582 
0 
13 февраля 2024 / 08:17 
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.
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:
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.
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:
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:
Армирование опор главных балок монолитных перекрытий сварной арматурой рекомендуется выполнять специальными вертикальными сетками.
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.
Для того чтобы строительная работа проводилась в точном порядке и по своду, технология армирования должна гарантировать выполнение ряда условий:
На сегодняшний день, углеродное волокно можно использовать для армирования конструкций из различных материалов:
Необходимо осуществление внешнего армирования. Оно происходит в следующих случаях:
Какие ошибки может решить усиление:
Система внешнего армирования применяется при восстановлении не только балок, но и плит перекрытий, колонн, фундаментов, каркасов.
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).
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.
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:
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.
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.
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:
