Усиление плит углеволокном

3
0
Сергей Эксперт. Более 12 лет
Ваша скидка: 5%

Заполните несколько простых вопросов чтобы подобрать себе правильную гидроизоляцию:

1 Выбрать вариант:
Содержание статьи

1. Что такое углеволокно?
2. Когда требуется усиление плит?
3. Что необходимо сделать перед началом работы?
4. Основные правила укрепления
5. Приготовление компонентов
6. Укрепление плит углепластиком
7. Особенности повышения прочности различными методами
8. Полезные рекомендации

Усиление плит углеродным волокном достаточно новый метод для России. Первые объекты, которые были реализованы по новой технологии, появились в 1998 году. Заключается он в наклеивании на конструкцию высокопрочного углеродного волокна, после чего материал принимает на себя часть усилий, благодаря чему повышает несущую способность конструкций.

В отличие традиционных способов усиления несущих строительных конструкций, усиление углепластиками не увеличивает сечение 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.

Что такое углеволокно?

Углеродное волокно – это искусственный материал, который состоит из очень тонких нитей. Выравнивание кристаллов придает материалу невероятную прочность на растяжение. Используется в промышленности.

Впервые использование углеволокна датируется 1880 годом. Оно получилось в результате пиролиза хлопкового или вискозного волокна и отличались высокой пористостью и хрупкостью. После этого на недолгое время про углеродные волокна забыли, но вторичное его появление состоялось в 1958 год, когда велись поиски новых материалов. Углеродные волокна оказались одними из наиболее подходящих. Благодаря их термостойкости, хорошим теплоизоляционным свойствам, коррозионной стойкости к воздействию газовых и жидких сред, высокой удельной прочности и жёсткости.

В качестве клея стали использоваться специальное связующее – конструкционные адгезивы.

Когда требуется усиление плит?

Со временем каждая строительная конструкция начинает разрушаться, терять свои первоначальные свойства. Если не произвести строительные работы, в итоге результат может привести к глобальным проблемам и человеческим жертвам. В связи с этим проводятся постоянные проверки и усиление плит.

Усиление железобетонных плит позволяет восстановить их целостность, рабочие характеристики и несущие способности.

Самой распространенной причиной разрушения плит является коррозия. Арматура увеличивается в объеме и разрушает окружающий бетон. Также, при появлении ржавчины, уменьшается сечение прутков армирующего каркаса, что ведет к снижению несущей способности конструкции.

(На фото можно увидеть обвал бетона в результате поражения армирующего каркаса коррозией)

Обнаружить проблему не всегда можно с первого раза. В некоторые детали необходимо всмотреться. Явные износы плиты:

  1. Образование щелей и трещин.
  2. Появление странных пятен на потолке – темных или светлых.
  3. Появляются сколы.
  4. Проблемы со штукатуркой на потолке.

Что необходимо сделать перед началом работы?

Первым делом необходимо оценить состояние перекрытия и его несущую способность. Для этого потребуется:

  1. Визуальный осмотр, во время которого определяются геометрические размеры, целостность армирующего каркаса, выявляются дефекты конструкции.
  2. Инструментальный контроль – определяется реальный запас прочности полевыми методами, сечение арматуры, измеряется раскрытие трещин и величина прогиба конструкции, толщина стяжки и штукатурки на потолке.

Общая технология усиления включает такие мероприятия:

  • определение способа, который поможет увеличить несущую способность, а также примерные работы;
  • создается документация;
  • производятся расчеты;
  • закупаются все необходимые материалы.

Основные правила укрепления

Усиливаемая плита перекрытия – это один из главных источников опасности, любое лишнее или неправильное действие может привести к катастрофическим последствиям. Для правильной установки и укрепления плит следует действовать в точности по технологии:

  1. Первым делом конструкция укрепляется распорками, благодаря этому нагрузка распределяется по всей плите. Для этого используются металлические трубы, швеллера или брус большого сечения. Опоры при этом распираются клиньями и деревянными подкладками.
  2. Далее требуется отчистить участки, где будет проходить работа. Плиты отчищаются от краски и других отделочных материалов, а также от осыпающейся штукатурки. С арматуры, в обязательном порядке, отчищается ржавчина и обрабатывается специальным преобразователем коррозии.
  3. После этого убирается стяжка.
  4. Рабочие места отчищаются от пыли и грязи.

Такое может произойти при несоблюдении правил.

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 другой (для этого емкость присылается полупустой) и получить готовый адгезивный состав.

Строительные 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 22 оС, поэтому объем приготовляемого адгезива не должен превышать физических возможностей его выработки.

