Усиление углеволокном конструкций, плит и перекрытий

1. Особенности углеволокна для усиления конструкций
2. Виды углеволокна для армирования
3. Места применения
4. Технология проведения работ по усилению углеволокном
5. Цены на работы по усилению углеволокном
6. Примеры работ, завершенные объекты

Усиление элементов конструкций зданий и сооружений требуется не только при естественном износе сооружения, в укреплении не редко нуждаются и новостройки. Необходимая методика армирования выбирается по результатам предварительного обследования. Усиление композитными материалами, коим является углеволокно, современный и эффективный метод. Технологии чуть более 20 лет и она хорошо себя зарекомендовала, как в России так и за рубежом.

Углеродное волокно считается очень перспективным композитом. Требующие укрепления элементы обклеивают тонкими листами. Толщина материала не более пяти миллиметров и малый удельный вес, делает его применение малозаметным, сохраняет внутренние пространство помещения. К тому же усиление конструкций углеволокном можно применять, когда нежелательно увеличение массы сооружения.

Особенности материала

Углеродное волокно – это обработанный высочайшими температурами полиакрилонитрил. В процессе армирования волокно пропитывается  двухкомпонентной эпоксидной смолой, после чего клеится на поверхность самого объекта. Та же эпоксидная смола демонстрирует очень эффективную адгезию относительно железобетона, и по ходу химической реакции, углеродное волокно становится настолько жестким, что по своей прочности в 6, а то и 7 раз превышает прочность стали.

Требования к углеволокну:

• волокна должны располагаться параллельно;
• чтобы сохранить структуру элементов армирования, используется особая стеклоткань;
• углеволокно должно быть произведено строго по требованиям технологий и соответствовать стандартам качества.

Углеволокно так же обладает свойствами гидроизоляции, так как создаёт плотный водонепроницаемый слой. Прочность материала на растяжение достигает 4900 МПа.

Ещё один плюс, относительная простота и скорость монтажа углеволокна, то есть любой объект можно усилить в сжатые сроки, сэкономив на аренде спецтехники и подключения большого числа работников. Экономия на трудозатратах, времени и денег делает углеволокно топовым материалом в своем сегменте.
Технология армирования углеволокном будет эффективной, если соблюсти несколько условий: естественная влажность сооружения, не должна препятствовать самой возможности монтажа армирующего материала, надежность крепления, стабильные по временным параметрам свойства как волокна, так и клея.

Виды материалов из углеволокна применяемых для усилении конструкций

Видео о материале

Области применения углеродного волокна

• Восстановление, ремонт железобетонных, бетонных, каменных, стальных, деревянных конструкций.
• Усиление балок, диафграм, каменных стен, кирпичных стен, колонн, лестничных маршей, монолитных плит, усиление мостов, несущих конструкций зданий, плит перекрытия, пустотных плит, путепроводов, ребристых плит, ригелей, стен, ферм.
• Увеличение несущей способности железобетонных, бетонных, каменных, стальных и деревянных конструкций (в том числе, сложной геометрической формы, а также в условиях ограниченного пространства) без увеличения их веса.
• Повышение сейсмостойкости.

Основанием для усиления конструкций углеволокном чаще всего бывают:

• физическое старение объекта, фактический износ материала и отдельных элементов конструкции (плит перекрытия, колонн и т. д.);
• такое повреждение бетонной конструкции, которое снизило ее несущую способность;
• перепланировка помещения, при которой в несущие конструктивные узлы вносятся коррективы;
• ситуации, когда поступает запрос на увеличение этажности зданий;
• авария и ее необходимость её срочного разрешения;
• подвижки грунта;
• на стадии проектирования были допущены ошибки;
• бетон был разрушен пожаром;
• проводилась ранняя распалубка;
• нагрузка на несущие конструкции возросла.

Технология проведения работ по усилению углеволокном

Общий принцип усиления везде одинаков – углеволокно наносится на те участки конструкции, где присутствует наибольшее напряжение. Чаще всего это – центр пролета конструкции по нижней грани. А для решения конкретных задач нужно будет определиться с тем, какой вид армирующих элементов подойдёт лучше всего – ленты, ламели или сетка.

Ленты и ламели

Усиление зданий и строительных конструкций лентами и ламелями из углеволокна происходит сходным образом. Для этого применяются одинаковые или схожие адгезивы, а монтаж осуществляется по общим принципам. Именно поэтому их часто используют в совокупности.

Применение углеродной сетки практически в ста процентах случаев исключает возможность использования ленты и ламелей, поскольку ее монтаж сопряжен с выполнением «мокрых» работ.

Как происходит выполнение работ?

Изначально, главное, что необходимо сделать –это определить те самые участки конструкции, которые испытывают наибольшие нагрузки, а, следовательно, нуждаются в усилении. После этого происходит разметка конструкции и начинаются подготовительные работ, в ходе которых, участки, на которые будет наклеиваться композит тщательно очищают от отделки, грязи и т.д. Очистка происходит с применением специального шлифовального оборудования.

Шлифовка

То, насколько хорошо подготовлена была поверхность бетона к наклеиванию композитного усиления, напрямую влияет на его эффективность, поскольку от этого зависит совместная работа бетона и композита по распределению нагрузки. Шлифовка должна осуществляться с соблюдением технологии. Полностью должно быть исключено попадание влаги на шлифуемую поверхность, а также после шлифовки следует полностью удалить пыль и грязь.

Компоненты

После того, как была подготовлена поверхность усиливаемой бетонной конструкции, настает очередь подготовки армирующих компонентов. Углеволокно поставляется в заводской упаковке в скатанном виде. Для того, чтобы начать работать с материалом, подготовьте для этого специальную зону на строительной площадке, застеленную полиэтиленом. Делается это для того, чтобы исключить попадание бетонной пыли на материал, поскольку это приведет к браку. Нарезать углеродное полотно можно при помощи обычного строительного ножа, ножниц по металлу. Отрезка ламелей может быть осуществлена при помощи угол-шлифовальной машинки.

Для наклейки чаще всего используют двухкомпонентные клеящие составы. Приобрести ингредиенты не составит труда, но следует строго соблюдать инструкции производителя при их смешивании, четко рассчитывать дозировку с помощью весов. Проблемы с этим возникнуть не должно, поскольку многие современные поставщики строительных адгезивов предлагают их уже упакованными в специальные ведра. Добавляйте адгезив постепенно, чтобы предотвратить его закипание в процессе смешивания компонентов.

Монтаж

Монтаж углеродной ленты производится «сухим» или «мокрым» методом. Разница между ними заключается в том, в первом случае ленту сначала прикладывают к основанию, после чего пропитывают адгезивом, а втором случае пропитка происходит сначала. Состав тщательно наносят на поверхность армирующего компонента таким образом, чтобы об проник вглубь материала и вышел наружу со стороны бетонного основания. Ламели монтируются схожим образом, только связующий состав в этом случае наносится и на основание, и на сам элемент. А углеродная сетка всегда монтируется на слегка увлажненную поверхность бетонного основания.