Semua tentang penguatan serat karbon

Penguatan struktural adalah salah satu tahap utama (jika bukan yang paling penting) dari setiap proses konstruksi, yang terkait dengan stabilisasi dan peningkatan kekuatan keseluruhan struktur. Memperkuat struktur dengan serat karbon adalah teknologi yang berusia sedikit di atas 20 tahun dan dianggap progresif.

Metode sederhana namun sangat efektif ini memiliki daftar keunggulan yang mengesankan, yang dijelaskan oleh sifat-sifat material. Tidak perlu menggunakan peralatan khusus dengan kapasitas angkat tinggi untuk melakukan operasi penguatan, karena serat karbon ringan. Pekerjaan itu sendiri dilakukan 10 kali lebih cepat dibandingkan dengan teknologi lain. Pada saat yang sama, kain karbon tidak hanya membuat struktur lebih kuat - tetapi juga meningkatkan daya dukung beban.

Serat karbon adalah poliakrilonitril (diperlakukan pada suhu tertinggi). Selama penguatan, serat diresapi dengan resin epoksi dua komponen, setelah itu dipasang ke permukaan objek itu sendiri.Epoxy yang sama menunjukkan daya rekat yang sangat efektif pada beton bertulang, dan ketika reaksi kimia terjadi, serat karbon menjadi plastik keras, yang 6 atau bahkan 7 kali lebih kuat dari baja.

Serat karbon dihargai karena fakta bahwa tidak takut korosi, tahan terhadap faktor lingkungan yang agresif. Beban pada benda dalam hal massa tidak bertambah, dan penguat mampu beroperasi selama 75 tahun atau lebih.

Persyaratan untuk serat karbon:

• serat harus sejajar;
• untuk melestarikan struktur elemen penguat, jaring fiberglass khusus digunakan;
• serat karbon diproduksi secara ketat sesuai dengan persyaratan teknologi dan memenuhi standar kualitas.

Di antara sifat material yang luar biasa lainnya adalah perlindungan struktur dari kelembaban. Serat melakukan pekerjaan yang sangat baik untuk menciptakan lapisan kedap air yang padat. Ini adalah bahan berkekuatan tinggi, dalam hal karakteristik tarik, nilai serat karbon mencapai 4900 MPa.

Kesederhanaan dan kecepatan proses pemasangan yang sangat tinggi juga menarik, yaitu, objek apa pun dapat diperkuat dalam waktu singkat, tanpa menghabiskan uang untuk menyewa peralatan dan memanggil sejumlah besar spesialis. Dan penghematan biaya tenaga kerja, waktu dan sumber daya uang ini membuat serat karbon menjadi produk unggulan di segmennya.

Secara terpisah, perlu dicatat efektivitas teknologi penguatan serat karbon. Ini akan menjadi seperti itu jika beberapa kondisi terpenuhi: ini adalah kelembaban alami struktur, yang tidak mengganggu kemungkinan pemasangan bahan penguat, dan keandalan pengikatan, dan sifat serat dan lem yang stabil dalam parameter waktu.

Arah utama aplikasi adalah penguatan struktur beton bertulang. Serat diletakkan pada bagian-bagian struktur yang memiliki tegangan terbesar.

Apa alasan untuk memperkuat struktur bangunan yang dapat diidentifikasi:

• penuaan fisik objek, keausan aktual material dan elemen struktural individu (pelat lantai, kolom, dll.);
• kerusakan pada struktur beton, yang mengurangi daya dukungnya;
• pembangunan kembali tempat, di mana penyesuaian dilakukan pada unit struktural bantalan;
• situasi ketika permintaan diterima untuk menambah jumlah lantai bangunan;
• penguatan struktur yang ditentukan oleh situasi darurat dan penyelesaiannya yang mendesak;
• gerakan tanah.

