Усиление композитными материалами

Правильная эксплуатация несущих конструкций зданий зависит от их технического состояния. Изначальные свойства фундаментов, стен, колонн и прочих несущих элементов ухудшаются с течением времени. Восстановить и улучшить прочностные показатели позволяет усиление строительных конструкций композитными материалами.

Специалисты компании «КТБ А-Строй» выполняют требуемые ремонтно-восстановительные работы в Москве и Московской области. Инженеры и рабочие бригады применяют только неразрушающие технологии. Монтаж усиливающих композитов проводится после инженерного обследования, результаты которого заносятся в итоговый проект. Используем качественные стройматериалы и ремонтные составы, современное профильное оборудование, соблюдаем ГОСТы, СНиПы и другие строительные нормативы.

Своевременное усиление композитными материалами позволяет восстановить несущую способность объекта, не доводя ситуацию до аварийного состояния или обрушения. Композиты используются в разных ситуациях: для укрепления мостовых настилов при увеличении веса транспортных средств, плит перекрытий при изменении назначения сооружения, при закрытии новых отверстий в существующих плитах, для устранения ошибок проектирования или строительства.

Что такое композиты и когда требуются?

Композиционные материалы — это фиброармированные полимеры с волокнистой структурой, состоящие из матричной основы и наполнителя. Матрица из эпоксидной смолы связывает стеклянные, углеродные, базальтовые или арамидные волокна. Жгуты из нитей расположены в разных направлениях и распределены в непрерывной форме для обеспечения эффектов армирования. Срок эффективной службы композитов ограничивается периодом, в течение которого сохраняются их физико-химические показатели — примерно 75 лет.

Армированный углеволокном полимер — наиболее подходящий композит для применения в гражданском строительстве, поскольку обладает наибольшей термостойкостью, прочностью и низкой стоимостью. Углеродные нити имеют диаметр 5–10 мкм и состоят в основном из атомов углерода. Они получаются путем окисления и карбонизации в печах полиакрилонитрильных волокон. Их структура состоит из суперпозиции длинных и плоских микрокристаллов, выровненных параллельно оси жгутов.

Нити связанного углерода прочны на растяжение, но имеют низкую жесткость и сопротивление уплотнению. Правильное выравнивание внутри матрицы делает их жесткими вдоль своей оси и прочными на растяжение и сжатие. Эпоксидная смола образуется в результате двухкомпонентной химической реакции смолы и отвердителя. После затвердевания она становится термореактивной, не плавится и не распадается на составляющие. Матрица придает углепластику высокую стойкость к химическим веществам, растворению или плавлению.

После застывания полимер становится жестким пластиком. Он в 7–10 раз прочнее стали аналогичного сечения, обладает высоким модулем и удельной прочностью на растяжение. Эти свойства обуславливают выбор углеволокна для замены традиционных стройматериалов: композит почти не изменяет вес, очертания и внешний вид строения.

Коммерческие углеродные волокна обладают прочностью на разрыв 3–7 ГПа и модулем Юнга 200–500 ГПа. Их осевая прочность на сжатие составляет 10–60% от прочностных характеристик на растяжение, а поперечная прочность на сжатие — 12–20% от осевой. Прочность углеволокна на уплотнение равна 1–3 ГПа — ниже, чем у неорганических волокон, но выше, чем у полимерных. Композит характеризуется электропроводностью, механической стойкостью, стойкостью к коррозии, химически активным реагентам, температурам.

Усиление композиционными материалами требуется в следующих случаях:

• требуется восстановить несущую способность поврежденных построек;
• на этапе проектирования или строительства допущены ошибки;
• здание физически изношено или находится в аварийном состоянии;
• произошла авария, приведшая к обрушению или нарушению целостности сооружения;
• необходимо повысить сейсмологическую стабильность основания здания;
• требуется защитить стены, балки, перекрытия от воздействия воды, механических повреждений или сильных колебаний температуры;
• проведена перепланировка или дооснащение новым оборудованием, которые привели к увеличению нагрузки на опорные элементы.

Выгоды от использования композитов

«КТБ А-Строй» восстанавливает композитами практически любые строительные конструкции: монолитные и сборные плиты перекрытия, балки, стены, фундамент и плиты основания, колонны, пролеты эстакад и мостов, элементы ферм, оболочки. Углепластик можно использовать для упрочнения бетонных, железобетонных, металлических, деревянных объектов, каменной или кирпичной кладки.  