Укрепление плит углепластиком

При укреплении плит строители используются холсты из углеволокна:

  1. Улеродное волокно наклеивается на плиты снизу с определенным шагом.
  2. При необходимости используется лента – она проклеивается продольно по всей поверхности.
  3. Если плиты ребристые, композитный материал наклеивается на нижней части ребер жесткости. Дополнительно укрепляется хомутами из однонаправленной ленты опорная часть конструкций.

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:

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

Особенности повышения прочности различными методами

От выбора методики будет зависеть увеличение несущей способности. Выбор зависит от материала и особенностей самой постройки. Но универсальным и самым эффективным средством для плит считается углепластик. В зависимости от вида плиты, выполняются такие действия:

  1. Усиление пустотных плит этажного перекрытия материалом, осуществляют путем наклеивания холста на поверхность снизу. Он приклеивается с определенным шагом. При этом может быть нанесено несколько слоев холста, что определяет степень повышения прочности.
  2. Аналогичным способом происходит армирование монолитных плит, используемых для перекрытия, но углелента приклеивается продольно по всей поверхности. Это позволяет повысить сейсмоустойчивость.
  3. Для усиления ребристых плит перекрытия углекомпозит наклеивают на нижнюю часть ребер. Количество слоев определяет уровень усиления. Опорную часть такой системы также укрепляют хомутами из однонаправленной ленты.

Полезные рекомендации

Профессионалы дают всего несколько важных советов:

  1. При проведении восстановительных работ используются только качественные материалы, самое важное – это следовать требованиям технологии.
  2. Доверять такую работу следует только проверенным компаниям, от правильного расчета будет зависеть остальная работа и итог.

Если следовать только этим рекомендациям, можно избежать многих проблем.

В таблице приведены несколько популярных продуктов, которые можно использовать.

Название Область применения Преимущества
Sika CarboDur S
  • увеличение сейсмостойкости кирпичных стенок;
  • компенсация растерянной арматуры;
  • повышение несущей возможности гибкости колонн;
  • повышение несущей возможности систем;
  • изменение области применения строений;
  • конструкционное изменение повреждений;
  • исправление смещений, стимулированных сейсмическими влияниями;
  • повышение рабочей прочности;
  • усиление системы, с целью соотношения функционирующим стандартам.
  • сделано в варианте плетёной ткани, с целью усиленной стабильности волокон;
  • многофункциональность использования (дает возможность осуществлять скелетное повышение каждого вида);
  • универсальная геометрия поверхности (балки, колонны, дымовые трубы, сваи, стены, силоса);
  • холсты разной ширины с целью всевозможных вопросов;
  • переаттестация использованного материала в множестве государств;
  • невысокая насыщенность, обеспечивающая наименьший дополнительный вес;
  • согласно сопоставлению с обычными технологиями, использованный материал гарантирует значительную экономичность.
Sika CarboDur M Система Sika® CarboDur®
применяется для модернизации, усиления и
ремонта строительных конструкций при:· увеличении нагрузок на конструкции;· повышении несущей возможности плит перекрытия, балок, пролётных построек мостов;· монтаже нелегкого оснащения;· регулирование вибраций систем;

· перемене многофункционального направления сооружения либо постройки;

· дефекте строй систем;

· распаде исходного материала систем;

· ржавчине металлической арматуры;

· аварии и стихийном бедствии (повреждение транспортом,

· землетрясением, пожаром);

· повышении рабочих характеристик стабильности;

· уменьшении прогибов и ширины раскрытия трещин;

· снижении усилий в металлической арматуре;

· увеличении усталостной стабильности;

· изменении расчётных схем;

· сносе стен или колонн;

· устройстве проёмов или отверстий в плитах перекрытия и стенах;

· необходимости повысить надёжность и устойчивость;

· повышении сейсмостойкости, взрывоустойчивости и т. д.;

· исправлении ошибок проектирования и строительства;

· недостаточное/неправильное армирование и т. д.

  • не подвержены коррозии;
  • высочайшая прочность на растяжение;
  • исключительная долговечность и усталостная прочность;
  • неограниченная длина, не требующая швов соединения;
  • небольшая толщина, простота устройства пересечений;
  • 2 Sika CarboDur M 2/5;
  • легкость транспортировки (рулоны);
  • небольшой вес, очень легко монтируются (особенно к потолочным плоскостям) и не требуют временного крепления;
  • гладкие края без выступающих волокон благодаря производству методом пултрузии;
  • проведение комплексных испытаний и получение разрешительных документов на применение во многих странах мира.
Sikadur–300 Как пропитывающий клей для системы усиления на основе холстов из углеродных волокон SikaWrap для нанесения «мокрым» методом. Грунтовочный слой при нанесении системы SikaWrap, укладываемой «мокрым» методом. · легко смешивается, легко наносится кельмой и валиком;

· разработан для нанесения как вручную, так и механизированным способом;

· хорошая адгезия ко многим основаниям;

· высокие механические свойства;

· длительное время жизни;

· не содержит растворителей.

