Усиление конструкций

Работы по усилению проводят для повышения несущей способности строительной конструкции. Их выполняют как на всем объекте, так и локально. Обычно необходимость работ по усилению связана с реконструкцией здания или капитальным ремонтом, надстройкой дополнительных этажей или перепланировкой помещений.

Если своевременно не выполнить работы по усилению возникнет риск обрушения здания.

Как правило, усиление железобетонной конструкции предполагает гораздо меньшие затраты в сравнении с полной заменой элементов новыми.

Так же к необходимости усиления объекта относятся:

• Старение конструкции во время эксплуатации: фактический износ материала и отдельных элементов конструкции (плит перекрытия, колонн);

• Из-за повреждения бетонной конструкции может снизиться её несущая способность;

• Аварийная ситуация в следствии чрезвычайных происшествий на объекте и необходимость срочного решения;

• Потеря несущей способности сооружения вследствие динамических нагрузок, например сейсмических;

• Воздействие агрессивных сред — кислоты, щелочи, влага.

В современном строительстве применяется три метода по усилению: наращивание бетона, усиление с помощью стали — традиционные и за счёт использования материалов из композитного углеволокна.

Первые два считаются традиционными методами усиления, а применение углеволокна — более современный. У этих методов есть преимущества и недостатки, которые будут рассмотрены ниже. Например, использование традиционных методов, обеспечивает безремонтный срок эксплуатации на период от 1 года до 5 лет. При усилении углеродными лентами эксплуатационный срок объекта увеличивается до 50 лет.

Увеличение поперечного сечения. Усиление железобетонной конструкции достигается путём увеличения поперечного сечения за счёт наращивания бетона. Процесс упирается в технологические ограничения — здание увеличивается в габаритах, а иногда это просто невозможно позволить — ведь помещение потеряет в площади.

Усиление сталью.При усилении сталью, как правило, используют швеллеры, арматурную сетку и стальные обоймы. В процессе усиления необходимо использовать сварку для крепления.

Преимущества:

• Сталь обладает хорошим пределом прочности, в пределах от 300 МПа до 450МПа в зависимости от её марки;

• Стоимость стали позволяет закупать её в большем количестве продукции;

• Непроницаема для жидкостей, газов, что позволяет защитить бетон/

Недостатки:

• Сталь подвержена коррозии. Со временем она теряет свою прочность и становится хрупкой.

• Необходимость использования специальных покрытий для сопротивления коррозии приводит к дополнительным затратам;

• Вес стали на квадратный метр зависит от толщины листа. Минимальный вес при толщине 5 мм составляет 49 кг на м.кв.;

• Стальная конструкция может достигать несколько тонн весом и давать дополнительную нагрузку на фундамент;

• Для монтажа необходимо использовать дополнительное оборудование, подъёмные краны, большое количество квалифицированных рабочих;

• Из-за сварочных работ при монтаже сталь невозможно использовать на объектах с высоким риском возникновения пожаров;

• Во время монтажа в бетоне необходимо просверливать новые отверстия для анкеров, что приводит к появлению новых трещин;

• Во время монтажа нельзя эксплуатировать объект;

• Несмотря на низкую стоимость затраты все равно остаются высокими из-за необходимости большого количества материала;

• Цена на сталь поднялась в два раза;

• В связи с коротким строительным сезоном в Сибири необходимо заранее закупать материалы.

Армирование углеродным волокном. Современный прогрессивный и долговечный метод — это применение системы внешнего армирования композитными материалами на основе углеродного волокна. Он заключается в наклеивании на поверхность несущей конструкции высокопрочного углеводородного материала. Он повышает несущую способность элемента конструкции.

Преимущества:

• Материал обладает высокой прочностью на растяжение, которая достигает 4900 МПа, в 10 раз прочнее стали;

• Из-за лёгкости углеволокна не происходит увлечения веса конструкции, и снижается нагрузка на фундамент здания. Вес ленты FibArm 230/300 вместе с клеем составляет 1,43 кг на м.кв, а FibArm 530/300 – 1,53 кг на м.кв.

• Усиление углеволокном не требует специальной техники и сварочных работ;

• Высокая скорость монтажа — 8-10 рабочих способны установить 300-500 м.кв.;

• Углеволокно защищает бетон от агрессивных сред — кислот, щелочей, влаги и других;• Проведение ремонтных работ может осуществляться без прекращения эксплуатации объекта;

• Материал можно использовать для усиления в углах, на изгибах, так как в силу своей гибкости он будет повторять их очертания;

• Экономия средств за счёт удешевления монтажных работ.

Сложности применения:

• Требуется дополнительная защита от огня с помощью огнезащитного состава UMT FP-90;

• Монтаж требует высокой квалификации рабочих и соблюдения технического цикла.

Для выполнения работ по усилению строительных конструкций необходимо использовать два компонента — углеродную ленту FibarmTape и адгезив — двухкомпонентый состав на основе эпоксидных смол FibArm Resin. Состав приготавливается в соответствии с инструкцией. Срок жизни составляет 40 минут. Расход эпоксидного клея FibArm Resin зависит от неровности основания, плотности и количества слоёв ленты, и в среднем составляет 0,8-1,6 кг/м.кв.

Технология выполнения работ.

1. Выполняется разметка конструкций, которые необходимо будет усилить. Обозначаются зоны наклейки углеродных лент.

2. В зонах наклейки очищается и выравнивается поверхность. Бетонная поверхность шлифуется.

3. Выполняется обеспыливание поверхности сжатым воздухом.

4. Подготавливаются адгезивные составы и заготовки углеродных лент FibArm.

5. Выполняется нанесение эпоксидного грунтовочного слоя. Это нужно, чтобы обеспечить совместность работы элементов усиления с конструкцией.

6. Наносится слой адгезива (эпоксидного состава FibArm Resin).

7. Лента аккуратно укладывается на слой эпоксидного состава FibArm Resin без складок и излишнего натяжения.

8. После укладки осуществляется прикатка ленты в направлении волокон. Пропитка должна осуществляться равномерно по всей поверхности. Не допускается наличие складок и отслоений. Излишки клея аккуратно удалить.

9. Наносится запечатывающий слой адгезива. При этом происходит полная пропитка ленты адгезивом.

10. Наносится огнезащитное покрытие.

Внешнее армирование композитными материалами из углеродного волокна – это прогрессивный и экономичный способ усиления сооружения и его элементов. Композиты гораздо легче и гораздо тоньше привычной стали, но при этом превосходят её в прочности. К тому же их можно применять как на этапе строительства здания, так и при ремонте или реставрационных работах.

Приобрести композитные материалы для усиления вы можете в нашем каталоге

Группа Компании Стройдинг является официальным дилером компании UMATEX — дивизиона «Перспективные материалы и технологии» Госкорпорации «Росатом», в Сибирском федеральном округе.

В Новосибирске нами уже выполнены работы на нескольких крупных объектах с использованием системы внешнего армирования FibArm.

Вы можете заказать у нас экспертизу вашего здания, проект по усилению объекта, выполнение работ по ремонту и усилению несущих конструкций, а так же приобрести материалы системы внешнего армирования FibArm Tape от дилера.

Для консультации по выполнению работ и приобретению композитных материалов FibArm звоните: +7 (383) 363 15 35