در میان روش های متعدد آرماتوربندی ساختمان، تقویت فیبر کربن یکی از آنهاست. به دلیل وزن سبک، استحکام بالا و ساختار ساده، فیبر کربن مورد علاقه صنعت تقویت شده است. استفاده از الیاف کربن در تقویت سازه ها به تازگی آغاز شده و به نتایج بسیار خوبی دست یافته است. با این حال، به دلیل برخی ویژگیهای تنش ذاتی سازههای تقویتشده با پارچه فیبر کربن، برخی موقعیتها برای تقویت با پارچه فیبر کربنی مناسب نیستند. این باید توجه شود. بنابراین در چه شرایطی نباید از تقویت فیبر کربن استفاده کرد؟
1. تقویت فیبر کربن دارای الزامات خاصی برای ساختار اصلی است. سطح مقاومت بتن برای اجزای تقویت شده با فیبر کربن عمومی نباید کمتر از C15 باشد و مقاومت کششی مثبت بین مواد فیبر کربنی و سطح بتن نباید کمتر از 1.5MPa باشد. همچنین مقرر شده است که اجزای تقویت کننده نمی توانند بالشتک های بتنی باشند و نسبت آرماتور در یک طرف میلگردهای فولادی باربر طولی از 0.2% بیشتر باشد. علاوه بر این، تقویت فیبر کربن همچنین مستلزم آن است که سطح پایه اجزای تقویت شده بهتر باشد. اگر سطح پایه آرماتور ناهموار باشد، باید از چسب تعمیر سازه برای عملیات تسطیح زمین استفاده شود.
2. برای برخی سازه ها با تغییر شکل زیاد، اثر تقویت فیبر کربن خیلی ایده آل نیست. اگرچه فیبر کربن خود دارای خواص استحکام بالایی است، و پارچه کربن با درجه استاندارد به گونهای طراحی شده است که دارای استحکام 1600 مگاپاسکال در تقویت اجزای کلیدی باشد، به دلیل تغییر شکل زیاد خود قطعه، ممکن است خود جزء تغییر شکل دهد. فیبر کربن از 1600MPa تجاوز نمی کند. آسیب باعث می شود که میزان استفاده از استحکام فیبر کربن بسیار پایین باشد و از خواص استحکام بالا فیبر کربن به طور کامل استفاده نشود.
پس چگونه می توان چنین مشکلی را حل کرد؟ اگر جزء تقویت شده تغییر شکل مشخصی داشته باشد، اما تغییر شکل خیلی زیاد نباشد، می توان از روش آرماتور چسباندن صفحات فولادی ضخیم برای تقویت استفاده کرد. از این گذشته، میزان استفاده از مقاومت فشاری صفحات فولادی ضخیم به طور قابل توجهی بالاتر است. بهتر از پارچه کربنی اگر تغییر شکل جزء تقویت شده زیاد باشد، آرماتور فولادی پیش تنیده می تواند به طور کامل از ارزش آن استفاده کند. سیستم تقویت صفحه فیبر کربن پیش تنیده می تواند به طور موثر تغییر شکل سفتی جزء را کاهش دهد و عرض شکاف قطعه را کاهش دهد. این یک فناوری تقویت فعال بسیار موثر است.
3. تقویت فیبر کربن نیز الزامات خاصی برای پشتیبانی از ساختار اصلی دارد. فیبر کربن خود استحکام بالایی دارد و خاصیت ارتجاعی آن بسیار شبیه به میله های فولادی است. با این حال، فیبر کربن خود نرم است و استحکام کششی کافی ندارد، بنابراین باید در هنگام تقویت فیبر کربن به طور کامل از آن استفاده کرد. به دلیل مقاومت فشاری بالا، این روش فقط برای تقویت ستونها و تیرهای سازه بتنی در معرض خمش، تنش محوری ستون، نیروی محوری اصلی ستون و اعضای کششی مناسب است. نیروی محوری و نیروی محوری بزرگ ستون تقویتشده همگی با پارچه کربنی پیچیده شده در اطراف ستون تقویت شدهاند که به طور کامل از ویژگیهای استحکام بالای فیبر کربن استفاده میکند. برای مشکلاتی مانند فشار ناکافی روی دیوار، چسبیدن پارچه فیبر کربن موثر نخواهد بود.
4. برای اجزای سازه ای بتنی که برای مدت طولانی در معرض دماهای بالا و پایین قرار گرفته اند و به راحتی خورده می شوند، به نظر می رسد تقویت عمومی فیبر کربن تا حدودی ناکافی باشد. هنگام مواجهه با سطوح ساختاری با دمای بالا، مرطوب و سرد، باید از چسب مخصوص مقاوم در برابر آب و هوا برای چسباندن الیاف کربن استفاده شود. برای برخی از اجزای تقویت شده که به راحتی خورده می شوند، می توان از تقویت کننده شبکه فیبر کربنی به جای فیبر کربن پیوند شده برای تقویت استفاده کرد.
