في الآونة الأخيرة ، كان هناك العديد من الزلازل بلغت قوتها أكثر من 3 في بعض المناطق مثل سيتشوان والتبت وشينجيانغ. لحسن الحظ ، لم تقع إصابات في الوقت الحاضر. من أجل تقليل الخسائر في الممتلكات والإصابات الشخصية الناجمة عن الزلزال ، تم تعزيز المباني في المنطقة الواقعة في منطقة الزلزال بدرجات متفاوتة. من بينها ، المواد الأكثر استخدامًا في صناعة تقوية المباني هي قماش ألياف الكربون.
تعزيز مبدأ مركبات ألياف الكربون
قماش ألياف الكربون هو في الواقع منتج مقوى بألياف الكربون أحادي الاتجاه منسوج من حرير ألياف الكربون 12 كيلو. غالبًا ما يستخدم مع غراء التشريب لتشكيل مركبات ألياف الكربون. يتميز الهيكل الخرساني المقوى CFRP بخصائص القوة العالية والوزن الخفيف ومقاومة التآكل ومقاومة الأحماض والقلويات ، ولا يشغل مساحة المبنى الأصلية والبناء المريح والتطبيق الواسع. من حيث الخواص الميكانيكية ، يمكن أن تصل قوة شد CFRP إلى 8-10 مرات من التعزيز العادي ، لكن الوزن أقل بكثير من قوة التعزيز. يمكن تجاهل زيادة الوزن الذاتي للهيكل الخرساني أثناء التسليح بشكل أساسي.
نطاق التطبيق
على الرغم من أن قماش ألياف الكربون له العديد من المزايا كمواد للتعزيز الخارجي ، إلا أنه يحتوي أيضًا على بعض نقاط الضعف التي يصعب التحكم فيها. السبب الرئيسي هو أنه من الصعب تقييم المخاطر المحتملة لحريق أو أضرار من صنع الإنسان أو حوادث أخرى على هذه المواد في تصميم التعزيز. لذلك ، لا تنطبق هذه المواد إلا على تعزيز المشاريع التالية: 1) الهيكل الأصلي والمكونات المعززة سليمة بشكل أساسي ، ولكن يجب زيادة قدرتها على تحمل الحمل الحي ؛ 2) بسبب أخطاء التصميم أو البناء ، فإن الهيكل الأصلي والمكونات أقل تجهيزًا ببعض تعزيزات الشد أو الركائب ، والتي تحتاج إلى التعزيز (ولكن يجب ملاحظة أن نسبة التعزيز الحالية يجب ألا تكون أقل من الحد الأدنى لنسبة التعزيز المحددة في GB 50010) ؛ 3) لتعزيز القدرة الزلزالية للأعضاء الهيكلية الأصلية ؛ 4) يتم استخدامه لتقوية الأماكن مع الوسائط المسببة للتآكل.
مثال تطبيقى:جسر مقوى
نظرًا لمخاطر السلامة المحتملة لجسم الجسر ، فإن جسر الطريق الذي يعبر شارع Zhengxing في الطريق رقم 2 في Zhengzhou مقوى بقطعة قماش من ألياف الكربون ، ويتم لصق مئات من قماش ألياف الكربون في الجزء العلوي من قاع الجسر. (الصورة توضح الجزء السفلي من جسر الطريق)
هيكل من الصلب المقوى
بالمقارنة مع طرق الإصلاح التقليدية في الهياكل الفولاذية ، فإن تقوية البلاستيك المقوى بألياف الكربون لها مزايا واضحة. تقوية CFRP بشكل أساسي لا تزيد من وزن وحجم الهيكل الأصلي. أهم شيء هو أن تدعيم البوليمر المقوى بألياف الكربون لا يحتاج إلى فتح ولحام ، ولن يتسبب في إتلاف الهيكل الفولاذي ، ويضمن قوة وسلامة الهيكل الأصلي.
استخدام مركبات ألياف الكربون في طاقة الرياح
إن القوة العالية والوزن الخفيف لقماش ألياف الكربون تجعله مادة مثالية لتصنيع توربينات الرياح وشفرات طواحين الهواء. إن شفرة الطاحونة ذات القماش المصنوع من ألياف الكربون أصعب من شفرة الطاحونة التقليدية ولها عمر خدمة أطول ، وذلك لإنتاج المزيد من الطاقة مع رياح أقل.
التطبيق الخرساني لمركبات ألياف الكربون في ريش توربينات الرياح.
موضع التطبيق وتأثيره:
1.غطاء الشعاع الرئيسي: يقلل بشكل كبير من وزن الشفرة ويحسن صلابة النصل.
2.سطح الجلد: تحسين قدرة الشفرة على مقاومة الضغط والتوتر ، وتخفيف تآكل البيئة للشفرة.
3.جذر الشفرة:①تحسين قوة الكسر وقوة التحمل لمواد الجذر وتقليل ضغط مسامير الجذور.②قم بزيادة عدد البراغي ، ودمج الطاقة الجديدة عند الوصلة بين الشفرة والمحور ، وتحسين القوة الساكنة وقوة التعب.
4.نظام الحماية من الصواعق: تم تصميم الحواف الأمامية والخلفية للشفرة خصيصًا لتجنب ضربة البرق بشكل فعال وضمان الأداء المناسب للشفرة.
بالقرب من طرف الشفرة:①تقليل الوزن وتقليل الحمل على المحور ؛②من خلال الطرق والإجراءات ذات الصلة ، يمكن ضمان اتجاه الاهتزاز وقوة الشفرة.