Tetapi tidak hanya dengan beton bertulang, serat karbon berinteraksi dengan sangat sukses. Hal yang sama berlaku untuk struktur logam yang memiliki modulus kekuatan dan elastisitas yang terkait dengan serat karbon. Anda juga dapat bekerja dengan struktur batu, seperti pilar, dinding rumah bata.

Balok lantai kayu juga perlu diperkuat jika keadaan sistem balok memerlukan intervensi, jika daya dukungnya jelas berkurang.

Rekomendasi adalah dasar teori dari suatu proses yang tidak terlalu memakan waktu, tetapi tetap membutuhkan perhatian terhadap semua detail.

Sebelum memulai penguatan eksternal dengan serat karbon, perlu dilakukan penandaan struktural, yaitu, perlu untuk menguraikan area di mana elemen penguat akan diperbaiki. Pengukuran dilakukan bersamaan dengan pembersihan permukaan dari lapisan lama, dari laitance semen.Untuk ini, penggiling sudut dengan cangkir berlian digunakan. Pilihan lainnya adalah water-sandblaster. Dan pemurnian terjadi sampai ditemukan agregat beton yang besar.

Semua tindakan di atas membutuhkan eksekusi yang sangat bertanggung jawab, karena tingkat persiapan pangkalan untuk penguatan secara langsung mempengaruhi hasil akhir. Bekerja pada efektivitas amplifikasi dimulai dengan tindakan persiapan.

Yang perlu Anda perhatikan:

• bagaimanakah ciri-ciri keutuhan/kekuatan bahan benda yang akan dikuatkan;
• apakah permukaan tempat serat karbon akan dipasang rata;
• apa indikator suhu dan kelembaban permukaan tempat bahan penguat dipasang;
• apakah ada debu, kotoran di tempat perekatan, apakah cukup dibersihkan sebelum prosedur yang akan datang, apakah pembersihan yang tidak memadai akan mengganggu daya rekat alas dan serat karbon.

Tentu saja, perhitungan penguatan struktur juga dilakukan, atas dasar pekerjaan itu dilakukan. Pekerjaan ini harus dilakukan hanya oleh spesialis berkualifikasi tinggi. Tentu saja, setiap perhitungan independen penuh dengan kesalahan yang tak termaafkan. Biasanya tugas seperti itu diselesaikan oleh pro organisasi desain.

Untuk menghitung penguatan suatu objek dengan serat karbon, Anda perlu:

• hasil pemeriksaan dan pemeriksaan terhadap benda perkuatan itu sendiri;
• foto permukaan objek yang detail dan berkualitas tinggi;
• penjelasan rinci.

Serat karbon itu sendiri dijual dalam gulungan yang dikemas dalam polietilen. Adalah penting bahwa selama persiapan permukaan kerja, debu tidak mengenai material tulangan. Dan itu akan menjadi - dan paling sering selama penggilingan beton. Jika permukaannya tidak bebas debu, tidak terlindung dari masuknya, material tidak bisa jenuh dengan substansi - pekerjaan akan rusak.

Oleh karena itu, sebelum memotong jala / pita, permukaan kerja selalu ditutup dengan polietilen, dan baru kemudian pengukuran dapat dimulai. Untuk memotong jaring dan selotip hidrokarbon, Anda perlu menyiapkan gunting logam atau pisau klerikal.

Komposisi dua komponen berfungsi sebagai perekat, oleh karena itu Anda harus mencampur komponen ini sendiri dalam proporsi yang tepat. Agar tidak melanggar proporsi ini, perlu menggunakan timbangan dalam proses pemberian dosis. Aturan besi, dan ini dia: komponen dicampur dengan lancar, secara bertahap menghubungkan, massa dicampur dengan bor dengan nosel khusus. Jika kesalahan dibuat dalam proses ini, ini dapat menyebabkan perekat mendidih.

Penting! Di pasar konstruksi saat ini Anda dapat menemukan bahan perekat, yang dijual dalam dua ember. Proporsi yang diperlukan dari kedua komponen telah diukur, mereka hanya perlu dicampur sesuai dengan instruksi.

