Tra i tanti metodi di rinforzo delle costruzioni, il rinforzo in fibra di carbonio è uno di questi. Grazie alla sua leggerezza, all'elevata resistenza e alla struttura semplice, la fibra di carbonio è stata preferita dall'industria dei rinforzi. La fibra di carbonio ha appena iniziato ad essere utilizzata nel rinforzo strutturale e ha ottenuto ottimi risultati. Tuttavia, a causa di alcune caratteristiche di sollecitazione intrinseche delle strutture rinforzate con tessuto in fibra di carbonio, alcune situazioni non sono adatte per il rinforzo con tessuto in fibra di carbonio. Questo dovrebbe essere notato. Quindi in quali circostanze non si dovrebbe utilizzare il rinforzo in fibra di carbonio?
1. Il rinforzo in fibra di carbonio presenta determinati requisiti per la struttura originale. Il livello di resistenza del calcestruzzo per i componenti rinforzati con fibra di carbonio generica non deve essere inferiore a C15 e la forza di adesione a trazione positiva tra il materiale in fibra di carbonio e la superficie del calcestruzzo non deve essere inferiore a 1,5 MPa. Si stabilisce inoltre che i componenti di rinforzo non possono essere cuscini di cemento e che il rapporto di rinforzo su un lato delle barre d'acciaio portanti longitudinali supera il 0,2%. Inoltre, il rinforzo in fibra di carbonio richiede anche che la superficie di base dei componenti rinforzati sia migliore. Se la superficie della base di rinforzo non è uniforme, è necessario utilizzare colla di riparazione strutturale per il trattamento di livellamento del terreno.
2. Per alcune strutture con grande deformazione, l'effetto del rinforzo in fibra di carbonio non è l'ideale. Sebbene la fibra di carbonio stessa abbia proprietà ad alta resistenza e il tessuto di carbonio di qualità standard sia progettato per avere un valore di resistenza di 1600 MPa nel rinforzo dei componenti chiave, a causa della grande deformazione del componente stesso, il componente stesso potrebbe deformarsi quando la fibra di carbonio non supera i 1600 MPa. I danni faranno sì che il tasso di utilizzo della resistenza della fibra di carbonio sia troppo basso e le proprietà ad alta resistenza della fibra di carbonio non verranno completamente utilizzate.
Allora come risolvere un problema del genere? Se il componente rinforzato presenta una certa deformazione, ma la deformazione non è molto grande, per il rinforzo è possibile utilizzare il metodo di rinforzo mediante incollaggio di piastre di acciaio spesse. Dopotutto, il tasso di utilizzo della resistenza alla compressione delle piastre d'acciaio spesse è significativamente più elevato. Meglio del tessuto in carbonio. Se la deformazione del componente rinforzato è ampia, l'armatura in acciaio precompresso può sfruttare appieno il suo valore. Il sistema di rinforzo della piastra in fibra di carbonio precompressa può ridurre efficacemente la deformazione della rigidità del componente e ridurre la larghezza dello spazio del componente. È una tecnologia di rinforzo attivo molto efficace.
3. Anche il rinforzo in fibra di carbonio presenta determinati requisiti per il supporto della struttura originale. La stessa fibra di carbonio ha un'elevata resistenza e la sua elasticità è molto simile alle barre d'acciaio. Tuttavia, la fibra di carbonio stessa è morbida e ha una resistenza alla trazione insufficiente, quindi deve essere completamente utilizzata quando si rinforza la fibra di carbonio. A causa della sua elevata resistenza alla compressione, questo metodo è adatto solo per il rinforzo di colonne e travi di strutture in calcestruzzo soggette a flessione, sollecitazione del perno della colonna, forza assiale maggiore della colonna e elementi di trazione. La forza del perno e l'ampia forza assiale della colonna rinforzata sono tutte rinforzate con un tessuto di carbonio avvolto attorno alla colonna, che sfrutta appieno le caratteristiche di elevata resistenza della fibra di carbonio. Per problemi come uno stress insufficiente sulla parete, l'adesione del tessuto in fibra di carbonio non sarà efficace.
4. Per i componenti strutturali in calcestruzzo che sono stati esposti a temperature elevate e basse per lungo tempo e che sono facilmente corrodibili, il rinforzo generale in fibra di carbonio sembra essere alquanto inadeguato. Quando si incontrano superfici strutturali ad alta temperatura, umide e fredde, è necessario utilizzare uno speciale adesivo resistente agli agenti atmosferici per far aderire le fibre di carbonio. Per alcuni componenti rinforzati che si corrodono facilmente, è possibile utilizzare un rinforzo a griglia in fibra di carbonio invece della fibra di carbonio incollata per il rinforzo.