88 | 7.388 | 7.88 | 7.88 | 7.88 |
Élongation(%) | 1.5 | 10 | 7-10 | 4 | 4 |
Comparé à d’autres matériaux de renforcement, le CFRP présente un module d’élasticité plus élevé, une élasticité à la traction plus élevée et une gravité spécifique plus faible.
2. Comparaison entre économie et efficacité
Un investissement ponctuel dans le renforcement en PRFC permet de réduire d'au moins la maintenance de base de moitié par rapport à d'autres méthodes de renforcement, et le cycle de maintenance peut être considérablement allongé, réduisant ainsi considérablement les coûts. La durabilité et la résistance à la corrosion sont des indicateurs importants pour évaluer la qualité d'une ingénierie structurelle. En particulier pour certains bâtiments aux exigences particulières, tels que les bâtiments côtiers, les bâtiments fréquemment exposés à l'érosion par des produits chimiques agressifs (usines chimiques) et certains bâtiments exposés aux radiations (centrales nucléaires et conteneurs de stockage de déchets nucléaires), la protection contre la corrosion et les radiations (anti-vieillissement) sont des facteurs importants dans la conception de ces structures. C'est pourquoi la durabilité des matériaux en fibre de carbone et de leurs composites est une préoccupation majeure.
La fibre de carbone étant un matériau de haute technologie, son utilisation en génie civil est récente et les données mesurées sont rares. Cependant, les matières premières en fibre de carbone présentent une excellente durabilité. Les résultats des tests de durabilité et les études expérimentales associées sur les tissus en fibre de carbone et leurs composites au Japon confirment également les points de vue suivants. En milieu faiblement acide, après un certain nombre de cycles de gel-dégel, après un certain nombre d'alternances sec-humide, après une certaine durée d'éclairage et une immersion dans de l'eau à 70 °C pendant 30 jours, l'adhérence entre le PRFC et le béton ne diminue pas et sa durabilité est excellente. Après 100 cycles thermiques (+20 °C), la capacité portante du PRFC n'a pas diminué. Des observations sur le terrain (dont 168 heures d'observations de déformation continue) et les résultats d'essais réalisés sur un pont renforcé par des plaques de PRFC au Japon montrent que la résistance de l'adhérence entre les plaques de PRFC et le béton n'a pas diminué, qu'elle est supérieure à la résistance à la traction du béton lui-même et que la capacité portante n'a pas diminué.
Le tissu en fibre de carbone et son composite avec liant présentent une bonne résistance à la corrosion dans diverses conditions environnementales et peuvent résister à la corrosion acide, alcaline, saline et atmosphérique souvent rencontrée dans les bâtiments. Il présente également une bonne résistance à la fatigue. Le PRFC lui-même peut jouer un rôle protecteur pour la structure interne du béton, améliorant considérablement sa durabilité, jouant un double rôle de renforcement et de réparation. Une fois le renforcement terminé, certaines mesures de protection peuvent être prises pour répondre aux exigences techniques.
3. Le mécanisme de réaction du PRFC et de l'acier lié est similaire à celui de l'acier lié. Les caractéristiques et avantages du PRFC et de l'acier lié sont présentés dans le tableau.
Méthode de renforcement | Plaque d'acier renforcée | renforcé en PRFC |
Mécanisme de renforcement | Ces deux méthodes sont fondamentalement identiques. Elles utilisent des résines adhésives pour coller des matériaux de renforcement à la surface du béton afin de renforcer les éléments structurels. | |
Propriétés des matériaux de renforcement | Acier 3 : Résistance à la traction: 210 MPa Module d'élasticité: 2.1 x 105MPa Isotropie | Résistance à la traction: 2000 MPa~3 550 MPa Module d'élasticité: 2.35 x 105MPa traction unidirectionnelle |
Performances de travail conjointes avec du béton | La liaison ne se fait pas uniquement par un adhésif structurel et ancré par des boulons. | Trois types de matériaux de liaison : 1) résine immergée dans la couche superficielle du béton ; 2) matériau de nivellement pour réparer les irrégularités locales ; 3) résine immergée à partir de la fibre entre l'infiltration de faisceaux de fibres entièrement enveloppés dans un ensemble composite, de bonnes performances de travail ensemble. |
Influence sur la structure originale | L'épaisseur de la première couche est de 3 mm à 6 mm et la qualité de chaque couche est de 23,7 kg/m2 à 47,2 kg/m2. | L'épaisseur de la première couche est de 0,5 mm à 0,6 mm et la qualité de chaque couche est de 500 g/m2 à 600 g/m2. |
Efficacité de la construction | Si la plaque d'acier est découpée à l'avance, il sera difficile de découper le matériau dans des dimensions irrégulières, ce qui compliquera l'adaptation à la structure réelle. En raison de sa grande rigidité, la zone de collage effective est difficile à atteindre pour permettre le collage de la fibre de carbone, et il est difficile de combler les lacunes. Il est donc nécessaire de percer des trous ou d'utiliser des pinces pour le collage. | Découpable sur place selon les dimensions réelles, il permet de renforcer des formes irrégulières. Léger et souple, il se fixe facilement sans machinerie lourde. Sa surface de collage efficace peut atteindre plus de 95 %. |
En vigueur | Cela s’applique uniquement aux types de structures simples. | Il est largement appliqué au renforcement et à la réparation de divers types de structures, de diverses formes structurelles, y compris des surfaces courbes et des nœuds complexes. |
Durabilité | Pour les structures extérieures de grande portée, la conductivité thermique des tôles d'acier et du béton est plus de 30 fois différente, et leur déformation n'est pas synchrone sous l'effet de la température, ce qui entraîne la rupture de la couche de liaison. La tôle d'acier elle-même est sujette à la rouille et nécessite un entretien régulier. | Les matériaux en fibre de carbone ont une excellente durabilité et résistent à la corrosion acide, alcaline, saline, atmosphérique et environnementale. |
Délai | Plus long | Court, 1/2 armature en acier collée. |
Coûts d'entretien | Les coûts d'entretien ultérieurs sont plus élevés | Les coûts d’entretien ultérieurs sont faibles. |
5. Conclusion
La technologie de renforcement en fibre de carbone permet de restaurer et d'améliorer la capacité portante et la capacité de trafic des anciennes structures, de prolonger leur durée de vie, de répondre aux besoins d'utilisation ultérieure, d'éliminer les risques cachés pour la sécurité structurelle, de consolider l'utilisation des fonctions, mais aussi de réaliser des économies d'investissement importantes et de générer d'importants avantages sociaux et économiques.
Vous pouvez trouver tout ce dont vous avez besoin ici, avoir confiance en essayant ces produits, vous trouverez la grande différence après cela.
HM-20 est un tissu de fibre de carbone unidirectionnelle. Lorsque mis en place par superposition d’épaisseurs du tissu sur la résine d’imprégnation époxyde HM-180C3P, il forme un système de renforcement composite.
RÉSINE D’IMPRÉGNATION ÉPOXYDIQUE POUR TISSU DE RENFORCEMENT
Lamelles en fibres de carbone est une lamelle de composite polymère extrudé par tirage et renforcé de fibres de carbone (CPFC), destiné au renforcement des structures de béton, de bois et de maçonnerie.
Langue: current_language
