اسپایک کربن
تقویت سازه‌های بتنی، بنایی و فولادی با استفاده از FRP یکی از رایج‌ترین روش‌های تقویت است. در این روش، ورق‌های کربنی یا شیشه‌ای FRP روی سطح بیرونی سازه قرار می‌گیرند. در صورتی که زیرساخت موجود بتنی یا بنایی باشد، رفتار FRP نصب شده روی سطح تقریباً همیشه با جدا شدن از زیرلایه کنترل می شود. این حالت شکست نامطلوب منجر به عدم استفاده از استحکام کششی بالای FRP می شود. با استفاده از اسپایک کربنی با طراحی و جزئیات مناسب، می‌توان این FRP را به طور عمیق‌تری در زیرساخت چسباند و از مقاومت بیشتری استفاده کرد. این به معنی استفاده کمتری از FRP برای رسیدن به همان سطح استحکام است. برای کاربردهای لرزه‌ای، استفاده از اسپایک کربنی می‌تواند به به تاخیر انداختن پیوند کمک کرده و به عنصر سازه‌ای اجازه دهد به شیوه ای انعطاف پذیرتر رفتار کند. یکی دیگر از کاربردهای رایج اسپایک کربن، استفاده از آن در سیستم مقاوم سازی FRCM جهت تقویت انواع سازه‌های بتنی و بناهای تاریخی می‌باشد.
سیستم های انکر و اسپایک جزء ارکان های مهمی از صنعت ساخت و ساز هستند. این سیستم‌ها سال‌هاست که برای ارائه روشی سریع و مطمئن برای اتصال اجسام به سطوح بتنی مانند دیوار، کف و سقف استفاده می‌شوند. پلیمرهای تقویت شده با الیاف (FRP) به طور گسترده به عنوان یک روش مقاوم سازی برای سازه های بتن مسلح موجود، به دلیل مزایای قابل توجه این مواد، مانند نسبت مقاومت به وزن بالا، شناخته شده اند. در واقع، اسپایک کربن یکی از محصولات کاربردی مقاوم سازی و بهسازی سازه محسوب می شود.
اسپایک کربن محصولی ساخته شده در کارخانه است که از رشته های شل الیاف کربن ساخته شده است. استفاده از این محصول در مقاوم سازی با پلیمر تقویت شده با الیاف FRP باعث افزایش کرنش محوری و همچنین باعث استحکام بین سطح و الیاف کامپوزیت FRP می گردد که کارایی کامپوزیت FRP را به نحو چشم گیری افزایش می‌دهد. اسپایک کربن را می‌توان برای انواع مختلفی از اشکال ساختاری که با کامپوزیت‌های FRP تقویت شده‌اند، اعمال کرد. اسپایک کربنی دارای استحکام بالایی می باشد همچنین از مقاومت مکانیکی و شیمیایی قابل قبولی برخوردار است که در برابر مواد خورنده مقاوم هستند.
در واقع، این اسپایک‌ها از یک دسته الیاف یا یک ورق الیافی تشکیل شده‌اند که یک سر بسته به شکل دایره‌ای یا بادبزن باز شده و به ورق FRP متصل می‌شود و سر دیگر آن با استفاده از رزین اپوکسی در یک سوراخ از پیش حفر شده تعبیه شده است.
اسپایک کربن این اطمینان را ایجاد می کند که FRP پیوند قوی تری را با سطح مورد نظر ایجاد می کند و نگرانی های در این زمینه را بطور کامل برطرف خواهد نمود.
| مشخصات | اسپایک کربن |
| رنگ | مشکی |
| مقاومت کششی | 4900MPa |
| مدول کششی | 230GPa |
| رزین های سازگار | اپوکسی، پلی استر و… |
| دمای نگهداری | 4℃-38℃ |
ویژگی ها
- ساخته شده در کارخانجات برای تضمین کیفیت کامل
- خورنده نیست و می تواند برای طیف گسترده ای از عناصر ساختاری اعمال شود
- اسپایک های کربنی می توانند از لایه برداری ورق های FRP جلوگیری یا آن را به تاخیر بیاندازند
- عمر مفید طولانی
- مدول کششی و استحکام بالا
- مقاومت مکانیکی و شیمیایی بالا
- عملکرد دی الکتریک بالا و در برابر الکتریسیته مقاوم هستند.
- کاهش هزینه ها
- دارای ویژگی خود عمل آوری
- مقاومت قابل قبول در دمای بالا و پایین
کاربردها
- تقویت سیستم تقویت پیش تنیده FRP
- بهبود انتقال نیرو از کربن و پارچه شیشه ای
- افزایش ظرفیت باربری سازه ها
- بهبود امکان مقاوم سازی لرزه‌ای سازه و تقویت مقاومت در برابر بار و نیروی زلزله
- کاهش وزن سازه نسبت به روش‌های دیگر مقاوم‌سازی
- تقویت الیاف FRP در نواحی انتهایی و مرزهای الیاف
- استفاده در شرایطی که نیاز به تعداد بالای لایه‌های الیاف در سازه وجود دارد
- کاهش مصرف الیاف در مقاوم سازی با سیستم های FRP
مراحل نصب
نکته : نصب اسپایک کربنی فقط باید توسط اجراکاران آموزش دیده و دارای گواهینامه انجام شود.
مراحل نصب اسپایک کربن به شرح و ترتیب زیر است؛
1. اسپایک کربنی باید در سوراخ‌های حفر شده در بستر موجود نصب شوند.
2. سوراخ های محل قرار گیری اسپایک کربنی باید حداقل 1.8 اینچ قطر بیشتر از قطر اسپایک داشته باشد. عمق سوراخ نیز باید 1.4 اینچ بیشتر از عمق تعبیه شده باشد.
3. سوراخ‌های حفر شده باید به شرح زیر تمیز گردند:
الف. مواد اضافی را با استفاده از هوای فشرده (حداقل 2 بار) یا جاروبرقی جدا کنید. برای تمیز کردن، شیلنگ باید با نازلی با قطر 2.3 قطر سوراخ نصب شود.
ب. دوبار برس سیمی.
ج. زباله‌ها را دوباره با استفاده از هوای فشرده (حداقل 2 بار) یا خلاء پاک کنید.
4. اسپایک کربنی باید روی الیاف FRP از قبل نصب شده نصب شوند، مگر اینکه در اسناد پروژه ذکر شده باشد که استثنایی قائل گردد.
5. سوراخ آماده شده باید کاملا با رزین عمل آوری پر شود.
7. انتهای پیش‌ساخته اسپایک کربنی را داخل سوراخ بگذارید و به پایین فشار دهید. طول انتهای پیش ساخته اسپایک کربنی مخصوصاً کوتاهتر از اسپایک طراحی شده است. اطمینان حاصل کنید که هوای محبوس شده در زیر یا اطراف آن وجود ندارد.
8. الیاف آزاد را با دقت روی پارچه FRP از قبل نصب شده قرار دهید.
نقد و بررسی‌ها
هنوز بررسی‌ای ثبت نشده است.