Углеволокно для усиления конструкций

Современные промышленная и строительная сферы постоянно развиваются и совершенствуются. Поэтому для решения постоянно возникающих новых задач используются новые возможности. Одна из современных инноваций в этих сферах — использование для усиления конструкций и композитных материалов углеволоконного нетканого полотна.

Особые свойства материала

Чтобы усиление конструкций углеволокном имело смысл, материал обязательно должен отвечать определенными требованиям:

  • все волокна должны быть строго параллельными,
  • для сохранения структуры необходимо использовать стеклянную сетку или эпоксидный биндер.

Добиться этого удается только при условии изготовления углеволокна в соответствии со строгой технологией. Высокое качество материала возможно, но только при соблюдении технологии производителем.

Если технологический процесс соблюден, углеволокно приобретает уникальные свойства. При своей легкости и минимальной толщине материал очень прочен. Усиление углеродным волокном позволяет существенно улучшить характеристики несущих конструкций уже готовых зданий. А если необходимо добиться повышения прочности несущих конструкций нового строящегося здания, то помогает обеспечить усиление углепластик.

Консультации о применении материалов осуществляются по телефону: +7 (495) 787-88-28.

Преимущества использования материалов

Ремонтные работы старых зданий, а также строительство новых при условии использования углеволоконных материалов, углепластика или фибробетонов возможно существенное сокращение расходов на работы, сокращение срока их выполнения.

К преимуществам использования этих материалов относится:

  • отсутствие необходимости привлекать тяжеловесную технику для работ, так как материалы легкие,
  • с применением технологии внешнего армирования время, за которое выполняется усиление бетона углеволокном, сокращается до 10 раз,
  • конструкция приобретает способность выдерживать нагрузки, которые в 4 раза превышают допустимый уровень для других материалов,
  • конструкция не становится тяжелее,
  • материал не подвергается коррозийным изменениям,
  • если при проектировании, а также предварительных строительных работах, были допущены ошибки, их вполне можно исправить,
  • новые материалы прослужат не менее 75 лет.

Усиление углеволокном проводится быстро и является очень эффективной технологией. При повреждении несущих конструкций усиление углепластиком или углеволокном незаменимо, так как оно помогает существенно уменьшит последствия повреждений, не только вернуть несущие способности конструкции, но и повысить их. В дальнейшем железобетон будет защищен от влияния влаги и возникновения коррозии арматуры. А также от большинства возможных механических повреждений.

Усиление несущих конструкций рационализирует строительство. Но доверить любые работы в этой сфере можно только профессионалам. Ведь огромное значение в достижении необходимого результата имеет технология.

Наша компания гарантирует высокое качество материалов. Усиление железобетонных конструкций композитными материалами нашего производства отвечает заявленным характеристикам. Большое количество успешно законченных проектов — неоспоримое подтверждение этого.

В ходе производства используется исключительно качественное сырье. Техническая база производства — это исключительно современное исправное оборудование, которое не дает сбоев, чтобы усиление железобетонных конструкций композиционными материалами могло принести желаемый результат.

Усиление композитами становится все более распространенной и часто применяемой технологией, поэтому и технология производства отдельных композиционных материалов и систем внешнего армирования — это та ниша, попасть в которую стремится все больше предприятий. Но только при условии технически грамотного подхода и отказа от чрезмерной экономии на материально-технической базе возможно создание конкурентоспособного материала.

За соблюдением требований к технологическому процессу при изготовлении материалов для усиления композитом на производстве мы следим очень строго. Контроль качества — это гарантия того, что усиление железобетонных конструкций с применением наших композитных материалов принесет необходимое улучшение несущих способностей и продлит срок службы железобетона.

Не стоит забывать и о том, что снижение затрат ресурсов при выполнении усиления конструкций углепластиком или углеволокном приводит к существенной экономии. Причем качество работ не страдает, а оказывается только лучше, чем при использовании устаревших технологий усиления.

Обращайтесь для дополнительных консультаций, если по теме усиления углепластиком по технологии внешнего армирования у вас еще остались вопросы. Сделайте современный выбор в пользу усиления конструкций композитными материалами!

Композитная система внешнего армирования на основе углеволокна применяется для усиления несущих конструкций и увеличения прочности сооружений. Использование композиционного усиления позволяет сократить сроки и трудозатраты на производство работ по сравнению с традиционными методами и имеет ряд других преимуществ.