Углеволокно имеет следующие преимущества по сравнению с традиционными стройматериалами:

1. Универсальность. Усиленные конструкции приобретают высокую жесткость, прочностные характеристики и устойчивость вне зависимости от их конфигурации и структуры.
2. Легкость и гибкость. Небольшой удельный вес композитов не приводит к утяжелению строения, а вариативность формы почти не меняет габариты и внешний вид.
3. Устойчивость. Композиты устойчивы к коррозии, щелочным и кислотным средам, экстремальной жаре и холоду, ветру, атмосферным осадкам.
4. Долговечность. После ремонтно-восстановительных работ с применением композитов постройка может эксплуатироваться несколько десятков лет.
5. Простота монтажа. Упрочнение композитами проводит небольшая бригада рабочих без привлечения специальной техники, необходимости вводить ограничения на посещение здания и изменения режима функционирования. Монтаж можно проводить в стесненных пространствах при минимальной подготовке поверхности.
6. Экономичность. Благодаря долговечности решения, повышению доступности технологии и невысокой трудоемкости усиление конструкций композитными материалами экономически эффективно.

Усиление композитами ЖБК дополнительно повышает защищенность от разрушающего влияния влаги. Полимерная структура композиционных составов образует влагонепроницаемое покрытие, обеспечивая гидроизоляцию деталей.

Как мы работаем? 

Перед началом реконструкции инженеры «КТБ А-Строй» выполняют технической осмотр объекта, на котором выявляют и фиксируют каждый дефект, устанавливают степень износа, проводят необходимые расчеты. На основании обследования специалисты разрабатывают проект восстановления и смету. Усиление колонны композитными материалами осуществляется в строгом соответствии с проектной документацией.

Перед установкой композитов проблемная поверхность подготавливается: демонтируются разрушенные элементы, очищаются пыль, загрязнения, краска, цементное молоко, инъектируются мелкие трещины. Очищение проводится пескоструйной обработкой, игольчатым торкретированием либо строганием. На этом этапе бетон проверяется на адгезию.

Области ремонта размечаются, листы композитов нарезаются по проектным размерам. На подготовленную зону наносится тонкий слой эпоксидного клея. Дополнительным клеем пропитывается углеткань путем ее протягивания через калибровочную коробку перед подачей. Ленты наносятся на поврежденные области, выравниваются и прокатываются валиком, чтобы избавиться от воздушных пузырьков. При необходимости клеятся дополнительные слои. В завершение фиксируется запечатывающий слой, ускоряющий высыхание и процесс сцепления с поверхностью, повышающий защищенность панели. Образцы клея могут быть взяты для лабораторного анализа для контроля качества.

Существует три основные схемы монтажа: накладка, установка дополнительных бандажей и комбинированный метод. Принципиально, чтобы полимерные волокна были правильно ориентированы относительно осей строения, поскольку прочность композита варьируется в зависимости от их направления и ориентации.

Для повышения прочностных параметров колонн на сжатие, улучшения кручения и сдвига используется обертывание листовыми композитами, залитыми смолой. Бетон предварительно очищается. Композитные листы наносятся по мокрой или сухой системе. В первом случае углеволокно замачивается в ванне со смолой, во втором — состав наносится сперва на укрепленную поверхность, затем на ткань. Для усиления ЖБ конструкций композиционными материалами могут использоваться современные системы с предварительно сформированными секциями.

Обращайтесь в «КТБ А-Строй»!

Мы наработали большой опыт в выполнении различных проектов, предполагающих применение композитов. Выполняем работы любой сложности с соблюдением государственных стандартов и отраслевых правил. Цена на усиление железобетонных конструкций композитными материалами формируется после инженерного обследования объекта и отражена в проектно-сметной документации. Если у вас есть готовое проектное решение, мы готовы выступить в роли подрядчиков.

Сотрудничаем с частными и корпоративными заказчиками. Чтобы получить консультацию менеджера, позвоните или заполните форму обратной связи на сайте. Согласуем детали заказа и время выезда инженеров для проведения технического изыскания. По его результатам составим проектную документацию и заключим договор на услуги. Гарантируем выполнение укрепления качественно и в срок, прозрачность всех этапов сотрудничества.

—

Цены на усиление композитами