Армировка от въглеродни влакна: технология за армиране на бетонни конструкции и дървени греди, подове и колони

2024 Автор: Beatrice Philips | [email protected]. Последно модифициран: 2024-01-09 13:06

Укрепването на конструкцията е един от основните (ако не и най -основните) етапи на всеки строителен процес, който е свързан със стабилизиране и увеличаване на общата здравина на конструкцията . Подсилването на конструкции с въглеродни влакна е технология, която е на малко над 20 години и с право се счита за прогресивна.

Особености

Този прост, но супер ефективен метод има впечатляващ списък от предимства, които се обясняват със свойствата на материала. За извършване на подсилващи действия не е необходимо да използвате специално оборудване с висока товароподемност, тъй като въглеродните влакна са леки. Самата работа се извършва 10 пъти по -бързо от другите технологии. В същото време въглеродните влакна не само правят структурата по -здрава, но и подобряват носещата способност.

Въглеродните влакна са полиакрилонитрил (термично обработен) . По време на армировката влакното се импрегнира с двукомпонентна епоксидна смола, след което се фиксира към повърхността на самия обект. Същата епоксидна смола демонстрира много ефективно сцепление със стоманобетон и когато настъпи химическа реакция, въглеродните влакна се превръщат в здрава пластмаса, която е 6 или дори 7 пъти по -здрава от стоманата.

Въглеродните влакна се ценят и поради факта, че не се страхува от корозия, устойчив на агресивни фактори на околната среда … Масовото натоварване на обекта не се увеличава и усилвателят може да работи 75 години или повече.

Изисквания за въглеродни влакна:

• влакната трябва да са успоредни;
• за запазване на структурата на армиращите елементи се използва специална мрежа от фибростъкло;
• въглеродните влакна се произвеждат стриктно според технологичните изисквания и отговарят на стандартите за качество.

Сред другите забележителни свойства на материала е защитата на конструкцията от влага. Фибрите вършат отлична работа за създаване на плътен водоустойчив слой. Това е материал с висока якост, когато става въпрос за характеристики на опън, стойността на въглеродните влакна достига 4900 МРа.

Те също са привлечени от простотата, наистина високата скорост на инсталационния процес, тоест всеки обект може да бъде подсилен за кратко време, без да се харчат пари за отдаване под наем на оборудване и повикване на голям брой специалисти. И тези спестявания на труд, време и парични ресурси правят въглеродните влакна топ продукт в своя сегмент.

Ефективността на технологията за подсилване на въглеродни влакна трябва да се отбележи отделно . Това ще бъде така, ако са изпълнени няколко условия: това е естествената влажност на конструкцията, която не пречи на самата възможност за монтиране на подсилващия материал, и надеждността на закрепването, и свойствата на влакната и лепилото, които са стабилни по времеви параметри.

Къде се прилага?

Основната посока на приложение е армирането на стоманобетонни конструкции. Влакното се полага върху онези участъци от конструкцията, които имат най -голямо напрежение.

Какви основания за укрепване на строителните конструкции могат да бъдат разграничени:

• физическо стареене на обекта, действително износване на материала и отделни конструктивни елементи (подови плочи, колони и др.);
• такова увреждане на бетонната конструкция, което е намалило нейната носеща способност;
• преустройство на помещенията, при които се извършват корекции в носещите структурни звена;
• ситуации, когато има искане за увеличаване на етажността в сградите;
• укрепване на структурите, продиктувани от извънредната ситуация и нейното спешно разрешаване;
• движения на земята.

Но въглеродните влакна взаимодействат толкова добре не само със стоманобетон. Същото се отнася и за метални конструкции, които имат модул на якост и еластичност, свързани с въглеродните влакна. Можете също така да работите с каменни конструкции, като стълбове, тухлени стени на къщи.

Дървените подови греди също трябва да бъдат подсилени, ако състоянието на системата от греди изисква намеса, ако носещата способност очевидно е намалена

Тоест въглеродните влакна са отличен и многофункционален материал за външна защита на конструкции от бетон, метал, камък, дърво.

Армировъчна технология

Препоръките са теоретичната основа на процес, който не е много трудоемък, но все пак изисква внимание към всички подробности.

Подготовка на основата

Преди започване на външната армировка с въглеродни влакна е необходимо да се извърши конструктивна маркировка, тоест е необходимо да се очертаят областите, където ще бъдат фиксирани армиращите елементи . Измерванията се извършват заедно с почистване на повърхността от старото покритие, от циментовото мляко. За това се използва ъглошлайф с диамантена чаша. Друг вариант е машина за пясъкоструене. И почистването се извършва до момента, в който се намери голям бетонен агрегат.

Всички горепосочени действия изискват много отговорно изпълнение, тъй като нивото на подготовка на основата за укрепване пряко влияе върху крайния резултат. Работата по ефективността на усилването започва с подготвителни действия.

На какво трябва да обърнете внимание:

• какви са характеристиките на целостта / здравината на материала на обекта, който ще бъде подсилен;
• дали повърхността, където ще се монтират въглеродните влакна, е равна;
• какви са показателите за температура и влажност на повърхността, където е фиксиран армиращият материал;
• дали има прах, мръсотия на мястото на залепване, дали е достатъчно почистена преди предстоящите процедури, дали недостатъчното почистване ще попречи на адхезията на основата и въглеродните влакна.

Разбира се, се прави и изчислението на армировката на конструкциите, въз основа на което се извършва работата. С този бизнес трябва да се занимават само висококвалифицирани специалисти. Разбира се, всяко независимо изчисление е изпълнено с непростими грешки. Обикновено такива проблеми се решават от професионалистите на дизайнерските организации.

За да изчислите армировката на обект с въглеродни влакна, трябва:

• резултатите от изследванията и изследването на самите обекти за усилване;
• висококачествени, детайлни снимки на повърхността на обекта;
• подробни обяснения.

Изчисляването обикновено отнема 1-5 работни дни, зависи от търсенето на специалисти, тяхната заетост и т.н.

Подготовка на компонентите

Самите въглеродни влакна се продават на ролки, опаковани в полиетилен. Важно е по време на подготовката на работната повърхност прахът да не попадне върху армиращия материал . И ще бъде - и най -често по време на смилане на бетон. Ако повърхността не е обезпрашена, не е защитена от проникването й, материалът просто не може да бъде импрегниран с веществото - работата ще бъде дефектна.

Следователно, преди да отворите окото / лентата, работната повърхност винаги е покрита с полиетилен и едва тогава можете да започнете измерването. За да изрежете въглеводородната мрежа и лента, трябва да подготвите или ножица за метал, или канцеларски нож.

Но въглеродните влакна под формата на ламели се нарязват с ъглошлайф с отрязано колело.

Съставите от два компонента служат като лепило, затова ще трябва сами да смесите тези компоненти в правилните пропорции. За да не се нарушат тези пропорции, в процеса на дозиране трябва да се използват тегла. Правилото е желязо и то е следното: компонентите се смесват плавно, постепенно се комбинират, масата се смесва със бормашина със специална дюза. Грешките в този процес могат да доведат до кипене на лепилото.

Важно! На строителния пазар днес можете да намерите залепващ материал, който се продава в две кофи . Необходимите пропорции на двата компонента вече са измерени, те просто трябва да се смесят според инструкциите.

Друг инструмент, който се взема в процеса на приготвяне на смес, е полимер-циментово лепило.

Продава се в торбички, различава се от предишния състав по това, че се разрежда с вода според инструкциите.

Монтаж на материали

Технологията на монтаж зависи от вида материал, който е избран. Въглеродната лента може да бъде прикрепена към основата по два начина: сух или мокър. Технологиите имат общо свойство: върху основната повърхност се нанася адхезивен слой … Но със сухия метод лентата се прикрепя към основата и се импрегнира с лепило само след валцуване с валяк. При мокрия метод същата лента първоначално се импрегнира с лепило и едва след това се търкаля с валяк към основата, която ще се обработва.

Заключение: тези методи се различават в последователността на инсталационния процес.

Характеристики на инсталацията:

За импрегниране на въглеродни влакна с лепило, слой от този състав се нанася върху повърхността на влакното, преминава с валяк, постигайки следното: горният слой на лепилото отива дълбоко в материала, а долният се появява навън.

Въглеродната лента също е залепена на няколко слоя, но все пак не трябва да правите повече от два. Това е изпълнено с факта, че когато е фиксиран към повърхността на тавана, материалът просто ще се плъзне под собственото си тегло.

Когато лепилото се втвърди, то ще бъде идеално гладко, което означава, че довършителните работи на практика се елиминират в бъдеще.

Следователно, няма нужда да чакате изсъхване, но върху новообработената повърхност трябва да се нанесе пясъчен слой.

Когато се монтират въглеродни ламели, свързващо вещество се нанася не само върху обекта, който трябва да бъде подсилен, но и върху елемента, който трябва да се монтира. След фиксиране ламелата трябва да се разточи с шпатула / ролка.

Въглеродната мрежа е прикрепена към бетонна, първоначално намокрена основа. Веднага след като лепилото се нанесе (ръчно или механично), веднага разточете мрежата, без да чакате адхезионният състав да изсъхне. Мрежата трябва леко да се притисне в лепилото. Експертите предпочитат да използват шпатула на този етап.

След това трябва да изчакате, докато съставът първоначално се хване. И можете да разберете това, като натиснете - не би трябвало да е лесно. Ако пръстът е натиснат с голямо усилие, това означава, че материалът е засекъл.

И това служи като сигнал, че е време да се нанесе финишният слой от полимерен цимент.

Защитни покрития

Лепилото от епоксидна смола е запалимо. При излагане на ултравиолетови лъчи също рискува да стане много крехка. Следователно е необходимо да се използват такива състави с предвидената противопожарна защита на обекти, които трябва да бъдат подсилени.

Като цяло укрепването на структура с въглеродни влакна е прогресивен, от много гледни точки, икономичен начин за укрепване на конструкцията и нейните елементи .… Композитите, използвани за подсилване, са много по -леки и много по -тънки от по -конвенционалните материали. В допълнение, външната армировка е универсална модерна техника. Използва се както на етапа на строителството на сградата, така и по време на ремонта, по време на възстановителните работи, тоест с цел укрепване на конструкцията, в много случаи дори не е необходимо да се спира нейната експлоатация.

Въглеродните влакна подсилват елементи от жилищни и промишлени сгради, архитектурни структури, транспортни и хидравлични съоръжения и дори ядрени съоръжения.

Но тези, които смятат, че използването на нови материали и технологии винаги е по -скъпо от традиционните решения, априори грешат в своите изчисления. Силата на конструкциите се увеличава значително, сградата не престава да се използва по време на ремонта (а това може да причини финансови загуби с по -сериозен размер), такива ремонти са много бързи във времето.

Експертите изчисляват, че икономията на разходи е около 20%.