Использование Системы внешнего армирования на основе углеродного волокна увеличивает грузоподъемность несущих конструкций до 4 раз и сокращает время ремонта строительных сооружений в 10 раз
Российская компания «Композит», разрабатывающая высокотехнологичные композитные материалы, рассказала о новой технологии, которая, по мнению многих, могла бы подарить надежду сотням тысяч жителей сейсмоопасных районов. В компании утверждают, что их инновация предотвращает разрушение зданий во время землетрясений.
Этим летом «Композит» подверг свой метод испытанию, имитирующему возрастающие подземные толчки, и утверждает, что тестовая конструкция, усиленная особым углеродным волокном, осталась нетронутой даже после эквивалента толчков магнитудой в 9,5 балла. Землетрясения за последние 20 лет унесли почти миллион жизней, и при успешной коммерциализации новый подход мог бы значительно снизить число потенциальных жертв.
В основе технологии – усиление железобетонных конструкций особым углеродным волокном. Разработчик – расположенная в Москве компания «Композит», созданная в 2009 году для развития отечественного рынка композиционных материалов и развертывания производства ткани и препрегов на основе волокна.
В компании полагают, что их методика максимально полезна для регионов, где нередки толчки силой до девяти баллов. Инновационное усиление снижает опасные динамические нагрузки примерно на 75% и, по данным «Композита», повышает сейсмоустойчивость зданий на один-два балла по шкале Рихтера.
Когда Земля гневается…
Согласно информации United States Geological Survey (правительственного научного агентства США по геологии), с 1990 по 2010 гг. от подземных толчков в мире погибли 806 914 человек. Ужасные землетрясения прошлого года и начала нынешнего добавили к этому печальному списку многих.
По данным МЧС России, за первые шесть месяцев текущего года в нашей стране произошло уже 424 землетрясения – больше, чем за весь 2011 год. Ученые предупреждают население сейсмоопасных регионов о повышательной тенденции. До конца года в некоторых районах Камчатки и Сахалина не исключены толчки магнитудой более 7,5 балла. В зоне риска приблизительно четверть территории России – а это 27 регионов с населением примерно 20 миллионов человек.
Тысячи и тысячи жилых кварталов строились в свое время в сейсмоактивных районах без надлежащего учета грозящей опасности. По подсчетам властей, минимум 20 тысяч зданий и сооружений требуют срочных мер по усилению. Традиционные методы усиления – бетоном и железом – как оказалось, не вполне оправдывают себя при повышенных магнитудах толчков.
Убедиться, что новшество работает
Этим летом «Композит» и представители МЧС испытали новую технологию внешнего армирования углеродным волокном на специальном полигоне в Северо-западном федеральном округе.
Согласно компании-разработчику, на подвижную платформу размерами 18 на семь метров поставили две крупных железобетонных конструкции – одну с усилением жгутами и холстами на основе углеродного волокна, а другую простую, без каких-либо специальных мер укрепления. Потом платформу с испытательными образцами водрузили на огромный сейсмостенд размерами 30 на 12 метров. Посредством системы пневматических толкателей были сымитированы подземные толчки заданных магнитуд (до 10) и частоты.
Сейсмостенд подверг конструкции 20 циклам жесткого механического воздействия. На колоннах и ригелях испытательных образцов закрепили 68 датчиков, которые должны были фиксировать деформации, вызываемые искусственным землетрясением, которое, к тому же, по ходу испытаний усиливалось.
Оба образца легко справились с магнитудой в три балла. Однако при усилении толчков до шести баллов стандартная конструкция – из тех, что составляют основу порядка 90% всех зданий в нашей стране, – стала необратимо распадаться. По колоннам в точках максимальных горизонтальных деформаций пошли трещины, плиты перекрытия стали смещаться относительно друг друга. Когда магнитуда достигла 9,5, конструкция без усиления рухнула.
При этом, как утверждают в «Композите», стоявший рядом образец, усиленный углеродным волокном, «после всех 20 динамических воздействий не получил каких-либо дефектов и повреждений колонн, ригелей и плит перекрытия».
Растущий рынок, способный сохранять жизни
Представители компании-разработчика уверяют, что новая технология не только предотвращает разрушение, но и добавляет лет пятьдесят к сроку эксплуатации усиленного здания. Имея под рукой такой метод, архитекторы, строящие жилые и хозяйственные объекты в сейсмоопасных зонах, могли бы чувствовать себя куда менее связанными по рукам и ногам в выборе конструктивных решений, чем это происходит сегодня.
Новый усиливающий продукт наверняка получит высокую оценку в строительной отрасли. Уже на некоторых объектах, требующих армирования бетонных конструкций, идет постепенная замена классических строительных материалов на современные композиты.
Сторона предложения на этом пока еще новом для России рынке уже активно формируется. Одна из дочерних структур «Композита» компания «Препрег-СКМ» запустила в ноябре прошлого года первую фазу производства тканей на основе углеродного волокна. Не исключено, что проект станет крупнейшим в стране.
А «Композит» пока планирует в августе новое испытание на сейсмостойкость для своей технологии – на этот раз испытуемыми станут фрагменты кирпичных зданий.
Олег Кузбит, управляющий редактор отдела веб-информации
Системы внешнего армирования на основе углеродной ткани позволяют восстанавливать и увеличивать несущую способность конструкции в сжатые сроки и меньшими трудозатратами по сравнению с традиционными способами, а также значительно увеличивает срок службы конструкции.
Наш адрес
109316, Россия, г. Москва, Волгоградский проспект, д.42 к.13