Sikadur–330
  • мастика с целью пропитки углеродных холстов SikaWrap причиняемых «сухим» способом;
  • мастика с целью грунтования.
  • просто смешивается и наносится шпателем, либо валиком;
  • разработана для нанесения пропитки вручную;
  • комфортна при нанесении в отвесные и потолочные плоскости;
  • весьма превосходное сцепление к большинству причинам;
  • большие механические качества;
  • не требует единичной грунтовки;
  • не включает растворителей.
Sikadur–30
  • клей для крепления композитных ламелей, в частности для усиления
    строительных конструкций
  • приклейка углеродных ламелей Sika CarboDur
    к бетонным, кирпичным
    или деревянным конструкциям (подробности в техническом
    описании Sika CarboDur и в технологическом регламенте «по усилению
    несущих конструкций методом внешнего армирования ламелями Sika CarboDur»)
  • стальные пластины к бетону (за более подробной информацией
    обращайтесь в отдел технической информации Sika).
  • просто смешивается и наноситься;
  • не потребует грунтования;
  • существенная стабильность к ползучести при устойчивой перегрузке;
  • очень хорошая адгезия к бетону, кирпичной кладке, камню, стали, чугуну, алюминию, древесине и пластинам Sika CarboDur Plates;
  • устойчив к существенной влажности;
  • значительная надежность клея;
  • тиксотропия (никак не стекает с отвесных и потолочных плоскостей);
  • твердеет в отсутствии усадки;
  • обладает различно покрашенными элементами (с целью контролирования хода смешения);
  • значительная первоначальная и окончательная механическая надежность;
  • значительная устойчивость к ударам и шлифующему сносу;
  • непроницаемый для воды в жидком и парообразном состоянии.

При усилении плит ни в коем случае нельзя экономить на материале, плиты являются основой всей конструкции, и при плохой работе могут произойти страшные последствия. Такую работу лучше всего доверить профессионалам, которые смогут внимательно осмотреть плиты и подобрать необходимый материал.

Частые вопросы
Что такое углеволокно?

Углеродное волокно – это искусственный материал, который состоит из очень тонких нитей. Выравнивание кристаллов придает материалу невероятную прочность на растяжение. Используется в промышленности.

Впервые использование углеволокна датируется 1880 годом. Оно получилось в результате пиролиза хлопкового или вискозного волокна и отличались высокой пористостью и хрупкостью. После этого на недолгое время про углеродные волокна забыли, но вторичное его появление состоялось в 1958 год, когда велись поиски новых материалов. Углеродные волокна оказались одними из наиболее подходящих. Благодаря их термостойкости, хорошим теплоизоляционным свойствам, коррозионной стойкости к воздействию газовых и жидких сред, высокой удельной прочности и жёсткости.

В качестве клея стали использоваться специальное связующее – конструкционные адгезивы.

Когда требуется усиление плит?

Со временем каждая строительная конструкция начинает разрушаться, терять свои первоначальные свойства. Если не произвести строительные работы, в итоге результат может привести к глобальным проблемам и человеческим жертвам. В связи с этим проводятся постоянные проверки и усиление плит.

Усиление железобетонных плит позволяет восстановить их целостность, рабочие характеристики и несущие способности.

Самой распространенной причиной разрушения плит является коррозия. Арматура увеличивается в объеме и разрушает окружающий бетон. Также, при появлении ржавчины, уменьшается сечение прутков армирующего каркаса, что ведет к снижению несущей способности конструкции.

Обнаружить проблему не всегда можно с первого раза. В некоторые детали необходимо всмотреться. Явные износы плиты:

  1. Образование щелей и трещин.
  2. Появление странных пятен на потолке – темных или светлых.
  3. Появляются сколы.
  4. Проблемы со штукатуркой на потолке.
Какие виды строительных плит пригодны для усиления углеволокном?

Все виды строительных плит подходят для усиления углеволокном. Существуют лишь выполнение определенных действий, в зависимости от вида плиты. Пустотные плиты усиливаются с помощью наклеивания холста на поверхность снизу (с каждым слоем холста повышается прочность). Также проходит армирование монолитных плит, но углелента приклеивается продольно по всей поверхности, повышая сейсмоустойчивость. Чтобы усилить ребристые плиты, углекомпозит наклеивают на нижнюю часть ребер, а опорную часть укрепляют хомутами из однонаправленной ленты.

Отличается ли метод постройки конструкций с углеволокном от обычного?

Отличается. При использовании для усиления конструкций и зданий отличных методов и материалов от углепластика, уменьшается рабочая зона помещения. Особенно негативно это сказывается на постройках жилого и административного типа, в которых метраж площади наиболее важен. Также, при использовании углепластика, сильно уменьшается время проводимой работы. Это положительно влияет на ресурсы в экономическом плане.

