Технологии усиления перекрытий

Любое строительное здание состоит из нескольких основных элементов, в их число входят стены, фундаменты и перекрытия. Если стены и фундамент практически не подлежат восстановлению, их необходимо разрушать и снова возводить, то перекрытия можно восстановит. Железобетонные перекрытия служат долгое время, их срок службы составляет более века. Деревянные перекрытия служат в несколько раз меньше (около 50-60 лет) после этого с ними необходимо проводить строительные работы.

Специалисты считают, что в случае небольшого износа, перекрытиям не требуются радикальная замена, достаточно их усилить. В ином случае деревянные перекрытия меняются на железобетонные.

Актуальность проблемы 

Строительные работы по усилению перекрытий предполагают замену элементов или фрагментов перекрытия. Основными причинами могут стать неудовлетворительное техническое и эксплуатационное состояние, низкая несущая способность, а также внезапное возникновение необходимости усиления нагрузки на перекрытия и на здание в целом. Также причиной по усилению могут стать строительные ошибки или ошибки в конструкции. Для каждого вида перекрытия требуется свой подбор материалов и способ усиления.

Основные типы перекрытий:

1. Деревянные.
2. Перекрытие на основе железобетонных монолитных плит.
3. Перекрытие Клейна (встречается редко).
4. Ребристое.
5. Усиление с помощью углеволокна (новый способ).

Для каждого способа усиления характерны свои технологии. Они помогают избежать аварийного состояния здания. Но независимо от конструктивных особенностей перекрытия, его усиление начинается с установки опорных стоек, а также, в случае необходимости, устройства опор для перекрытий нижележащих этажей. При этом важно помнить, что технология усиления перекрытий предполагает размещение опорных стоек одна над другой. Чтобы вес перекрытий, подвергшихся усилению, равномерно распределился по перекрытиям нижерасположенных этажей, их устанавливают на лаги, в качестве которых используют стальные балки или деревянные брусья.

Углеволокно в строительстве

В строительстве углеволокно используется достаточно короткое время. Впервые такой материал заслужил свое внимание, в качестве строительного, в 1998 году, несмотря на то что открыт он был еще в 1880 Т. Эдисоном в процессе исследования нити лампы накаливания.

Углеродное волокно является искусственным материалом, который формируется из тонких нитей. Они содержат кристаллы. За счёт физических особенностей атома углерода, кристаллы в сетке располагаются параллельно, относительно друг друга. Такое выравнивание является ключевым фактором, который способствует повышенной прочности волокна на растяжение.

Особенные свойства углеволокна:

• имеет отличную адгезию к поверхностям с разной структурой;
• не поддается коррозии;
• легкий и прочный (благодаря небольшому весу, его используют в системах армирования, что позволяет снизить нагрузку на фундамент здания);
• защищает строение от влаги, благодаря тому, что поверхность углеволокна глянцевая, она не соприкасается с водой;
• высокая огнеупорность;
• выдерживает удары;
• при необходимости материал можно наносить в несколько слоев;
• проведение ремонтных работ любого типа, где возможно применение углеволокна, может осуществляться без прекращения эксплуатации самого здания;
• один из немногих материалов, который экологически чистый и не токсичный;
• высокая степень универсальности (может использоваться при армировании конструкций практически любых конфигураций: на ребристых поверхностях, закругленных и угловых элементах, балочных сегментах рамных конструкций и пр.).

Стоимость работы по усилению перекрытия

В таблице приведины примерные цены. Не забывайте, что каждая компания устанавливает свою стоимость предоставленной работы.

Более точную информацию по стоимости каждой услуги следует узнавать у выбранной строительной компании. Не стоит экономить на таких важных задачах. Помните, что перекрытия – это один из основных элементов каждого строения. Также заранее узнайте, что будет требоваться от вас, как от заказчика.

Работу по усилению таких деталей лучше всего доверить специалистам. Они смогут определить какие именно элементы нуждаются в усиление и подскажут какой материал будет лучше работать.

Этапы усиления перекрытий 

Первым делом проводится обследование помещения, подбирается материал и оговаривается стоимость работы.

Подготовка поверхности

Прежде всего, перед началом работы необходимо подготовить поверхность к работе. Для этого проводятся некоторые манипуляции: перекрытия отчищаются от лишнего материала, вплоть до бетона, дерева или железобетона. Поверхность отчищается от пыли и грязи.

В обязательном порядке проверяют следующие параметры:

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

Подготовка материалов

Заранее выбирается место, куда попадает меньше всего пыли и грязи. Расстилается полиэтилен, на который и будет укладываться углеродное волокна (для усиления перекрытий используются сетки или холсты). Углеродное волокно нарезается на части необходимых размеров (излишки можно будет обрезать в конце работы).

Процесс работы 

После того, как материал будет готов к работе, следует выбирать способ наклеивания: сухой или мокрый. Большой разницы между ними нет, различается только последовательность использования специального связующего (клея на основе смолы).

В сухом способе, первым делом материал накладывается на поверхность, после чего закрепляется строительным связующим.

В мокром способе, первым делом на поверхность наносится строительный клей, после этого прикладывается углеродное волокно.

При необходимости можно наносить несколько слоев, но каждый из них должен полностью просохнуть. Поэтому специалисты не накладывают больше двух за один день.

Если разбирать порядок усиления, то он будет выглядеть так:

1. Обследование перекрытия, выявление мест, требующих усиления и расчет необходимых нагрузок.
2. Создание проекта усиления перекрытия.
3. Утверждение итоговой сметы.
4. Очищение перекрытия от всех частиц и пыли (для лучшей адгезии).
5. При необходимости: ремонт перекрытия (заделка трещин и прочих дефектов).
6. Наклеивание углепластика.
7. Нанесение запечатывающего слоя.
8. При необходимости, присыпка поверхности кварцевым песком для лучшей адгезии с отделочными материалами.

Какие материалы используются при работе?

При работе с такими элементами, как перекрытия, используются только качественные продукции:

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.

Использование качественного материала гарантирует ожидаемый итог. В завершение работы, строительные элементы будут усилены в несколько раз, будет уменьшена нагрузка на стены, фундамент или перекрытия.

Углепластик или сталь?

Каждый год происходит проверка всех аварийных зданий, после чего составляется Техническое Заключение, в котором приписаны все рекомендации к усилению. До недавних пор в качестве усиления выступала конструкционная сталь. Этот материал считался самым прочным, сталь не требовала замены в течение многих десятилетий и прекрасно справлялась с основной задачей.

На сегодняшний день перед строителями встает вопрос, что лучше использовать, углепластик (углеволокно) или стандартную и привычную сталь? Современные строительные компании уже на протяжение нескольких лет останавливают свой выбор именно на углепластике, считая его более пригодным.

Углеволокно прочнее конструкционной стали, служит намного дольше и не поддается внешним факторам, благодаря чему не портится.

Современное строительство, как и любая другая отрасль, не обходится без внедрения инновационных технологий, и уже сегодня материалы, ранее используемые только в наукоемких производствах, таких как ракетостроение, широко применяются в строительной сфере, формируя архитектуру будущего. Перекрытия – это одна из основ строительства, благодаря им распределяются усилия на все элементы, поэтому при выявление проблем с перекрытиями необходимо немедленно провести строительные работы.