Источник: www.hccomposite.com

Усиление конструкций с использованием композиционных материалов

на основе углеродных волокон

Предварительное напряжение композиционных материалов может быть выполнено путем напряжения конструкций. Системы предварительного напряжения мо-

Защита и усиление сооружений

гут применяться в качестве внешнего армирования при усилении существующих конструкций зданий и сооружений.

Наибольшее распространение получили шпренгельные системы на основе канатной арматуры повышенной коррозионной стойкости и затяжки. Роль затяжки выполняют специальные канаты заводского изготовления (арматурный семипроволочный канат диаметром от 12 до 15,7 мм) в пластиковой трубке, заполненной антикоррозийным составом, который способствует уменьшению сил трения при натяжении каната. Натяжение каната производят механическим способом с помощью гидравлического домкрата. Пластиковая трубка позволяет выполнять натяжение арматурных канатов после бетонирования и набора бетоном проектной прочности.

Предварительно напряженные арматурные элементы обычно натягиваются с одного конца. Предварительное напряжение можно регулировать (увеличивать или уменьшать) в любое время до завершения заливки арматуры путем перестановки домкрата. Это позволяет также выполнять частичное натяжение арматуры. Во время и после натяжения осуществляется контроль эффективной нагрузки натяжения.

Технологии усиления строительных конструкций углеволокном

Углеволокно — высокопрочный, линейно упругий материал, основной для элементов внешнего армирования железобетонных конструкций. Поскольку элементы внешнего армирования из углеволокна закрепляются на конструкции с помощью монтажного клея (эпоксидного, эпоксиполиуретанового или полимерцементного), они эффективно реагируют на приращение деформаций конструкции, в них возникают большие приращения усилий. Прежде всего, это свойство обусловило применение углеродного волокна для усиления железобетонных конструкций.

В настоящее время существует два основных вида элементов внешнего армирования из композитных материалов: холсты (ткани) и ламинаты (ламели).

Холсты представляют собой ткань, сплетенную из тонких нитей армирующего материала, бывают в рулонах шириной по 300, 600 мм и др. Длина холстов, свернутых в рулон, обычно 50 м. Толщина 0,1—0,5 мм. Холсты бывают на основе углеволокна, стекловолокна и арамида. Для железобетонных конструкций наибольшее распространение получили углеволоконные холсты.

Ламинат (ламель) — плотная пластина шириной 50—150 мм, длиной до 250 м с запечатанными углеродными волокнами в эпоксидную матрицу. Толщина ламелей составляет 1—2 мм.

Область применения холстов и ламелей примерно одинаковая, но ламели применяются под большие пролеты и большие нагрузки.

Усиление железобетонных конструкций

Усиление железобетонных конструкций, прежде всего, относится к транспортным, гидротехническим сооружениям, памятникам архитектуры. Усиление рядовых конструкций (рис. 4.17) с применением технологии внешнего армирования должно быть обосновано экономически.

Источник: studfiles.net

Монтаж материалов Системы Внешнего Армирования FibArm на основе углеродных лент FibArm Tape, углеродных ламелей FibArm Lamel , углеродных сеток FibArm Grid, углеродных анкеров FibArm Anchor

Главной задачей усиления несущих конструкций зданий и сооружений является противостояние силам, таким как сжатие, крутящие моменты, поперечные силы, растяжение и другие, которые воздействуют на строительные конструкции и уменьшают их эксплуатационный срок.

При проектировании и производстве работ по усилению несущих конструкций углеродными композитными материалами с 2016 года мы все руководствуемся Сводом правил СП 164.1325800.2014 «Усиление железобетонных конструкций композитными материалами. Правила проектирования.»

Усиление железобетоных конструкций необходимо не только в процессе в процессе эксплуатации и износа конструкций, но и для повышения несущей способности при изменении функционально назначения здания или сооружения.

Основные проблемы износа железобетонных конструкций:

— Продольные и поперечные трещины

— Потеря прочности бетона

— Разрушение защитного слоя бетона

Как следствие, понижение несущей способности конструкции

Комплекс мероприятий по устранению повреждений и восстановлению несущей способности предполагает следующие мероприятия:

— Удаление непрочных участков бетона

— Инъектирование трещин (шириной от 0.3 до 5 мм)

— Расшивка трещин (шириной до 0.3 мм)

— Антикоррозионная обработка арматуры

— Зачеканка трещин и отверстий от пакеров.

