Усиление углеволокном: система внешнего армирования
Усиление углеволокном — технология внешнего армирования конструкций композитными материалами. Усиливающие элементы (ленты, ткани, ламели, сетки) воспринимают растягивающие усилия, а передача нагрузки в основание обеспечивается клеевым и/или ремонтным слоем. Метод применяют, когда требуется увеличить несущую способность и жёсткость без значительного утолщения сечения и без тяжёлых металлоконструкций.
Решение
Усиление конструкций углеволокном
Усиление балок, плит, колонн и стен · Материал системы усиления. Схему армирования и расход считает инженер по данным обследования.
114 597 ₽/шт150 000 ₽5 877 ₽ за кг · 19,5 кг в комплектеВ наличииСо склада в Москве
Где применяют усиление углеволокном
Технология используется для железобетонных, каменных и армокаменных конструкций, а также для отдельных решений по усилению стальных элементов (по проекту). Типовые задачи:
усиление на изгиб — балки, ригели, плиты перекрытия, консоли;
усиление на сдвиг — зоны наклонных трещин, приопорные участки, ребра и стенки балок;
обжатие колонн и стоек (композитная «обойма») — повышение несущей способности и ограничение деформаций;
усиление стен, простенков и узлов — работа в плоскости/из плоскости, усиление сопряжений;
реконструкция — изменение расчетной схемы, повышение нагрузок, устройство/расширение проёмов;
транспортные сооружения — пролётные строения, ригели и тела опор, оголовки свай, водопропускные трубы: усиление по результатам обследования и под пропуск сверхнормативных нагрузок.
Для мостовых сооружений грузоподъёмность и схему усиления назначает расчёт по нормам проектирования мостов (СП 35.13330), расчёт сечения — по СП 164.1325800.2014. Расход материалов по готовой схеме считает калькулятор раздела.
Материалы системы усиления
Система внешнего армирования комплектуется под расчёт и условия работ. В раздел входят:
углеродные ленты — направленное армирование по оси элемента (часто для усиления на изгиб);
углеродные ткани — обёртывание, усиление на сдвиг, усиление узлов и элементов сложной формы;
углепластиковые ламели — жёсткие композитные полосы для усиления на изгиб, когда требуется высокая продольная жёсткость;
углеродные сетки — распределённое армирование по площади в составе ремонтных/выравнивающих слоёв;
анкерные жгуты — анкеровка лент, тканей, сеток и ламелей в узлах и на концах наклеек, снижение риска отрыва;
праймеры, эпоксидные клеи и пропиточные составы — формирование адгезионного слоя и передача усилий;
ремонтные смеси — восстановление основания и подготовка поверхности под усиление.
Требования к основанию и условиям выполнения работ
Эффект усиления определяется не «маркой карбона», а качеством основания и соблюдением технологии.
Температура основания и воздуха при работах с эпоксидными составами: как правило, от +5 до +30 °C. Осадки и увлажнение зоны склейки не допускаются.
Прочность бетона в зоне усиления должна быть не ниже 15 МПа (для слабых оснований предварительно выполняют ремонт/восстановление по проекту).
Подготовка поверхности: удаление цементного молочка и загрязнений, шлифование с открытием заполнителя, обязательное обеспыливание.
Ровность: перепады — не более 5 мм на 2 м правила; локальные неровности — не более 1 мм.
Углы: наружные ребра выполняют с фаской 15–25 мм; внутренние углы — с галтелью 20–40 мм, чтобы исключить «перелом» армирования.
Подготовка углов под наклейку: фаска на наружном ребре, галтель во внутреннем углу
Типовая технологическая последовательность
Шесть шагов: от разметки до защитного слоя
Разметка зон усиления по проекту с технологическим запасом по краям.
Подготовка основания: шлифование, ремонт дефектов, формирование фасок/галтелей, обеспыливание.
Грунтование (праймер) и подготовка клеевых/ремонтных составов по регламенту производителя с учётом жизнеспособности смеси.
