V poslednej dobe došlo v niektorých oblastiach ako Sichuan, Tibet a Xinjiang k mnohým zemetraseniam s magnitúdou viac ako 3. Našťastie v súčasnosti nie sú žiadne obete. Aby sa znížili straty na majetku a zranenia osôb spôsobené zemetrasením, budovy v oblasti nachádzajúcej sa v zóne zemetrasenia boli v rôznej miere spevnené. Spomedzi nich je najpoužívanejším materiálom v priemysle výstuže budov tkanina z uhlíkových vlákien.
Princíp spevnenia kompozitov z uhlíkových vlákien
Tkanina z uhlíkových vlákien je v skutočnosti jednosmerný produkt vystužený uhlíkovými vláknami tkaný z 12K hodvábu z uhlíkových vlákien. Často sa používa s impregnačným lepidlom na vytváranie kompozitov z uhlíkových vlákien. CFRP železobetónová konštrukcia má vlastnosti vysokej pevnosti, nízkej hmotnosti, odolnosti proti korózii, odolnosti voči kyselinám a zásadám, nezaberá pôvodný stavebný priestor, pohodlnú konštrukciu a široké uplatnenie. Pokiaľ ide o mechanické vlastnosti, pevnosť v ťahu CFRP môže dosiahnuť 8-10-násobok bežnej výstuže, ale hmotnosť je oveľa nižšia ako hmotnosť výstuže. Nárast vlastnej hmotnosti betónovej konštrukcie pri vystužovaní možno v podstate ignorovať.
Pôsobnosť
Hoci tkanina z uhlíkových vlákien má mnoho výhod ako materiál na vonkajšie vystuženie, má aj niektoré slabiny, ktoré sa ťažko kontrolujú. Hlavným dôvodom je, že je ťažké vyhodnotiť možné riziko požiaru, poškodenia spôsobeného človekom alebo iných nehôd na tomto materiáli pri návrhu výstuže. Preto je tento materiál použiteľný len na vystuženie nasledujúcich projektov: 1) pôvodná konštrukcia a zosilnené komponenty sú v podstate neporušené, ale je potrebné zvýšiť ich schopnosť znášať živé zaťaženie; 2) V dôsledku konštrukčných alebo konštrukčných chýb je pôvodná konštrukcia a komponenty menej vybavené niektorými ťahovými výstužami alebo strmeňmi, ktoré je potrebné vystužiť (treba však poznamenať, že existujúci pomer výstuže nesmie byť nižší ako stanovený minimálny pomer výstuže v GB 50010); 3) Zvýšiť seizmickú kapacitu pôvodných konštrukčných prvkov; 4) Používa sa na spevnenie miest s korozívnymi médiami.
Príklad aplikácie:Tvrdený mostík
Kvôli potenciálnym bezpečnostným rizikám mostného telesa je cestný most cez ulicu Zhengxing na ceste č. 2 v Zhengzhou vystužený látkou z uhlíkových vlákien a na vrchnej časti spodnej časti mosta sú nalepené stovky látok z uhlíkových vlákien. (na obrázku je spodná časť cestného mosta)
Zosilnená oceľová konštrukcia
V porovnaní s tradičnými metódami opráv oceľových konštrukcií má výstuž CFRP zjavné výhody. CFRP výstuž v podstate nezvyšuje hmotnosť a veľkosť pôvodnej konštrukcie. Najdôležitejšie je, že CFRP výstuž nepotrebuje otváranie a zváranie, nespôsobuje poškodenie oceľovej konštrukcie a zabezpečuje pevnosť a celistvosť pôvodnej konštrukcie.
Aplikácia kompozitov z uhlíkových vlákien vo veternej energii
Vysoká pevnosť a nízka hmotnosť látky z uhlíkových vlákien z nej robí ideálny materiál na výrobu lopatiek veterných turbín a veterných mlynov. Čepeľ veterného mlyna s tkaninou z uhlíkových vlákien je tvrdšia ako tradičná čepeľ veterného mlyna a má dlhšiu životnosť, aby produkovala viac energie pri menšom vetre.
Konkrétna aplikácia kompozitov z uhlíkových vlákien v lopatkách veterných turbín.
Poloha a účinok aplikácie:
1.Kryt hlavného nosníka: výrazne znižuje hmotnosť čepele a zlepšuje tuhosť čepele.
2.Povrch kože: zlepšuje schopnosť čepele odolávať tlaku a ťahu a zmierňuje koróziu čepele v prostredí.
3.Koreň čepele:①Zlepšite lomovú pevnosť a únosnosť koreňových materiálov a znížte tlak koreňových skrutiek.②Zvýšte počet skrutiek, upevnite novú energiu v spojení medzi lopatkou a nábojom a zlepšite statickú pevnosť a únavovú pevnosť.
4.Systém ochrany pred bleskom: predná a zadná hrana čepele sú špeciálne navrhnuté tak, aby účinne zabránili úderu blesku a zabezpečili príslušný výkon čepele.
V blízkosti špičky čepele:①Znížte hmotnosť a znížte zaťaženie náboja;②Pomocou príslušných metód a opatrení možno zaručiť smer vibrácií a pevnosť čepele.