Alat lain yang diambil pada saat pembuatan campuran adalah perekat semen polimer.

Teknologi pemasangan tergantung pada jenis bahan yang dipilih. Pita karbon dapat dilampirkan ke alas dengan dua cara: kering atau basah. Teknologi memiliki sifat yang sama: lapisan perekat diterapkan pada permukaan alas. Tetapi dengan metode kering, pita menempel pada alas dan diresapi dengan perekat hanya setelah digulung dengan roller. Dengan metode basah, pita yang sama awalnya diresapi dengan komposisi perekat dan baru kemudian digulung ke alas untuk dirawat dengan roller.

Fitur Pemasangan:

Untuk menghamili serat karbon dengan perekat, lapisan komposisi ini diterapkan pada permukaan serat, digulung, mencapai yang berikut: lapisan atas perekat menembus jauh ke dalam bahan, dan lapisan bawah muncul di luar.

Pita karbon juga direkatkan dalam beberapa lapisan, tetapi Anda tetap tidak boleh melakukan lebih dari dua. Ini penuh dengan fakta bahwa ketika dipasang ke permukaan langit-langit, material hanya meluncur di bawah beratnya sendiri.

Ketika perekat berpolimerisasi, itu akan menjadi sangat halus, yang berarti bahwa penyelesaian lebih lanjut hampir tidak mungkin.

Ketika lamela karbon dipasang, komposisi pengikat diterapkan tidak hanya pada objek yang akan diperkuat, tetapi juga pada elemen yang dipasang itu sendiri. Setelah diperbaiki, lamela harus digulung dengan spatula / roller.

Jaring karbon dilekatkan pada beton yang awalnya dibasahi. Segera setelah perekat diterapkan (secara manual atau mekanis), mesh harus segera digulung, tanpa menunggu perekat mengering. Jala harus sedikit ditekan ke dalam komposisi perekat. Para ahli lebih suka menggunakan spatula pada tahap ini.

Setelah itu, Anda harus menunggu sampai komposisi awalnya diambil. Dan Anda dapat memahami ini dengan menekan - seharusnya tidak mudah. Jika jari ditekan dengan susah payah, maka bahannya telah disita.

Perekat berbahan dasar epoksi mudah terbakar. Di bawah paparan ultraviolet, itu juga berisiko menjadi sangat rapuh. Oleh karena itu, perlu untuk menggunakan komposisi seperti itu dengan proteksi kebakaran yang disediakan untuk objek yang akan diperkuat.

Secara umum, penguatan struktur dengan serat karbon merupakan cara yang progresif, dari banyak sudut pandang, ekonomis untuk memperkuat struktur dan elemen-elemennya.. Komposit yang digunakan dalam penguatan jauh lebih ringan dan lebih tipis daripada bahan yang lebih konvensional. Selain itu, penguatan eksternal adalah teknik modern yang universal. Ini digunakan baik pada tahap konstruksi bangunan, dan selama perbaikan, selama pekerjaan restorasi, yaitu, untuk memperkuat struktur, dalam banyak kasus bahkan tidak perlu menunda operasinya.

Serat karbon memperkuat elemen bangunan perumahan dan industri, struktur arsitektur, transportasi dan fasilitas hidrolik, dan bahkan fasilitas industri nuklir.

Nah, mereka yang percaya bahwa penggunaan material dan teknologi baru selalu lebih mahal daripada solusi tradisional adalah apriori salah dalam perhitungan mereka. Kekuatan struktur meningkat berkali-kali lipat, bangunan tidak berhenti digunakan selama perbaikan (dan ini dapat menyebabkan kerugian finansial dalam ukuran yang lebih serius), perbaikan seperti itu sangat cepat pada waktunya.

Anda dapat mempelajari cara memperkuat papan dengan serat karbon dalam video di bawah ini.