Какие преимущества усиления плит углеволокном?

При усилении плит железобетоном или стальными конструкциями, привлекается большая рабочая сила, включая в себя громоздкую спецтехнику и рабочий персонал. Также, при использовании этих методов усиления в отличие от усиления углеволокном, сильно увеличивается масса и размер постройки. Поэтому использование углеволокна имеет преимущества не только в экономическом, но и эстетическом плане. К тому же, при равных объемах композитного материала с железобетоном и стальными элементами, первый выигрывает в повышении прочности и устойчивости плит.

Для каких целей необходимо усиление плит?

Любые несущие конструкции, используемые в зданиях, рано или поздно теряют свои качества при нормальной эксплуатации. В ходе этого, перекрытия, арматура и плиты принимают на себя увеличенную нагрузку. Со временем это вызовет трещины и скосы в плитах. Поэтому необходимо своевременно и правильно подобрать метод усиления и добиться максимально долгой и безопасной продолжительности использования здания. Выбор материала для укрепления плит зависит от особенностей и вида постройки.

Как понять, что плита требует ремонта?

Даже при нормальной эксплуатации, любая конструкция начнет терять свои несущие свойства. Своевременный и правильный анализ состояния постройки позволит вам сократить возможные затраты и миновать несчастные случаи. Большинство проблем в несущих частях здания вызывает коррозия. Арматура деформируется, треская бетон, что и приводит к снижению прочности. Если данную проблему заметить бывает не просто, то вот некоторые очевидные следствия износа плит: трещины, щели, пятна от влаги, сколы и разрушенная косметическая часть стен.

Что нужно сделать перед тем, как приступить к работе?

Начать нужно с осмотра перекрытия и его состояния, чтобы понять степень износа. При этом вы определите размеры и целостность интересующей конструкции. Далее производится технический анализ, позволяющий оценить состояние армированных элементов и арматуры, прогибы и скосы постройки, стяжки, а также косметическую часть. Полученной информации должно хватить, чтобы начать своевременные и выгодные ремонтные работы, минуя непредвиденные проблемы.

Какие правила необходимо знать и соблюдать при усилении плит?

В первую очередь нужно равномерно распределить давление на плиту, установив распорки. Обычно для этого подходят деревянные брусы и стальные элементы. Следующим этапом будет подготовка поверхности к усилению. Для этого плита освобождается от косметических материалов, а арматура чистится и опрыскивается средствами от корозии. Убрав стяжки и очистив помещение от мусора и технической грязи, можно приступать к основной работе по усилению плит.

Может ли человек с небольшим опытом в данной сфере справиться с такой работой?

Проводить данную работу необходимо профессионалам, так как процедура усиления должна осуществляться по особой технологии и с использованием качественных материалов. Специалисты составят правильный расчет и план, благодаря чему будет грамотно выполнена вся работа и предоставлен отличный результат клиенту. Соблюдение таких условий позволяет избежать большинство проблем.

Сложно ли работать с углеволокном?

С углеродным волокном работать не сложно, в сравнении с другими материалами. Композиты обладают высокой прочностью и небольшим весом, благодаря чему увеличивается гарантийный срок эксплуатации и повышается удобство в доставке и монтаже материалов и инструментов. Благодаря своим свойствам, можно качественно и успешно применять продукты из углеволокна в разных сферах.

Как принимается решение об усилении?

Решение о том, что нужно проводить усиление принимается только после осуществления расчётной оценки несущей способности конструкций с учётом выявленных дефектов либо повреждений, а также фактических геометрических и прочностных параметров. Если была выявлена недостаточная прочность конструкций для восприятия ими расчётного сочетания эксплуатационных нагрузок или определение сверхнормативный гибкости — тогда безоговорочно необходимо принять решение об усилении строительных конструкций.

Как провести контроль качества работ?

Контроль качества работ необходимо проводить перед тем как начать усиление, во время данной процедуры и после ее завершения. В самом начале проверяется качество применяемых материалов по стандартному тесту материалов системы внешнего армирования, условия работы — насколько прочный бетон, отсутствуют ли неровности, благоприятны ли условия окружающей среды. Во время и после работ проводится контроль качества направления армирования, положения, размеров, неровностей, адгезии и наличия пустот.

Каковы способы ремонта и восстановления несущей способности плит?

Существуют несколько способов ремонта и восстановления несущей способности плит. К ним относятся укладка вспомогательной стяжки после того, как были удалены поврежденные участки, установка дополнительных опор в середине плиты и вблизи точек опоры на несущий элемент здания, а также установка вспомогательных закладных изделий на краях плит с обвязкой с помощью сварки и применением полосы из стали либо проволоки.

Оставить отзыв
Ваша оценка: