Усиление железобетонных конструкций композитными материалами

Бетон используется в строительстве более четырех тысяч лет. Последние два столетия этот материал армируется железом, но это не защищает его от разрушения и негативного воздействия окружающей среды. На сегодняшний день в России существуют тысячи домов, изготовленных из бетона и железобетона, значительная доля которых нуждается в реконструкции. Наиболее прогрессивным и экономичным способом укрепления таких конструкций является использование композитных углеродных материалов.

Методы улучшения прочности жб элементов

Укрепление железобетонных элементов может потребоваться при нарушении целостности структуры, увеличении нагрузки, а также для повышения сейсмической устойчивости.

В практике строительства усиление бетона углеволокном осуществляется путем приклеивания холстов и лент в зонах, подверженных основным растягивающим напряжениям. Они определяются экспертами в ходе осмотра здания или сооружения и при выполнении проверочных расчетов.

Все участки, на которые наносится усиливающий слой, проходят предварительную подготовку. Она заключается в очистке от отслаивающихся частей, восстановлении целостности контактного слоя при помощи специальных растворов (заделываются все трещины и сколы), выравнивании поверхности.

Монтаж ленты выполняют в следующей последовательности:

• На подготовленный для укрепления элемент на объекте мелом наносят схематическую маркировку расположения углеродных холстов;
• Поверхность покрывается специальным эпоксидным клеем;
• Этот же клей наносится на углеленту;
• Ленту прикладывают к плите и при помощи ролика придавливают;
• После этого композит должен полностью затвердеть.

Увеличение прочности углекомпозитом позволяет заменить металлическую арматуру, там где ее применение невозможно. Например, при армировании трансформаторных подстанций, замена металла на углекомпозиты позволяет снизить риск возникновения индукционных токов.

Чем отличается усиление железобетонных конструкций

Железобетон устойчив к статическим и динамическим усилиям, но его основным недостатком является большой вес. Усиление жб конструкций, по возможности, не должно увеличивать собственный вес и исходную геометрию. Этому условию удовлетворяют углекомпозиты, масса которых неощутима для зданий.

Усиление жб конструкций углеволокном позволяет достигнуть следующих целей:

• Предупреждение образования трещин;
• Снижение деформаций (прогибов);
• Защита от коррозии и внешнего воздействия среды (влаги, температуры);
• Повышение сейсмической устойчивости.

На практике, при усилении железобетонных конструкций композиционными материалами необходимо обратить внимание на состояние стальной арматуры. Если она была обнажена и появились коррозийные образования, их необходимо устранить, поскольку велика вероятность разрушения постройки изнутри. Также, при определении направления укладки углекомпозита на укрепляемой поверхности, следует учесть направление существующей стальной арматуры. Это позволит правильно распределить силы и обеспечить нужную несущую способность.