Монтаж усиления:
ленты/ткани — приклейка с прикаткой, исключением складок и пустот, с контролем пропитки;
ламели — нанесение клея на основание и на ламель (типовой диапазон толщины слоя на ламели 1,0–2,0 мм; на основании — порядка 1,5 мм), прижатие роликом и удаление излишков;
сетки — укладка в ремонтный слой: первый слой раствора не менее 3–4 мм, вдавливание сетки, нахлёст полотен не менее 20 см, затем укрывной слой 2–3 мм.
Отверждение: первичное — ориентировочно 24 ч при температуре выше +20 °C (или 36 ч при +12…+20 °C). Нагрузки по проекту допускают после набора прочности системы; типовой ориентир для полного набора при +20 °C — не менее 7 суток.
Защитный слой по условиям эксплуатации: механическая защита, защита от ультрафиолета, при необходимости — огнезащита. Для обеспечения адгезии защитных слоёв поверхность свежего клеевого слоя допускается присыпать кварцевым песком либо подготовить после отверждения.
Анкеровка углеродным жгутом
Анкерные жгуты применяют для закрепления концов наклеек и работы в узлах, где проектом требуется исключить отрыв и обеспечить надёжную передачу усилий. На практике используют схемы одиночной анкеровки (в тело основания с раскрытием волокон по поверхности), двойной анкеровки (сквозной вариант) и параллельной анкеровки под углом к основному направлению армирования — выбор схемы определяется конструктивом узла и расчётом.
Какие данные нужны для подбора усиления конструкций
Отчет по результатам обследования: (визуальное + инструментальное) с приложениями (ведомость дефектов, фотофиксация, поверочные расчеты, графическая часть).
Разделы КЖ и КМ: необходимы, если в отчетах есть ссылки на чертежи проектной/рабочей документации, но сами листы не приложены.
Система работает только комплектом: армирующий материал плюс состав, который его пропитывает и передаёт усилие на конструкцию. Материалы CarbonWrap собираются в четыре системы:
лента или ткань и эпоксидное связующее — полотна от 230 до 900 г/м²;
ламель и эпоксидный клей — сечения толщиной 1,2, 1,4 и 5,0 мм;
углеродная сетка и ремонтная матрица — сетки от 90 до 600 г/м²;
анкерный жгут и смола — диаметры 4, 8, 10 и 12 мм.
Отдельно идут грунтовка, шпатлёвки и ремонтные смеси — для подготовки основания и защитного слоя. Расход по каждой системе считает калькулятор.
Чем лента, ткань, ламель, сетка и анкерный жгут отличаются на объекте?
Лента и ткань — гибкое полотно 230–900 г/м² в рулоне 50 пог. м: оно повторяет форму поверхности и клеится в несколько слоёв, поэтому годится для обойм колонн и криволинейных участков. Волокно держит не менее 4,9 ГПа при модуле 245 ГПа и удлинении на разрыв 1,8 %.
Ламель — жёсткая пластина постоянного сечения: 1,2 × 50 мм даёт 60 мм² при прочности выше 3500 МПа и объёмном содержании волокна выше 65 %. Её ставят по прямой линии усиления на клей слоем 3–5 мм.
Сетка с ячейкой 10 × 20 мм утапливается в слой ремонтного состава 3–6 мм и закрывается слоем не менее 3 мм, а жгут диаметром 4–12 мм заводится в шпур и заанкеривает полотно или ламель.
Как выбрать связующее под конкретное полотно?
По поверхностной плотности полотна и по условиям на объекте:
Resin 230+ — ленты и ткани не более 300 г/м²;
Resin 300+ — не более 600 г/м²;
Resin 530+ — полотна повышенной плотности;
Resin WS+ — влажные поверхности и работа под водой, до 300 г/м²;
Resin HT+ — конструкции с рабочей температурой 60–110 °C, температура стеклования 117–123 °C.
У ламели связующее одно — клей Resin Laminate+. У сетки смола не нужна вовсе: её место занимает минеральная ремонтная матрица.
Сколько связующего уходит на квадратный метр?
