Güçlendirme-3

Bir önceki yazımızda betonarme manto güçlendirme sistemini anlatmıştık, buradan devam edecek olursak sırada;
Çelik güçlendirme sistemine bakalım. Bu sistemin uygulanması yine hazırlanan projeye göre uygulama yapılması ile olmaktadır. Projemizde taşıyıcılara çelik sarma veya çelik çaprazlar ve plakalar şeklinde olabilir. Projemizdeki çelik elemanların uygulanması, montajı ve bu montajların ankrajı yine hali hazırdaki betonarme taşıyıcı sistemimize penetre olması iki yüzeyin birbirine aderansının sağlanması uygulamadaki can alıcı noktadır.

Betonarme yüzeyimiz betonarme manto sisteminde anlattığımız gibi hazırlanmalıdır. Çelik sistem elemanlarının betonarme yüzeyimize arada sıfır boşluk kalacak şekilde oturtulması her iki yüzey arasında milimetrelik boşluk dahi kalmayacak şekilde ankrajlarının yapılması gerekmektedir. Çelik sistemlerdeki proje detaylarında genelde betonarme taşıyıcımız iki plakalı sistemle bağlanmaktadır. Bu iki plakanın birine bağlanması için kullanılan cıvata somun elemanlarının betonarme taşıyıcının delinerek uygulanmasıyla oluşmaktadır. Bu delme ve ankraj lamada yine kullanılan kimyasal dübellerin sismik onaylı olmasına dikkat etmeliyiz. Çelik güçlendirme sisteminin dezavantajlarından biriside yapılan ankrajların boşluklu imalatının yapılmasıdır. Bunun önüne geçmek için yapılan ankrajlarda çekme testinin yapılmasıdır. Her ankraja bunu yapamasak da belirli bir sayıda ve belirtilmemiş ankrajların test edilmesi gerekmektedir. Uygulama yapılırken kullanılan plakaların yerleştirilmesinde betonarme yüzey ile plaka arasında epoksi esaslı tamir harçlarıyla plakalar sabitlenmelidir. Kaynaklı yapılacak olan sabitleme işlemlerinde plakaların hızlı bir şekilde soğutulması gerekmektedir.

CFRP kompozit sistemlerin uygulanması:
CFRP yani Carbon Fiber Reinforced Polymer türkçesi “karbon lif takviyeli polimer” den oluşan kompozit sistemler. Karbon fiberin tarihçesine baktığımızda ilk karbon liflerin kullanımı 1879 yılında Thomas Edison’un lamba filamentinde kullanması için aldığı patentle başlamaktadır. Daha sonra 1950 de İngiliz kraliyet havacılık kurumunda ve bu noktadan itibaren savunma sanayisi, havacılık sektörü, uzay araçları ve araç endüstrisinde kullanılmaya başlanmıştır. Formula 1, nascar gibi araba yarışlarında kullanılan araçlarda, lüks yatlarda, lüks araba konseptlerinde, motosiklet kasklarında, araç kaplamalarında, cep telefonlarında nerdeyse hayatımızın her alanına girmiş bulunmaktadır.

CFRP kompozit sistemlerini ve uygulamalarını anlatırken daha iyi anlaşılabilmesi için öncelikle kompozit sistemleri tanımamız gerekir.
Peki kompozit nedir? diye bakacak olursak; bir matris (ortam) ve birde güçlendiriciden oluşmaktadır. Kısacası kompozit dediğimizde iki malzemenin faydalı yönlerini kullanaraktan oluşturulan bir yapıdır. Örnek verecek olursak beton, betonarme ve CFRP gibi. Beton; çimento pastası matris ve agrega güçlendirici olarak bir kompozit oluşturmaktadır. Betonarme; beton matris ve demir donatı güçlendirici olarak bir kompozit yapı oluşturmaktadır. CFRP dediğimiz karbon lifli polimerler ise polimer matris ve karbon lif güçlendirici ile kompozit yapıyı oluşturmaktadır.

CFRP kompozit nedir?
iki bileşenli matris ve takviyelerden oluşan bir frp polimer kompozitidir. Bu tür kompozit malzemede, karbon elyaf takviyeleri genellikle epoksi olan bir polimer reçinesi ile birleştirilir. Bu CFRP kompoziti, karbon lifi düzenine ve karbon lifi polimer malzemelere oranına bağlı olan birçok özelliğe sahiptir. Bu CFRP kompozitinin birincil elemanı, petrol endüstrisinden poliakrilonitrol denilen bir polimerden üretilen bir karbon fiber ipliktir. Endüstride bu kompozitin en belirgin kullanımı yapıların güçlendirilmesi, onarılması ve güçlendirilmesidir. Beton yapıyı güçlendirmek ve onarmak için diğer geleneksel yöntemlere kıyasla polimerik karbon kompozit sistemi veya CFRP kullanılması Birçok avantajı var. CFRP karbon kompozit sisteminin avantajları kolay taşıma ve kesintisiz kullanım ve yapının diğer kısımlarına zarar vermemedir. CFRP sistemi zamanla korozyona uğramaz ve betona bitişiktir.

Karbon lifinin CFRP’deki rolü
Karbon fiber, cfrp kompozitinde önemli bir rol oynar ve kompozit yük taşımada büyük bir rol oynar. Bu lifler oldukça esnektir ve bu nedenle kompozit oluşumunda önemli bir rol oynar ve CFRP kompozitleri farklı dairesel ve kavisli sütunlara uyarlamak için kullanılabilir. Karbon fiber yüksek bir yoğunluğa sahiptir, bu nedenle epoksi reçinesi elyaftan kolayca akabilir.

CFRP’de Matrix Rolü
Polimer kompozitlerin ikinci bileşeni, bu bileşikte önemli bir rol oynayan CFRP matrisidir. Bu polimer matrisi, takviye elyaflarını yapışkan olarak tutar ve yüke uygulandığında deforme olur, gerginliği katı ve sert elyaflara aktarır. Aynı zamanda, polimer matrisler, aynı zamanda stres konsantrasyonunu azaltan bir enerji emme özelliğine sahiptir. Bu polimerik malzemenin özellikleri düşük viskoziteli, kalıpları doldurma kabiliyeti, takviye elyaflarının ve diğer takviye maddelerinin hızlı ıslanması ve jel zamanına sahip olmasıdır. Epoksi reçineler, fenolik reçineler vb. Her türlü polimer marndan ayırt edilebilir.

CFRP karbon kompozit
Karbon güçlendirici malzemeler olan kompozitlere karbon-karbon kompozitleri denir. Karbon kompozitlerin yoğunluğu metreküp başına 1,6 ila 2 gram arasındadır ve seramik metallerden çok daha düşüktür. CFRP sistemleri, yüksek esneklikleri nedeniyle dairesel kesitli gibi kavisli ve dairesel yüzeylerde kullanılabilir. Bu sistem, direk ve duvarın esnekliğini arttırır. Sistem karbon fiberin varlığından dolayı çelik mukavemeti ile esnek ve hafiftir. Ayrıca karbon fiberin yüksek ısıl direncinden dolayı, ısıya maruz kalmaz. Ani bir şoktan dolayı şok oldum. CFRP sisteminin en önemli faydaları, ağırlıklarına karşı yüksek direnç oranıdır CFRP sistemi, çelik ve diğer malzemelerden daha düşük bir ağırlığa ve daha az yoğunluğa sahiptir. CFRP kompozit elektriksel ve termal bir iletkendir ve yüksek sıcaklıklarda gücünü korur.