— Восстановление защитного слоя бетона

После устранения повреждений необходимо выполнить подготовку поверхности перед её усилением углеродными лентами FibArm:

— Скругление острых углов (фаска с катетом >20мм)

— Грунтовка поверхности (при необходимости)

— Нанесение линий разметки в соответствии со схемой наклейки

— Очистка, обеспыливание поверхности

— Нанесение слоя адгезива FibARM Resin

— Укладка подготовленных усиливающих элементов

— Прикатка усиливающих элементов к основанию

— Нанесение на поверхность усиливающих элементов финишного слоя адгезива FibARM Resin

— Нанесение слоя адгезива FibARM Resin

— Укладка подготовленных усиливающих элементов

— Прикатка усиливающих элементов к основанию

— Нанесение на поверхность усиливающих элементов финишного слоя адгезива FibARM Resin

Нанесение на поверхность верхнего слоя усиливающих элементов защитного покрытия в соответствии с п. 7.6.1. СТО

В результате мы получаем:

— Восстановление несущей способности

— Компенсирование продольного и поперечного дефицита армирования

— Минимальный расход времени

— Без увеличения размеров конструкции

— После усиления допускается любой материал чистовой отделки.

Источник: www.compozit.pro

Двадцать первый век пестрит инновациями, и строительная сфера тому не исключение.

Углеродная ткань: характеристики и особенности

Говоря строго, углеродное волокно не является изобретением нашего столетия. Его уже давно используют в авиа- и ракетостроении, обывателю же этот материал знаком в виде углепластиковых удочек и кевлара. Пройдя долгий этап освоения и совершенствования технологии, индустрия, наконец, стала готова обеспечивать углеродной тканью другие отрасли, в том числе и строительную.

Главная особенность углеродных нитей — высокий показатель удельной прочности на растяжение по отношению к собственному весу. Изделия, армированные углепластиком, сохраняют наивысшее из известных сопротивление на разрыв, при этом по материалоёмкости и общему весу они гораздо выгоднее распространённой на сегодняшний день стали.

В исходном виде углеволокно представляет собой тонкую микрофибру, которая может быть сплетена в нити, из которых, в свою очередь, может быть выткан холст любых размеров. За счёт правильной ориентации молекул, их прочной связи и достигается столь высокая прочность. В остальном волокна просто выполняют функцию армирования при любом типе конструктивного наполнителя, от эпоксидных смол до бетона.

Одна из наиболее выраженных особенностей углеволокна — его высокая сорбирующая способность. Выгода от применения карбона для укрепления элементов внутренней отделки состоит в том, что углерод не позволяет естественным примесям, красителям или растворителям проникать в воздушную среду жилых помещений. В то же время сорбционные процессы протекают абсолютно безвредно для самого волокна.

Преимущества использования

В общем и целом для строительства интересны два свойства углеволокна. Первое — структурное разностороннее укрепление — используется для придания материалу повышенной твёрдости и прочности на сжатие. Армирование структуры выполняется фиброй толщиной 5–10 мкм при различной длине волокон. Имеет смысл структурно укреплять отделочные поверхности и несущую конструкцию зданий.

Вторая цель карбоновых волокон в строительной отрасли — закладное армирование — выполняется дополнительно переработанной первичной фиброй, принимающей вид холста, ровинга, нитей, канатов и укреплённых полимерными смолами стержней. В этом случае карбоновое волокно не укрепляет сам заполнитель в целом, но служит надёжной нервущейся основой для него.

Но в чём выгода карбоновых волокон, и почему их следует предпочесть менее экзотичным материалам? Начнём с того, что по физико-химическим свойствам ближайший конкурент углеволокна — фибра стеклянная, которая достаточно широко распространена в виде стеклохолста для внутренних штукатурных работ. Однако стекло имеет гораздо более низкое сопротивление разрыву и больший вес, в то время как углеродный полимер не только прочен, но и гораздо лучше сцепляется с окружающим его твёрдым материалом за счёт высокой собственной адгезии.

Облицовка и структура, укреплённые таким образом, отличаются также увеличенной прочностью на сдвиг и скручивание, что для стали, стекла и других синтетических материалов всегда было существенной проблемой.

Однако не обходится без сложностей. В частности, при внутренней отделке зданий ставится вопрос о пожарной безопасности углеволокна. В присутствии кислорода оно выгорает уже при температурах около 350–400 °С, однако будучи «законсервированным» в безвоздушной среде, карбон сохраняет свои свойства даже при нагреве выше 1700 °C. Более высокую жаростойкость гарантирует фибра и её производные, покрытые разного рода карбидами — это надо учитывать при выборе материала для отделочных работ.

