HomeWissenBetonVerwendung von GFK zur Betonverstärkung
x
Die 10 größten Flughäfen der Welt

Verwendung von GFK zur Betonverstärkung

Faserverstärkte Polymer-Verbundwerkstoffe (FVK) werden seit über 50 Jahren zur Betonverstärkung in Afrika eingesetzt. Während dieser Strecke hat die Akzeptanz von GFK-Verbundwerkstoffen als Hauptbaustoff zugenommen, ebenso wie die Anzahl der abgeschlossenen GFK-Verstärkungsprojekte. Dies wurde durch die Verwundbarkeit des afrikanischen Kontinents gegenüber Witterungseinflüssen sowie durch den Klimawandel und Schäden an Infrastrukturprojekten in Höhe von 184Milliarden US-Dollar bis zum Jahr 2100 verursacht. Infrastrukturschäden dieser Größenordnung könnten die Investitionen in die Entwicklung des Zugangs zum ländlichen Raum und die Verbesserung des Lebensunterhalts in afrikanischen Ländern lahm legen.

Laut Tarek Alkhrdaji, dem Vice President of Engineering bei Structural Technologies in den USA, können GFK-Verbundwerkstoffe vor Ort im Nass-Lay-up-Verfahren hergestellt werden, bei dem ein trockenes Gewebe aus Kohlenstoff oder Glas mit Epoxid gesättigt und gebunden wird auf den fertigen Betonuntergrund. Nach dem Aushärten wird das FRP ein integraler Bestandteil des Strukturelements und fungiert als extern gebundenes Verstärkungssystem. GFK-Verbundwerkstoffe können auch in einer Produktionsstätte vorgefertigt werden, in der das Material verarbeitet wird Pultrusion verschiedene Formen zu schaffen, die zur Verstärkung von Strukturen wie Stäben, Stäben und Platten verwendet werden können.

Lesen Sie auch: So reparieren Sie polierte Betonböden

Die konkrete Verstärkung bestehender Strukturen mithilfe von FRPs kann komplexe Bewertungs-, Entwurfs- und Detaillierungsprozesse umfassen, die ein gutes Verständnis der vorhandenen strukturellen Bedingungen sowie der für die Reparatur der Struktur verwendeten Materialien vor der FRP-Installation erfordern. Die Eignung von FRPs zur Stärkung einer Struktur kann bestimmt werden, indem man versteht, was FRP ist und welche Vorteile es bietet, aber was noch wichtiger ist, welche Einschränkungen es aufweist.

Kohlefaserbasiert (CFK)

Die gebräuchlichsten FRP-Systeme für Betonverstärkungsanwendungen sind CFK-Systeme. Im Gegensatz zu Systemen auf Glasfaserbasis weist Kohlenstoff überlegene mechanische Eigenschaften und eine höhere Zugfestigkeit, Steifheit und Haltbarkeit auf. Die Verwendung vorgefertigter CFK-Stangen und -Platten ist normalerweise auf gerade oder leicht gekrümmte Oberflächen beschränkt. Zum Beispiel die Ober- oder Unterseite von Platten und Trägern. Vorgefertigte GFK-Elemente sind normalerweise steif und können vor Ort nicht gebogen werden, um Säulen oder Balken zu umwickeln.

FRP-Gewebe sind jedoch in unidirektionalen Endlosbögen auf Rollen erhältlich, die leicht an jede Geometrie angepasst werden können und um nahezu jedes Profil gewickelt werden können. GFK-Gewebe können an die Zugseite von Bauteilen, dh Platten oder Balken, geklebt werden, um eine zusätzliche Zugverstärkung bereitzustellen und die Biegefestigkeit zu erhöhen; Um die Stege von Trägern und Trägern gewickelt, um ihre Scherfestigkeit zu erhöhen, und um Säulen gewickelt, um ihre Scher- und Axialfestigkeit zu erhöhen und die Duktilität sowie das Verhalten der Energieableitung zu verbessern.

Das Klebesystem

Die Klebstoffsysteme, die zum Verbinden von FRP mit dem Betonsubstrat verwendet werden, können eine Grundierung enthalten, die in den Betonsubstrat eindringt und die Verbindung des Systems verbessert; Epoxidspachtel zum Ausfüllen kleiner Oberflächenhohlräume im Substrat und zur Bereitstellung einer glatten Oberfläche, an die das FRP-System gebunden ist; sättigendes Harz, das zum Einweichen des Gewebes und zum Binden an das vorbereitete Substrat verwendet wird; und eine Schutzbeschichtung, um das gebundene FRP-System vor potenziell schädlichen Umwelteinflüssen und mechanischen Einwirkungen zu schützen. Meistens wirkt sich ultraviolettes (UV) Licht negativ auf Epoxidharze aus, die das FRP verstärken. Sie können jedoch auch mit Acryl- und Zementbeschichtungen sowie anderen Arten von Beschichtungen geschützt werden.

Die Harze und Fasern für ein FRP-System werden normalerweise als ein System entwickelt, basierend auf Material- und Strukturprüfungen. Das Mischen oder Ersetzen einer Komponente eines FRP-Systems durch eine Komponente eines anderen Systems ist nicht ratsam und kann die Eigenschaften des ausgehärteten Systems beeinträchtigen.

Das FRP-System und die vorbereitete Betonbindung sind sehr wichtig, und die Oberflächenvorbereitung ist für die meisten Anwendungen von entscheidender Bedeutung. Das Vorhandensein einer inneren Verschlechterung der Bewehrung muss vor dem Einbau des FRP-Systems behoben werden, da das FRP-System sonst beschädigt werden kann Delamination des Betonsubstrats.

Wenn Sie eine Bemerkung oder weitere Informationen zu diesem Beitrag haben, teilen Sie uns diese bitte im Kommentarbereich unten mit

Dennis Ayemba
Country / Features Editor, Kenia

Hinterlasse eine Antwort

Bitte geben Sie Ihren Kommentar!
Bitte geben Sie Ihren Namen hier