Расход на один слой уложенной площади:
Resin 230+ — первый слой 0,9–1,8 кг/м², каждый следующий 0,5–1,0, финишный 0,5;
клей ламели — 0,5–1,4 кг на погонный метр в зависимости от сечения;
ремонтная матрица — 1,7–1,8 кг/м² на каждый миллиметр толщины слоя.
К армирующему материалу добавляется коэффициент раскроя 1,05, к связующему он не применяется. Арифметику по вашей площади и числу слоёв ведёт калькулятор.
При какой температуре можно работать и сколько живёт замес?
Resin 230+, HT+ и WS+ наносят при температуре воздуха 5–45 °C; Resin 530+ и клей ламели — 5–35 °C; Resin 300+ и грунтовку — 10–35 °C; шпатлёвку Putty W — 5–23 °C, Putty S — от 23 °C. Относительная влажность везде не более 80 %, ремонтный состав наносят на поверхность температурой от +5 до +50 °C.
Замес Resin 230+ живёт 80–100 минут при 10 °C, 35–40 минут при 20 °C и 20–25 минут при 30 °C; полное отверждение — соответственно 15, 5 и 3 суток. У клея ламели — 2 часа, 1 час и полчаса, отверждение 5 суток при 20 °C.
Что именно считает калькулятор?
Калькулятор ведёт расчёт по всем четырём системам: площадь укладки с коэффициентом раскроя 1,05, потребность в связующем, число рулонов и упаковок и предварительную стоимость. У сетки коэффициент нахлёстов настраивается в пределах 1,05–1,26. В каждой строке видны формула и норма, по которой она посчитана, — итог можно проверить рукой.
Три позиции считаем отдельно, по вашим исходным данным: грунтовку, Resin WS+ и смолу на анкерный жгут. Их расход зависит от состояния основания и от диаметра и глубины шпура, поэтому количество подскажет менеджер.
Почему калькулятор не заменяет проект усиления?
Он считает расход материала, а не несущую способность. Схему армирования, направление волокон, число слоёв и длину анкеровки назначает расчёт сечения по СП 164.1325800.2014 — по данным обследования, действующим и проектным нагрузкам. Площадь и число слоёв калькулятор берёт у вас как готовые исходные данные и сам их не назначает.
Сами составы держат сцепление с бетоном не менее 2,5 МПа с разрушением по бетону класса В30, у Resin 530+ — 2,0 МПа по бетону В50. Какой класс бетона должен быть у усиливаемой конструкции, показывает тот же расчёт сечения.
Какие исходные данные нужны, чтобы подобрать систему?
Чертежи и геометрия сечения, схема существующего армирования, класс и состояние бетона, действующие и проектные нагрузки, материалы обследования. Отдельно назовите условия эксплуатации — они сразу сужают выбор состава: влажное основание переводит на Resin WS+, рабочая температура 60–110 °C — на Resin HT+, а работы при температуре ниже 10 °C исключают Resin 300+ и грунтовку. Требуемый предел огнестойкости в минутах тоже лучше указать сразу.
Эпоксидное связующее теряет свойства при нагреве: самый стойкий в линейке — Resin HT+ с температурой стеклования 117–123 °C и рабочим диапазоном 60–110 °C. Если конструкции задан предел огнестойкости, поверх усиления устраивают отдельную огнезащиту, и её толщину назначает проект; сами огнезащитные составы мы не поставляем.
Исключение — система с сеткой на минеральном вяжущем: дополнительная огнезащита ей не требуется. Защитный слой считается по ремонтной смеси: 1,7–1,8 кг/м² на каждый миллиметр толщины, а толщину слоя задаёт проект.
Какие документы идут с материалами системы?
Паспорт материала открывается прямо со страницы товара: в нём технические характеристики, указания по применению и нормы расхода. С каждой партией приходит паспорт качества на конкретную поставку. Сертификаты соответствия, пожарные сертификаты и протоколы испытаний оформляются под объект — назовите объект и объём, и подготовим комплект вместе со счётом.
Cookies на сайте
Необходимые работают всегда,
аналитические — с вашего согласия.Подробнее ·
Политика
