Рабочие методы усиления стен
Благодаря углеродному волокну появился новый метод наружного усиления. Углеволокно – это упругий материал, отличающийся высокой прочность, модульностью, выпускается в виде лент или холстов. Применяется в качестве наружного усиления стен, поскольку материал крепится на конструкцию здания специальным строительным клеем или же с помощью эпоксидного клея (допускается использование эпоксиполиуретанового или полимерцементного).
Почему используются углеродные волокна?
По сравнению с другими популярными материалами в строительстве (алюминий, сталь), композиционные материалы на основе углеродного волокна отличаются высокой прочностью, упругостью, химической стойкостью. Помимо этого, данный материал:
- огнеупорный;
- термостойкий;
- имеет небольшой вес;
- при работе нет необходимости прекращать работу в строении (касается офисов и т. д.);
- устойчив к ударам;
- может наноситься в несколько слоев, при необходимости;
- не меняет размеры помещения.
По многим параметрам углеродные волокна превосходят другие материалы в несколько раз. Но, несмотря на это, материал требует внимательного ухода и имеет ряд недостатков:
- цена (работа с этим материалом немного дороже, чем со сталью);
- время работы (в одном помещение не превышает недели, но по сравнению с работой другими материалами она выходит дольше).
В усилении стен такой материал практически незаменим.
Когда требуется усиление стен?
Усиление несущих стен происходит только в крайних случаях, такими могут стать:
- Повреждение строительной конструкции.
- При изменении условий эксплуатации.
- Если изменяется расчет сумы конструкции.
- Появляется необходимость повысить надежность и время службы конструкции.
Со временем в доме начинают появляться трещины, сырость, плесень.
Для проведения работ, каждая стена, которая будет усиливаться, должна:
- Давать возможность монтажа элементов внешнего армирования.
- Давать возможность надежной приклейки к любым строительным материалам.
- Механические свойства стены должны быть стабильны.
На сегодняшний день более тысячи строительных объектов уже усилены с использованием углеродного волокна. Технология усиления строительных конструкций, с применением элементов внешнего армирования из углеволокна, тесно связана с ремонтом и восстановлением строительных конструкций в целом.
Какие стены могут быть усилены с применением углеволокна?
Углеродные волокна могут усиливать практически любой строительный материал, самыми распространенными являются:
- Железобетонные конструкции.
- Металлические конструкции.
- Деревянные конструкции.
- Каменные конструкции.
Другие методы по усилению стен
При реконструкции строения, усиление стен может происходить различными методами и способами:
- установка тяжей для стен;
- установка распорок;
- установка металлических уголков для перекрытий;
- монтаж обойм;
- монтаж дополнительных опор;
- установка швеллеров.
У всех перечисленных методов есть ряд недостатков.
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.
Этапы работы
Работа должна проводиться в точность по технологии, лучше всего с этим справятся профессионалы, не стоит самостоятельно браться за неё. Стоит помнить, что от итога будет зависеть состояние всего помещения, если следовать технологии и использовать качественные материалы – стены будут служить намного дольше.
Подготовка стен к работе
В первую очередь подготавливаются стены к работе. Они отчищаются от грязи и пыли, убирается все, вплоть до бетонного основания (если строение бетонное). После этого поверхность проверяется на несколько факторов:
- гладкость поверхности и ее чистота;
- стабильная температура;
- монолитность;
- влажность.
Если все факторы соответствуют стандартам, можно приступать к обработке материала.
Подготовка материала
После того, как стены будут готовы к работе, с завода забирается материал. В усилении стен используется сетка из углеродного волокна, она раскатывается на полиэтиленовой пленке, отчищается от всех загрязнений и пыли. Она должна быть идеально чистой, поэтому лучше всего выбрать для ее подготовки чистое место, куда не попадает грязь.
Сразу же отрезаются куски и полоски нужных размеров.
Сам процесс усиления
Как только сетка будет готова к работе, ее наклеивают на подготовленную поверхность стен. Выбирается один из способов «сухой» или «мокрый». Способы отличаются только последовательностью нанесения специального строительного клея для такого материала. В сухом способе сначала прикладывается сетка, потом наносится клей. В мокром – наоборот, сначала стена пропитывается клеем, потом клеится сетка. После этого по углеволокну можно пройтись валиком.
При необходимости наносится еще слой углеродного волокна. Но не стоит накладывать более двух слоев в один день, так как каждый должен хорошо пропитаться и высохнуть.
После этого проводятся уже привычные строительные действия (шпаклевка, поклейка обоев и т. д.)
Какое углеволокно лучше всего использовать?
На данный момент существует несколько основных продуктов, которые гарантируют качественное усиление.
Название | Описание | Область применения | Преимущества |
Sika CarboDur S | SikaWrap –230 C/45 – однонаправленная ткань из углеродных волокон для нанесения «сухим» способом |
|
|
Sika CarboDur M | Ламели Sika CarboDur – это производимые методом пултрузии пластины из армированного углеродным волокном полимера (CFRP), предназначенные для усиления бетонных, деревянных, кирпичных, стальных конструкций. Наклейка ламели для внешнего армирования Sika CarboDur осуществляется с помощью эпоксидного клея Sikadur–30 для нормальной, или Sikadur–30 LP для повышенной температуры окружающей среды во время нанесения и/или эксплуатации. Более подробную информацию по каждому виду клея можно найти в соответствующих технических описаниях. |
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. |
|
Sikadur–300 | Sikadur–300 – двухкомпонентная, не содержащая растворителей, эпоксидная смола для пропитки. |
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 | Sikadur –330 – двухкомпонентная тиксотропная эпоксидная пропиточная смола и клей |
Sikadur–330
|
|
Sikadur–30 | Sikadur –30 – тиксотропный двухкомпонентный клей на основе комбинации эпоксидных смол и специальных наполнителей, применяется при нормальных температурах от +8 °C до +35 °C. |
|
|
Sikadur–31 CF Norma | Sikadur–31 CF Normal — это влагостойкий, тиксотропный, конструкционный двух компонентный клей и ремонтный состав на основе эпоксидной смолы и специальных наполнителей. Предназначен для использования при температурах от +10 °С до +30 °С. |
Sikadur–31 CF Normal только для профессионального применения. Конструкционный клей и состав для:
|
Sikadur–31 CF Normal обладает следующими преимуществами:
|
Таким образом, усиление стен с использованием углеродного волокна – один лучших способов. Он может быть использован на различных поверхностях, будет служить долгое время и работа проводится в течение недели или немного дольше.