Усиление конструкций углеволокном

Всего существует 3 группы подобных способов: традиционные (стандартные), инновационные (более технологичные) и комбинированные (соединение наилучших технологий и рабочих схем). Перед работой над каждым проектом полностью анализируются главные объекты. На основе данных уже подбирают подходящий способ их укрепления.

Начнем с традиционных вариантов:

1. Обетонирование - работа по нанесению бетонных слоев для увеличения площади сечения. Соответственно возрастает и прочность сооружения.
2. Использование стального проката - к примеру, установка на стены металлических тяжей, укрепление отверстий уголками или швеллерами.
3. Монтаж дополнительных элементов для усиления колонн, перекрытий и т. д. (установка распорок или свай).

Инновационные методы усиления конструкций основаны на применении композитов, в том числе углепластика, добавлении смесей, использовании преднапряженных канатов:

1. использование композитных полуфабрикатов - метод, который применяется для точного и значительного укрепления зданий. Его суть заключается в послойной наклейке углеволокнистых композитов на несущие конструкции. Толщина слоя в итоге составит несколько миллиметров, т. е. размеры помещений не изменятся;
2. инъектирование - работа по наполнению различных полостей и трещин. Этот способ помогает накрепко соединить разрозненные части зданий. С помощью различных смесей и инъекций укрепляются стены, фундамент и т. д.;
3. укрепление преднапряженными канатами - работы, способствующие повышению прочности зданий, их устойчивости к трещинам. Главный инструмент - предварительно напряженные канаты. Метод применяется только для укрепления монолитных сооружений.

Усиление железобетонных конструкций может проводиться комбинированными способами. В таких случаях применяются стандартные варианты совместно с инновационными.

Почему нужно укреплять карбоновым волокном?

В современном мире усиление строительных конструкций целесообразно проводить с помощью углеволокна и материалов, в основе которых лежат углеволокнистые структуры. Почему же нужно применять именно углеродные композиты?

1. Данные полуфабрикаты значительно превосходят конструкционную сталь, алюминий, распространенные сплавы по физико-механическим параметрам. Термостойкость, устойчивость к агрессивным химическим средам - все это достоинства углеволокна.
2. Износостойкие и долговечные углеволокнистые сетки, ленты и жгуты не подвергаются коррозии. Поэтому усиление металлических конструкций не превратится в бесполезную трату средств и материалов. Сооружение прослужит еще достаточно долго при помощи углеволокнистых композитов.
3. Углеволокно весит в 10 раз меньше стали, в 4 раза меньше алюминия. Поэтому целесообразно использовать именно углеволокнистые материалы для укрепления старых и ветхих зданий, древних исторических объектов. В таких сооружениях недопустима излишняя нагрузка на стены, фундамент и перекрытия.

Углеволокно прекрасно справляется с поставленными задачами "усиление железобетонных конструкций" без изменения основных конструктивных схем (по работе со сталью и другими материалами).

Технология применения углеволокна позволяет не прерывать функционирование объекта. Сам процесс усиления железобетонных конструкций композитными материалами проходит быстро и не требует масштабных подготовительных действий.

3 распространенных технологии усиления бетона углепластиком

Укрепление сооружений углепластик подразделяется на 3 технологии, каждая из которых предназначена для отдельной ситуации:

1. применение лент из углепластика с эпоксидным клеем. Обычно с помощью материалов данного типа укрепляют мосты и пролетные постройки. 1 рулон - 250 метров ленты, которая обладает чрезвычайной жесткостью и прочностью;
2. использование углеволокнистых холстов с эпоксидным клеем. Такая технология необходима для укрепления балок, ригелей, отверстий и колонн. Плюс углеродных холстов в том, что они мягкие и податливые, поэтому им легко можно придать нужную форму;
3. применение углепластиковых сеток совместно с цементными связующими. Основная задача - укрепление кирпичных, каменных и железобетонных строений. Сетки огнеупорны.

Далее разберем поэтапно процесс усиления конструкций углеволокном.

Подготовка поверхности сооружения к началу работ

Перед началом основных работ требуется выполнить ряд подготовительных этапов.

Изначально следует разметить поверхность. Ярко выделяются те области, где будет идти ремонт. Затем обозначенные зоны максимально очищаются от грязи и цемента. Рабочим требуется очистить все вплоть до бетона.

Необходимо точно определить состояние поверхности сооружения, ведь от этого зависит совместимость углеродного волокна и строения:

1. гладкость и чистота;
2. стабильная температура;
3. монолитность;
4. влажность.

Подготовка углеволокна или других углеродных материалов

После очищения поверхности вокруг ремонтных зон наверняка скопится большое количество пыли и грязи. Углеродное волокно необходимо уберечь от любых загрязняющих элементов. Иначе нити не пропитаются связующим. Положительный эффект данного материала будет утрачен.

Перед распаковкой материалов следует накрывать подготовительную область полиэтиленом для защиты углеродного волокна. Заранее необходимо отмерять требуемую длину волокна, а затем приступать к установке.

Усиление бетонных конструкций композитными материалами

Процесс может идти с использованием «сухого» или «мокрого» методов. Каждый из этих двух способов предполагает обработку материала адгезивом. Различаются они лишь последовательностью обработки скрепляющего средства (адгезива) и прокатывания валиком.

Углеродное волокно послойно накладывается на бетонную поверхность. За 1 смену нужно наносить не более двух слоев.

При монтаже ламелей адгезив нужно наносить и на них, а не только на укрепляемый объект. Далее материал прокатывается валиком.

Укрепление различных сооружений композитными материалами - надежный способ увеличить долговечность построек. Ветхие здания, исторические объекты, древние мосты - несущую способность всех этих конструкций можно усилить с помощью композитов.