Ваш город:
Заказать расчет
Следуйте за нами:

В современном мире, любая строительная конструкция не обходится без внедрения новых технологий. И уже сегодня материалы, ранее используемые только в наукоемких производствах, таких как ракетостроение, широко применяются в строительной сфере, формируя архитектуру будущего.

Одной из самых важных проблем, с которой сталкивается строительство – это предотвращение разрушения зданий и других архитектурных построек. Каждое строение находится под влиянием сильных нагрузок, резких перепадов температуры и других климатических факторов, которые разрушают здания.

В результате, со временем, на строениях начинают появляться трещины и отслаивается защитный слой. В связи с этим, неотъемлемым этапом строительства стало армирование несущих конструкций, призванное предотвратить их преждевременное разрушение.

Углеволокно и его свойстваТехнологии армирования балок

В отличие традиционных способов усиления несущих строительных конструкций, усиление углепластиками не увеличивает сечение усиливаемых элементов, что имеет большое значение не только в случае промышленных зданий и сооружений, но, что особенно важно, в жилом, коммерческом и административном строительстве. Применение углепластиков, при усилении зданий, значительно сокращает сроки выполнения работ, и при комплексном подходе имеет ощутимый экономический эффект.

Углеродное волокно – это материал искусственного происхождения. В его структуре находятся тонкие нити, диаметр которых составляет от 3 до 15 микрон. Эти нити объединены в кристаллы, которые придают материалу невероятною прочность и упругость.

По многим характеристикам углеродное волокно превосходит другие популярные строительные материалы:

  1. Оно крепче и тверже.
  2. Имеет термостойкость.
  3. Имеет устойчивость к ударам и химической внешней среде.
  4. Время службы практически неограниченно.
  5. Наносится в несколько слоев, при необходимости.
  6. При строительстве не требуется прекращение работы всего здания.
  7. Вес материала намного меньше других.

Еще один плюс материалы – это его инновационность, это изобретение нашего века. Давно используется в авиа- и ракетостроении, а с конца прошлого столетия и в строительстве.

Но следует помнить, что углеволокно – это такой же материал, как и бетон или дерево, оно не является конечным изделием. В большей степени – это основа для других материалов.

Балки

Технологии армирования балок

Балкой (ребром, прогоном) называется линейный, как правило, изгибаемый элемент,
применяемый в конструкциях зданий и сооружений отдельно или в составе перекрытий, подпорных стен, фундаментов и других конструкций. Балки могут опираться свободно или с защемлением на две или несколько опор. В связи с этим, по числу пролетов и характеру опирания, различают балки:

  • однопролетные, свободно лежащие;
  • однопролетные, защемленные на одной или на обеих опорах;
  • многопролетные неразрезные;
  • консольные.

По формам поперечного сечения балки, как правило, могут быть прямоугольные, тавровые (с полкой сверху или снизу) и двутавровые. Рекомендуется монолитные балки конструировать прямоугольного поперечного сечения, а сборные – таврового или двутаврового.

Минимальная толщина защитного слоя бетона для арматуры балок, находящихся в обычных условиях эксплуатации (отсутствие агрессивных воздействий), должна удовлетворять требованиям пп. 3.3, 3.4, 3.5 и 3.6.

Концы продольных рабочих стержней арматуры, не привариваемых к анкерующим деталям, должны отстоять от торца балки на расстоянии не менее:

  • 10 мм – для сборных балок длиной до 9 м включительно;
  • 15 мм – для монолитных балок длиной до 6 м включительно, при диаметре стержней арматуры до 40 мм включительно;
  • 20 мм – для монолитных балок длиной более 6 м, при диаметре стержней арматуры до 40 мм включительно.

Армирование опор главных балок монолитных перекрытий сварной арматурой рекомендуется выполнять специальными вертикальными сетками.

Приготовление компонентов

Углеродные материалы продаются смотанными и упакованными в специальный защитный полиэтилен. Не допускается попадание пыли, которой после шлифования бетона будет достаточно, иначе углеродное волокно не будет приклеиваться с помощью строительного клея на основе смолы, т.е. получится производственный брак. Поэтому, заготовительную зону следует застелить плотным полиэтиленом и уже по нему отматывать требуемую длину углеродного материала. Обрезка углеродных лент и сеток может осуществляться обычным ножом, или ножницами по металлу, а углеродных ламелей – угол–шлифовальной машинкой с отрезным кругом по металлу.

Адгезивы, могут быть, как правило, двухкомпонентные – т.е. необходимо объединить два материала в определенных количествах. Необходимо точно прислушиваться к инструкции производителя и при смешивании элементов использовать специальные весы, или мерную колбу. Объединение элементов заключается в постепенном добавлении одного компонента в другой при непрерывном перемешивании дрелью на низких оборотах. Ошибки дозирования, или неправильное добавление одного элемента в другой, могут привести к кипению клея.
В последнее время, примерно несколько лет, большинство специалистов присылают адгезив в комплектах – т.е. в двух емкостях с уже дозированными объемами компонентов. Таким образом, появилась возможность просто смешать содержимое одной емкости в другую (для этого емкость присылается только на половину наполненной (полупустым)) и получить готовый адгезивный состав.

Строительный адгезивы (для углеродного волокна) поставляются в мешках и затворяются водой согласно инструкции, как любой ремонтный материал.
Помните , что связующее имеет ограниченный срок жизни – порядка 35–45 минут и он резко сокращается при повышении температуры выше 22С, поэтому объем приготовляемого адгезива не должен превышать физических возможностей его выработки.

Каким требованиям должна отвечать эффективная технология армирования балок?

Для того чтобы строительная работа проводилась в точном порядке и по своду, технология армирования должна гарантировать выполнение ряда условий:

  1. Влажность конструкции не должна останавливать монтаж армирующих конструкций.
  2. Любые элементы должны крепко приклеиваться к строительным материалам, благодаря чему будет проведена эффективная работа над переносом усилий.
  3. Все используемые материалы должны быть качественными.
  4. В связи с тем, что армированию подлежат конструкции из различных материалов, модуль упругости и прочность армирующих элементов должны быть представлены достаточно широкой линейкой.

В каких ситуациях необходимо осуществление внешнего армирования?

На сегодняшний день, углеродное волокно можно использовать для армирования конструкций из различных материалов:

  • железобетонных построек;
  • металлических конструкций;
  • каменных конструкций.

Технологии армирования балок

Необходимо осуществление внешнего армирования. Оно происходит в следующих случаях:

  1. Если конструкция повреждена, что стало причиной снижения несущей способности.
  2. Если изменились условия, при которых здание было построено.
  3. Если балки на протяжении долгого времени подвергались механическим факторам или агрессивной внешней среде.

Какие ошибки может решить усиление:

  1. Устранить строительные ошибки.
  2. Увеличить несущую способность.
  3. Убрать коррозию.
  4. Продлить работоспособность здания.

Система внешнего армирования применяется при восстановлении не только балок, но и плит перекрытий, колонн, фундаментов, каркасов.

Этапы усиления

Начало

Прежде всего, подготавливается поверхность и выбирается материал. В первую очередь необходимо найти участки, которые находятся под большим напряжением, следовательно, с ними и будет происходить дальнейшая работа. Сразу же эти места необходимо пометить и начать подготавливать конструкцию. Данные участки тщательно отчищаются от прежней отделки, краски, грязи и т. д. (для этого используется специальное шлифовальное оборудование).

Шлифовка

От начального этапа будет зависеть и дальнейшая работа. Шлифовка должна происходить по точной технологии, с соблюдением всех правил. В процессе работы не допускается попадание влаги, в завершение этого этапа происходит очистка поверхности от грязи и пыли.

Подготовка компонентов

После того, как была подготовлена поверхность, настает очередь компонентов. Углеродное волокно привозится с завода в виде скрученной трубы. Перед началом выбирается отдельное место, где будет раскатываться материал, после этого зона застилается полиэтиленовой пленкой. Материал нарезается на куски необходимо размера. Для того чтобы сцепить материал и поверхность используются двухкомпонентные клеящие составы. Приобрести все необходимые ингредиенты можно в строительном магазине.

В обязательном порядке проверяют следующие параметры:

  • ровность поверхности;
  • прочность материала;
  • температуру поверхности;
  • отсутствие грязи и пыли;
  • влажность;
  • целостность материала.

Монтаж

Монтаж работы с использованием углеродной ленты можно производить несколькими методами (мокрым или сухим). Разница между ними не столь большая, в мокром методе, прежде всего поверхность протирается адгезивом, после этого приклеивается лента. В сухом – сначала приклеивается лента, после чего она пропитывается адгезивом.

Технологии армирования балок

В случае работы с ламели, адгезив наносится, как на поверхность здания, так и на сам материал. Таким образом, он пропитывается с двух сторон.

Углеродная сетка наносится только на влажную поверхность.

Армирование балок с использованием углеродного волокна – один из самых эффективных методов по усилению конструкции. Таким образом, повышаются несущие способности конструкции.

Какие материалы лучше всего использовать?

Для того чтобы работа проводилась не зря и ее итог обрадовал каждого, необходимо подумать и о качественном материале. Сейчас углеродное волокно и связующий клей можно купить практически в любом строительном магазине.

Одними из лучших считаются:

  1. Sika CarboDur S – однонаправленный материал из волокон на основе углерода для использования «сухим» методом. Обладает такими преимуществами: увеличением сейсмостойкости стенок из кирпича; компенсацией растерянной стальных элементов; повышением несущей возможности, а также гибкости колонн; улучшением несущей возможности систем; изменением смещений, стимулированных сейсмическими влияниями; улучшением рабочей прочности.
  2. Sika CarboDur M – это изготовленные способом пултрузии холсты из армированного полимера на основе волокон из углерода (CFRP), используемые для улучшения бетонных, деревянных, кирпичных, стальных элементов. Обладают такими преимуществами: повышением несущей возможности плит перекрытия, балок, пролётных построек мостов; монтажом нелегкого оснащения; самой высокой прочностью на растяжение; длиной, которая не имеет границ, не требует швов соединения; маленькой толщиной, простотой устройства пересечений; легко перевозится (рулоны); проведением комплексных испытаний и получением разрешительных документов на применение во многих странах мира.
  3. Sikadur–300 – двухкомпонентная смола, в состав которой не входят растворители. Обладает такими свойствами: используется для работы как вручную, так и механизированным способом; хорошо сцепляется с множеством поверхностей; неограниченные механические свойства; долгое время службы; не содержит растворителей.
  4. Sikadur–330 – двухкомпонентная тиксотропная смесь смолы и клея. Обладает такими особенностями: просто перемешивается и работает с помощью шпателя либо валика; используется для работы пропитки вручную; комфортена при нанесении в отвесные и потолочные плоскости; превосходное сцепление с большинством поверхностей; большие механические качества; не требует единичной грунтовки; не включает растворителей.
  5. Sikadur–30 – тиксотропный клей на основе двух компонентов комбинации эпоксидных смол и специальных наполнителей, применяется при нормальных температурах от +8 оC до +35 оC. Обладает такими свойствами: просто смешивается и наноситься; непроницаемый для воды в жидком и парообразном состоянии; значительная устойчивость к ударам и шлифующему сносу; твердеет в отсутствии усадки; значительная первоначальная также окончательная механическая надежность.
  6. Sikadur–31 CF Normal – это влагостойкий, клей на основе двух компонентов: смолы и специальных строительных элементов. Используется для работы при температурах от +15 оС до +35 оС. Обладает такими особенностями: элементы различного цвета (позволяет контролировать процесс); намерено не потребует грунтования; значительная первоначальная и окончательная надежность; непроницаем для жидкостей и водяного пара; хорошая стойкость при химических работах.
  7. Эпоксидный клей CWrap Polimer 530. Срок годности смеси 45 мин при 20Ст. Вязкость смеси ~100 000 сантипуаз. Температура стеклования ~68 оС. Предел прочности при растяжении 68 МПа. Модуль упругости при растяжении 3,3 ГПа. Предел прочности при сжатии 76,4 МПа. Модуль упругости при сжатии 3 ГПа. Предел прочности при изгибе 82,7 МПа. Модуль упругости при изгибе 3,1 ГПа. Время открытой выдержки (полной полимеризации) при t=25 оC 36 часов. Удлинение не более 5 %. Адгезия к бетону разрушение бетона через одни сутки после нанесения. Срок хранения 1 год.
производство

наши партнеры

помощь специалиста

воспользуйтесь бесплатной консультацией

    Translate »