Onlangs zijn er veel aardbevingen geweest met een kracht van meer dan 3 in sommige gebieden zoals Sichuan, Tibet en Xinjiang. Gelukkig zijn er op dit moment geen slachtoffers. Om het materiële verlies en persoonlijk letsel als gevolg van de aardbeving te verminderen, zijn de gebouwen in het gebied in het aardbevingsgebied in verschillende mate versterkt. Onder hen is koolstofvezeldoek het meest gebruikte materiaal in de bouwversterkingsindustrie.
Versterkingsprincipe van koolstofvezelcomposieten
Koolstofvezeldoek is eigenlijk een unidirectioneel met koolstofvezel versterkt product geweven van 12K koolstofvezelzijde. Het wordt vaak gebruikt met impregneerlijm om koolstofvezelcomposieten te vormen. CFRP-structuur van gewapend beton heeft de kenmerken van hoge sterkte, lichtgewicht, corrosieweerstand, zuur- en alkalibestendigheid, neemt niet de oorspronkelijke bouwruimte in beslag, gemakkelijke constructie en brede toepassing. In termen van mechanische eigenschappen kan de treksterkte van CFRP 8-10 keer die van gewone wapening bereiken, maar het gewicht is veel lager dan dat van wapening. De toename van het eigen gewicht van de betonconstructie tijdens wapening kan in principe worden genegeerd.
Toepassingsgebied
Hoewel koolstofvezeldoek veel voordelen heeft als materiaal voor externe versterking, heeft het ook enkele zwakheden die moeilijk te beheersen zijn. De belangrijkste reden is dat het moeilijk is om het mogelijke risico van brand, door de mens veroorzaakte schade of andere ongevallen op dit materiaal in het wapeningsontwerp in te schatten. Daarom is dit materiaal alleen van toepassing op de versterking van de volgende projecten: 1) de originele structuur en versterkte componenten zijn in principe intact, maar hun vermogen om levende belasting te dragen moet worden vergroot; 2) Als gevolg van ontwerp- of constructiefouten zijn de originele structuur en componenten minder uitgerust met enkele trekwapening of beugels, die moeten worden versterkt (maar er moet worden opgemerkt dat de bestaande wapeningsverhouding niet lager mag zijn dan de gespecificeerde minimale wapeningsverhouding in GB 50010); 3) Om de seismische capaciteit van de originele structurele leden te verbeteren; 4) Het wordt gebruikt voor het versterken van plaatsen met corrosieve media.
Toepassingsvoorbeeld：Geharde brug
Vanwege de potentiële veiligheidsrisico's van het bruglichaam, is de wegbrug over de Zhengxing-straat op No. 2 Road in Zhengzhou versterkt met koolstofvezeldoek en zijn honderden koolstofvezeldoeken op de bovenkant van de brugbodem geplakt. (de foto toont de onderkant van de verkeersbrug)
Versterkte stalen structuur
Vergeleken met de traditionele reparatiemethoden in staalconstructies heeft CFRP-wapening duidelijke voordelen. CFRP-versterking verhoogt in principe niet het gewicht en de grootte van de originele structuur. Het belangrijkste is dat CFRP-wapening niet hoeft te worden geopend en gelast, geen schade aan de staalconstructie zal veroorzaken en de sterkte en integriteit van de originele constructie garandeert.
Toepassing van koolstofvezelcomposieten in windenergie
De hoge sterkte en het lichte gewicht van koolstofvezeldoek maken het een ideaal materiaal voor het vervaardigen van windturbine- en windmolenbladen. Het windmolenblad met koolstofvezeldoek is harder dan het traditionele windmolenblad en heeft een langere levensduur, waardoor er meer energie wordt geproduceerd met minder wind.
Concrete toepassing van koolstofvezelcomposieten in windturbinebladen.
Toepassingspositie en effect:
1.Hoofdbalkkap: vermindert het gewicht van het blad aanzienlijk en verbetert de stijfheid van het blad.
2.Huidoppervlak: verbeter het vermogen van het mes om druk en spanning te weerstaan, en verminder de corrosie van de omgeving naar het mes.
3.Bladwortel:①Verbeter de breuksterkte en draagkracht van wortelmaterialen en verminder de druk van wortelbouten.②Verhoog het aantal bouten, consolideer de nieuwe energie bij de verbinding tussen blad en naaf en verbeter de statische sterkte en vermoeiingssterkte.
4.Bliksembeveiligingssysteem: de voor- en achterranden van het blad zijn speciaal ontworpen om blikseminslag effectief te voorkomen en de relevante prestaties van het blad te garanderen.
In de buurt van de punt van het mes:①Verminder het gewicht en verminder de belasting op de naaf;②Door relevante methoden en maatregelen kan de trillingsrichting en sterkte van het blad worden gegarandeerd.
