Усиление стен углеродным волокном

7
0
Сергей Эксперт. Более 12 лет
Ваша скидка: 5%

Заполните несколько простых вопросов чтобы подобрать себе правильную гидроизоляцию:

1 Выбрать вариант:

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:

  1. Повреждение строительной конструкции.
  2. При изменении условий эксплуатации.
  3. Если изменяется расчет сумы конструкции.
  4. 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:

  1. Давать возможность монтажа элементов внешнего армирования.
  2. Давать возможность надежной приклейки к любым строительным материалам.
  3. 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:

  1. Железобетонные конструкции.
  2. Металлические конструкции.
  3. Деревянные конструкции.
  4. 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
  • 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 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.

  • 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 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

  • 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 Sikadur
–30 – тиксотропный двухкомпонентный клей на основе комбинации
эпоксидных смол и специальных наполнителей, применяется при
нормальных температурах от +8 °C до +35 °C.
  • 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.
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:

  • бетонированных компонентов;
  • жесткого природного кремня;
  • глиняной плитки, фибробетона;
  • растворов, кирпича, каменной кладки;
  • начали, чугуна, алюминия;
  • бревна;
  • полиэстера, эпоксидных составов;
  • стекла;
  • ремонтный состав и клей;
  • углы, кромки;
  • отверстия и пустоты;
  • вертикальные и потолочные поверхности;
  • заполнитель швов и трещин;
  • ремонт кромок.
Sikadur–31 CF Normal обладает следующими преимуществами:

  • просто смешивается и наносится;
  • значительное сцепление к большому числу стройматериалов;
  • прочный суперклей;
  • тиксотропный (не оползает с вертикальных и потолочных поверхностей);
  • отверждается в отсутствии усадки;
  • компоненты различного цвета (позволяет контролировать смешивание);
  • немерено не потребует грунтования;
  • значительная первоначальная и окончательная надежность;
  • значительная шлифующая устойчивость;
  • непроницаем для жидкостей и водяного пара;
  • хорошая химическая стойкость.

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.

Частые вопросы
Что такое углеродное волокно?

Углеродное волокно — материал, состоящий из тонких нитей диаметром от 5 до 15 мкм, образованных преимущественно атомами углерода. Атомы углерода объединены в микроскопические кристаллы, выровненные параллельно друг другу.

При каких условиях необходимо использовать усиление стен углеволокном?

Усиливать несущие стены нужно лишь в крайних случаях. Начинать работу нужно тогда, когда повредилась строительная конструкции, если были изменены условия эксплуатации, если изменился расчет суммы конструкции, а также если появилась необходимость в повышении надежности и времени службы конструкции. Рано или поздно в зданиях начинают появляться трещины, сырость и плесень, поэтому нужно следить за состоянием дома и вовремя предотвратить возможные проблемы.

Для стен какого типа может понадобиться усиление углеволокном?

Углеволокно — универсальный материал, подходящий для практически любой поверхности. Самые популярные — железобетонные, каменные и деревянные постройки. Железобетонные, монолитные стены усиливаются, чтобы улучшить несущую способность здания, повысив при этом время эксплуатации. То же касается и кирпичных стен, при этом увеличивается и устойчивость конструкции. Усиление несущих стен способно укрепить постройку в целом. Имеется и комплекс мероприятий по обновлению и реставрации старых домов.

Какие существуют иные методы по усилению стен?

Имеется несколько методов для усиления стен, позволяющих укрепить нуждающиеся постройки: использование стяжей для стен, распорок, инсталляция уголков и перекрытий из металла, вставка обойм и дополнительных опор, швеллеры. У каждого вида усиления из перечисленных есть некоторые особенности и недостатки, изучив которые вы поймете, почему углеволокно является наилучшим вариантом.

Как оценить степень повреждения каменных стен?

Степень повреждения каменных стен разделяется на 3 вида износа — слабую, среднюю и сильную. Слабые повреждения — не превышающие потери 15% прочности. Это стены, получившие повреждения от пожара, естественного выветривания и других погодных условий. Средние повреждения — не более 25%, к ним относятся те же пункты, что и к слабому, однако добавляются и другие: отвал облицовки, наклон стены, пересекающие и вертикальные трещины и тому подобное. И наконец сильные — не превышающие 50%. Обрушенные, имеющие повреждения на глубину до 40% от общей глубины стены. Стены, имеющие повреждения выше 50% — считаются разрушенными.

Какой гарантийный срок у данного вида усиления?

Укрепление сооружения углеволокном, повышает его надежность и срок службы на более чем 75 лет, благодаря высокой устойчивости к погодным и коррозийным условиям, а также отсутствию нагрузки по массе на конструкцию. Такая технология помогает избежать значительных эксплуатационных проблем при повреждении конструкций. Усиление углеродным волокном не только минимизирует последствия полученных повреждений, возвращая изначальную несущую способность, но и существенно ее повышает.

Что будет, если вовремя не усилить стены?

Если вовремя не воспользоваться усилением стен, в ближайшем будущем возможно появление таких изъянов как перекосы, ослабление всей конструкции и в конце концов трещины, которые способны привести здание в аварийное состояние, создавая опасные условия для людей. Своевременное и правильное усиление стен может вернуть конструкции изначальную функциональность и вид. Кроме того, после использования данных технологий, здание становится более устойчивым к нагрузкам, землетрясениям, и повседневной эксплуатации.

Нужно ли мне обращаться к специалисту, чтобы оценить состояние стен?

Следуя всем правилам можно самостоятельно оценить состояние стен. Но правильно определить все факторы сможет лишь специалист своего дела. Именно по этой причине лучше всего довериться профессионалу, способному провести все нужные экспертизы и выявить все повреждения, их места, провести необходимые расчеты, составить проект и итоговую смету усиления.

Как подготовить стены к началу работ?

Прежде всего нужно очистить стены от грязи, пыли и иных веществ, снижающих прочность сцепления с основанием, а затем убрать все до бетонного основания. После этого необходимо провести проверку гладкости и чистоты поверхности, монолитность, влажность ( не больше или равно 5 градусам по Цельсию) и стабильность температуры (не меньше 12 градусов по Цельсию). Приступать к процедуре обработки материала можно лишь в том случае, если вышеперечисленные факторы прошли проверку и соответствуют стандартам.

Сколько времени необходимо потратить на усиление стен?

Метод усиления стен углеволокном занимает намного меньше времени, нежели работа с иными материалами. Чтобы усилить стены в одном помещении, нужно потратить всего лишь не более одной недели. Углеволокно — такой материал, который не требует привлечения тяжеловесной техники, а с применением технологии внешнего армирования, время на затрату всех строительных работ сокращается до 10 раз. Данные факторы делают такую процедуру, как усиление углеволокном — быстрой и эффективной технологией.

Каким способом можно усилить стены углеволокном?

Существует два вида усиления стен углеродным волокном: «мокрый» и «сухой». В обоих случаях углеволокно наносится одинаково, изменяется лишь последовательность нанесения композитных материалов и самого углеволокна. При первом способе нанесения — на поверхность наносится композитный материал, а затем уже само углеродное волокно. При втором способе напротив — первым слоем накладывается углеволоконная сетка, и сверху промазывается клеем. При желании, можно нанести дополнительные слои усиления, обязательно дав при этом высохнуть предыдущим.

Может ли любитель заняться усилением несущих конструкций и перекрытий?

Укрепление несущих конструкций и перекрытий — работа для профессиональных мастеров, ведь при неправильно проведенном усилении последствия могут быть значительными: перекос, деформация, частичное или даже полное обрушение постройки, приводящие к огромным экономическим потерям. Усиление конструкций может быть полезно как свежим зданиям, которые были построены с нарушением инженерных норм, так и старым, требующим повышенной устойчивости и крепкости.

Какой способ усиления стен лучше: традиционный или инновационный?

Усиление можно проводить по-разному. Чтобы подобрать подходящий способ усиления стен, необходимо провести обследование объекта. Только после получения заключения экспертизы можно понять, какой  метод подойдет лучше всего. Существуют традиционные способы, инновационные, а также комбинированное усиление, совмещающее в себе современные и инновационные методы.

Оставить отзыв
Ваша оценка: