В статье автор приводит общие сведения о системе внешнего армирования углекомпозитными материалами CarbonWrap и ее применении на примере монолитного безбалочного железобетонного перекрытия.
Ключевые слова: система внешнего армирования, усиление углекомпозитные материалы, монолитное безбалочное перекрытие.
Основная цель усиления строительных конструкций — повышение прочностных и жескостных характеристик, несущей способности, трещиностойкости. Работы по усилению конструкций представляют собой целый комплекс мероприятий, в результате которых происходит увеличение уровня безопасности и срока службы конструкции.
Для бетонных и железобетонных конструкций данная проблема актуальна на протяжении всего срока службы, так как в процессе эксплуатации наружный слой бетона будет неизбежно разрушаться под действием многих факторов. Одним из способов усиления таких конструкций является устройство систем внешнего армирования из углекомпозитных материалов.
В зависимости от типа обрабатываемых конструкций и характера напряженно-деформируемого состояния выделяют три основных схемы усиления:
— усиление лентами (бандажами);
— усиление ламелями;
— усиление сетками.
Усиление железобетонных плит перекрытия производят для восстановления несущей способности. Самой распространенной причиной образования дефектов на горизонтальных несущих конструкциях является коррозия арматуры. При этом коррозия разрушает и окружающий арматуру бетон, что приводит к еще большим объемам «поражения» конструкции (рис. 1).
Рис. 1. Коррозия арматуры и осыпание наружного слоя бетона плиты перекрытия
При усилении монолитного перекрытия зачастую используют ленты. Они приклеиваются в продольном направлении по всей поверхности (рис. 2). При этом увеличивается сейсмоустойчивость конструкции [4].
Рис. 2. Усиленное композитными материалами монолитное перекрытие
Одним из известных производителей материалов для системы внешнего армирования является CarbonWrap [5]. Данная продукция позволяет выбрать необходимые материалы для усиления, в том числе, плит перекрытия.
Укрепление и ремонт монолитного перекрытия требует предварительных расчетов несущей способности, чтобы определить, как скажется дополнительная нагрузка на работе конструкции.
Шилин А. А. [3] дает подробное описание работы различных железобетонных конструкций, усиленных углекомпозитом. Основные положения по расчету конструкций, усиленных системой внешнего армирования CarbonWrap, и подробная технология производства работ представлены в СТО 38276489.2017 [1].
Также авторы [1] говорят о требованиях техники безопасности и охране окружающей среды, связанных с композитными материалами:
- При обработке и подготовке поверхностей под наклейку следует использовать респираторы. Необходимость использования респираторов диктуется тем, что при нарезании углеродных наполнителей и последующей работе с ними на поверхности может скапливаться тонкодисперсная углеродная пыль;
- Компоненты системы внешнего армирования ни при каких условиях не должны попадать в почву и водоемы. Все отходы производства в ходе работы и после их завершения должны быть утилизированы согласно рекомендациям поставщиков и изготовителей материалов.
Приведем небольшой расчет затрат труда на выполнение усиления плиты перекрытия углеродными лентами CarbonWrap –Tape 530/600 в один слой.
Объемы работ:
— площадь зоны усиления — 10 м 2 ;
— площадь элементов усиления — 5 м 2 .
Состав работ, выполняемых при усилении железобетонного перекрытия композитными материалами:
— очистка бетонных поверхностей;
— разметка насечек на бетонной поверхности;
— раскрой лент усиливающего элемента;
— нанесение эпоксидного клея на ленты («мокрый» способ);
— укладка ленты, пропитанной клеем, на перекрытие;
— посыпка песком;
— покрытие огнезащитным материалом.
В таблице 1 представлена калькуляция затрат труда при производстве работ по усилению плиты перекрытия.
Таблица 1
Калькуляция затрат труда
|
Наименование работ |
Обоснование ГЭСН, ЕНиР |
Ед. изм. |
Объем работ |
|
|
||
|
чел.-ч |
маш.-ч |
чел.-ч |
маш.-ч |
||||
|
Очистка бетонных поверхностей |
Е20–1-176 |
100 м 2 |
10 м 2 |
9 |
- |
0,9 |
- |
|
Разметка насечек на бетонной поверхности |
Е8–1-1 |
100 м 2 |
10 м 2 |
57 |
- |
5,7 |
- |
|
Наклейка композитного материала с устройством защитного слоя |
ГЭСН 12–01–003–01 |
100 м 2 |
5 м 2 |
32,26 |
- |
1,61 |
- |
|
Покрытие системы внешнего армирования огнезащитным материалом |
Е8–1-15 |
100 м 2 |
10 м 2 |
5,4 |
- |
0,54 |
- |
|
Итого: |
35 м 2 |
8,75 |
- |
||||
В заключении хотелось бы отметить, что система внешнего армирования как способ усиления монолитной железобетонной плиты перекрытия не является сложной, но имеет свои нюансы при выполнении работ. Качественно выполненная работа с соблюдением всех предписаний даст свои результаты в виде улучшенной несущей способности и большего срока службы
Литература:
- СТО 38276489.001–2017. Усиление железобетонных конструкций композитными материалами. Проектирование и технология производства работ: стандарт организации. — Введ. 2017–01–12. — Москва, 2017. — 125 с.
- ТУ 1916–041–38276489–2017. Углеродные однонаправленные ленты для системы внешнего армирования: технические условия. — Введ. 2017–01–12. — Москва, 2017. — 15 с.
- Шилин А. А., Пшеничный В. А., Картузов Д. В. Внешнее армирование железобетонных конструкций композитными материалами. М.: Издательство «Стройиздат», 2007. 184 с.
- СтройПартнер. Информационный сайт о строительстве — Электрон. дан. — М., [2009–2021] URL: https://st-par.ru/info/perekrytiya/usilenie-plity-perekrytiya/ — Усиление плиты перекрытия.
- CarbonWrap. Сайт компании по продаже углекомпозитных материалов — Электрон. дан. — М., [2021] URL: https://carbonwrap.ru/ — Система внешнего армирования CarbonWrap.
