CFRP — Carbon Fiber Reinforced Polymer — adalah komposit dari serat karbon berkekuatan tinggi yang terikat dalam matriks epoksi yang diawetkan. Dilekatkan pada permukaan elemen struktural yang ada, ia menambahkan kapasitas tarik tepat di mana elemen tersebut membutuhkannya, mengubah balok, pelat, kolom, atau dinding yang lemah menjadi yang mampu menahan beban saat ini. Ini dilakukan tanpa pembongkaran, waktu henti, dan beban mati tambahan yang dibawa oleh metode tradisional.
Mengapa serat karbon?
Daya tariknya terletak pada material itu sendiri. Serat karbon memiliki kekuatan tarik beberapa kali lipat dari baja struktural dengan berat kira-kira seperlima, dan tidak berkarat. Laminasi setebal hanya satu milimeter dapat menggantikan pelat baja yang jauh lebih berat. Karena perkuatannya tipis dan ringan, dapat dipasang dengan tangan, di atas kepala, dan di ruang sempit di mana pemasangan pelat baja dengan baut tidak praktis.
Cara kerjanya
Perkuatan bergantung pada ikatan antara komposit dan substrat. Serat menahan tarikan; perekat epoksi mentransfer tegangan dari beton ke serat di seluruh area yang direkatkan. Oleh karena itu, struktur yang ada harus dalam kondisi baik: material lepas, laitance, dan kontaminasi dihilangkan, permukaan digerinda untuk mengekspos agregat, dan primer diaplikasikan agar resin saturasi dapat mencengkeram. Ketika sistem mengeras, elemen dan CFRP bertindak komposit sebagai satu kesatuan.
Di mana digunakan
Aplikasi tipikal meliputi: meningkatkan kapasitas beban hidup dari girder jembatan dan dek parkir; memulihkan kapasitas yang hilang akibat korosi atau benturan; menambahkan kekuatan lentur atau geser setelah perubahan fungsi; mengekang kolom untuk meningkatkan daktilitas dan kapasitas aksial; dan perkuatan seismik. CFRP bekerja pada beton bertulang, beton pratekan, baja, bata, dan kayu.
Dua bentuk umum
Sistem ini tersedia terutama sebagai kain fleksibel (juga disebut lembaran atau wrap), yang dijenuhkan dengan resin di lokasi dan menyesuaikan dengan bentuk melengkung dan tidak beraturan, serta pelat pra-awet kaku (strip laminasi), yang direkatkan pada permukaan bawah yang rata untuk perkuatan lentur yang efisien. Memilih di antara keduanya adalah subjek dari panduan tersendiri.
Keuntungan dan keterbatasan
Keuntungannya adalah kecepatan, bobot tambahan minimal, ketahanan korosi, dan hampir tidak ada perubahan pada dimensi elemen atau ruang bebas. Keterbatasannya juga penting: CFRP adalah perkuatan tarik yang direkatkan pada permukaan, sehingga elemen yang ada harus memiliki kapasitas tekan yang cukup sejak awal; kinerja sangat tergantung pada persiapan permukaan dan keahlian pemasang; dan serat karbon polos kehilangan kekuatan dalam kebakaran, sehingga rakitan tahan api memerlukan lapisan pelindung atau papan. Desain harus selalu mengikuti kode yang diakui seperti ACI 440.2R dan dilakukan oleh insinyur yang berkualifikasi.
Digunakan dalam batasan tersebut, perkuatan CFRP adalah salah satu cara tercepat dan paling tidak mengganggu untuk memperpanjang masa pakai struktur yang ada.