Pēdējā laikā dažos apgabalos, piemēram, Sičuaņā, Tibetā un Siņdzjanā, ir notikušas daudzas zemestrīces, kuru stiprums pārsniedz 3 balles. Par laimi, pašlaik nav cietušo. Lai samazinātu zemestrīces radītos īpašuma zaudējumus un miesas bojājumus, zemestrīces zonā esošās ēkas dažādās pakāpēs ir nostiprinātas. Tostarp ēku armatūras nozarē visplašāk izmantotais materiāls ir oglekļa šķiedras audums.
Oglekļa šķiedras kompozītmateriālu stiprināšanas princips
Oglekļa šķiedras audums patiesībā ir vienvirziena oglekļa šķiedras pastiprināts izstrādājums, kas austs no 12K oglekļa šķiedras zīda. To bieži izmanto kopā ar impregnēšanas līmi, lai veidotu oglekļa šķiedras kompozītmateriālus. CFRP dzelzsbetona konstrukcijai piemīt augstas stiprības, viegla svara, izturības pret koroziju, skābju un sārmu izturības īpašības, tā neaizņem sākotnējo ēkas telpu, ērta konstrukcija un plašs pielietojums. Mehānisko īpašību ziņā CFRP stiepes izturība var sasniegt 8-10 reizes lielāku par parasto stiegrojumu, taču svars ir daudz mazāks nekā stiegrojumam. Betona konstrukcijas pašsvara palielināšanos stiegrojuma laikā var būtībā ignorēt.
Piemērošanas joma
Lai gan oglekļa šķiedras audumam ir daudz priekšrocību kā materiālam ārējai pastiprināšanai, tai ir arī daži trūkumi, kurus ir grūti kontrolēt. Galvenais iemesls ir tas, ka stiegrojuma projektā ir grūti novērtēt iespējamo ugunsgrēka, cilvēka izraisītu bojājumu vai citu negadījumu risku šim materiālam. Līdz ar to šis materiāls ir attiecināms tikai uz stiegrojumu sekojošos projektos: 1) oriģinālā konstrukcija un nostiprinātās sastāvdaļas būtībā ir neskartas, bet ir jāpalielina to spēja izturēt dzīvslodzi; 2) Projektēšanas vai konstrukcijas kļūdu dēļ oriģinālā konstrukcija un detaļas ir mazāk aprīkotas ar kādu stiepes stiegrojumu vai kāpšļiem, kurus nepieciešams pastiprināt (bet jāņem vērā, ka esošā stiegrojuma attiecība nedrīkst būt zemāka par noteikto minimālo stiegrojuma attiecību). GB 50010); 3) palielināt sākotnējo konstrukcijas elementu seismisko spēju; 4) To izmanto vietu nostiprināšanai ar korozīvu vielu.
Pielietojuma piemērs:Rūdīts tilts
Sakarā ar potenciālajiem tilta korpusa drošības apdraudējumiem, ceļa tilts, kas šķērso Zhengxing ielu pie 2. ceļa Zhengzhou, ir pastiprināts ar oglekļa šķiedras audumu, un simtiem oglekļa šķiedras audumu ir ielīmēts tilta apakšas augšpusē. (attēlā redzama ceļa tilta apakšdaļa)
Pastiprināta tērauda konstrukcija
Salīdzinot ar tradicionālajām remonta metodēm tērauda konstrukcijās, CFRP stiegrojumam ir acīmredzamas priekšrocības. CFRP stiegrojums būtībā nepalielina sākotnējās konstrukcijas svaru un izmērus. Vissvarīgākais ir tas, ka CFRP stiegrojumam nav nepieciešama atvēršana un metināšana, tas neradīs tērauda konstrukcijas bojājumus un nodrošinātu sākotnējās konstrukcijas izturību un integritāti.
Oglekļa šķiedras kompozītu pielietojums vēja enerģētikā
Oglekļa šķiedras auduma augstā izturība un vieglais svars padara to par ideālu materiālu vēja turbīnu un vējdzirnavu lāpstiņu ražošanai. Vējdzirnavu asmens ar oglekļa šķiedras audumu ir cietāks par tradicionālo vējdzirnavu asmeni, un tam ir ilgāks kalpošanas laiks, lai ražotu vairāk enerģijas ar mazāku vēju.
Oglekļa šķiedras kompozītmateriālu betonēšana vēja turbīnu lāpstiņās.
Pielietojuma pozīcija un efekts:
1.Tālās gaismas vāciņš: ievērojami samaziniet asmens svaru un uzlabojiet asmens stingrību.
2.Ādas virsma: uzlabo asmens spēju pretoties spiedienam un sasprindzinājumam, kā arī mazina asmens koroziju no apkārtējās vides.
3.Asmens sakne:①Uzlabojiet sakņu materiālu lūzuma izturību un nestspēju un samaziniet sakņu skrūvju spiedienu.②Palieliniet skrūvju skaitu, nostipriniet jauno enerģiju savienojumā starp asmeni un rumbu un uzlabojiet statisko izturību un noguruma izturību.
4.Zibensaizsardzības sistēma: asmens priekšējā un aizmugurējā mala ir īpaši izstrādāta, lai efektīvi izvairītos no zibens spēriena un nodrošinātu atbilstošu asmens veiktspēju.
Blakus asmens galam:①Samaziniet svaru un samaziniet rumbas slodzi;②Izmantojot attiecīgās metodes un pasākumus, var garantēt asmeņa vibrācijas virzienu un izturību.