Применение в отделочных работах

Широкий ряд материалов декоративной отделки требует основания, абсолютно не подверженного образованию трещин. Сюда относится акриловая покраска, полимерные покрытия для пола, венецианская штукатурка и другие тонкие и хрупкие составы.

Если для фальшстен из ГКЛ эта проблема не стоит особенно остро, то иные материалы за счёт более выраженного линейного расширения требуют особого подхода. Для примера возьмём укрепление и изоляцию стыков однослойной обшивки, выполненной из ОСП. Практически любая шпаклёвка или клей раскрошится прямо внутри шва за год-два.

Такие стыки следует заполнять прочным полимерным клеем, а затем накрывать прилегающие края на 25–30 мм лентой из тонких карбоновых нитей и снова покрыть слоем наполнителя, тщательно разгладив заделку шпателем.

Подобная обработка в большинстве случаев не требует последующего выравнивания поверхности. Обшивка принимает монолитную прочность, а возникающие структурные перенапряжения полностью компенсируются свойствами ОСП.

Подобный принцип может применяться и при финишном выравнивании оштукатуренных стен акриловой шпаклёвкой. В этом случае углеткань — бесспорный лидер в вопросах придания ударопрочности и стойкости к трещинообразованию. Монтаж выполняется по аналогии со стеклохолстом:

  1. Сперва тонкая сплошная обмазка поверхности.
  2. Затем укладка полотна и его разглаживание.
  3. После чего можно сразу же приступать к финишному выравниванию.

Холст никак себя не проявляет на внешнем виде готовой поверхности ни до высыхания состава, ни после.

Использование углеродной фибры

Повышение прочности несущих элементов зданий, отлитых по месту или фабрично, возможно за счёт добавления углеволокна в жидкий состав наполнителя. Фибру из карбона уже сейчас можно приобрести в достаточно больших количествах, что позволит уменьшить толщину стен, колонн и прочих элементов бетонной конструкции, испытывающих вертикально-осевую нагрузку на сжатие. За счёт этого освобождается достаточно много пространства для структурной изоляции или утепления конструкций.

Особенно интересен этот материал будет для любителей свайно-ростверковых фундаментов, где работа карбоновой пряжи полностью наглядна. Столб, сохраняющий прочность на сжатие в 12–15 т с учётом всех рекомендуемых запасов надёжности, имеет толщину около 80 мм. Внутри него всего две нитки полимерной арматуры, а по двум другим сторонам уложены пряди углеродного ровинга.

Много ли требуется углеволокна для армирования бетона? Отнюдь, всего 0,05–0,12 % от массы готового ЖБИ. Концентрация может быть и выше, если речь идёт, например, о гидротехнических сооружениях или о бетонных фермах перекрытий.

Системы внешнего армирования

Структура, укреплённая карбоновым волокном, настолько прочна, что может применяться даже в качестве опоясывающего армирования для элементов сильно нагруженных конструкций. Начиная от высотного домостроения и заканчивая каркасными сборными конструкциями, внешний пояс армирования предоставляет небывалую устойчивость к эксплуатационным перегрузкам.

Суть в том, что сам сердечник элемента, содержащий закладную арматуру, отливается как обычно, но при минимальном защитном слое бетона по сторонам. После снятия опалубки изделие, будь то колонна или армирующий пояс, обматывается слоем углеродного полотна или толстой нитью, а затем заливается пескобетоном с содержанием фибры. Такой подход избавляет от нужды использовать тяжёлый гранитный бетон при полном наследовании его прочностных характеристик. Более того, даже минимальный слой укреплённого углеродом бетона существенно снижает корродирование закладной арматуры.

Частным случаем наружного армирования можно назвать оклеивание узлов соединений лоскутами или лентой из углеволокна, углеродной тканью с сопутствующей пропиткой эпоксидными смолами. Такое соединение демонстрирует втрое более высокую прочность, чем обычное, что неоценимо для стропильных систем и в особенности крепления ферм к мауэрлату.

Источник: rmnt.mirtesen.ru

Читайте также  Специализированная химчистка ковров Поделитесь статьей в соц. сетях:

Alex Smirnov
Оцените автора
Ремонт квартиры своими руками - школа ремонта remont-samomy.ru