Перейти к содержанию

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.

Посчитать расход

Подбор по характеристикам Отметьте нужные значения — в скобках сколько позиций останется
Подбор по характеристикам
Наличие
Тип материала
Поверхностная плотность
Ширина
Длина рулона
Модуль упругости при растяжении
Сортировкапо алфавиту ↑по ценеплиткойстрочками
  • CarbonWrapарт. 00070cw

    Ремонтная смесь CarbonWrap RepairShotcrete
    Тип материала
    ремонтная смесь
    Прочность на сжатие (28 сут.), не менее
    25 МПа
    Фасовка
    мешок 25 кг
    Прочность на изгиб (28 сут.), не менее
    5 МПа
    3 300 ₽/шт 132 ₽ за кг · 25 кг в единице отгрузкиПод заказОтгрузка из Москвы
    шт
  • CarbonWrapарт. 00068cw

    Ремонтная смесь CarbonWrap RepairST
    Тип материала
    ремонтная смесь
    Прочность на сжатие (28 сут.), не менее
    50 МПа
    Фасовка
    мешок 25 кг
    Прочность на изгиб (28 сут.), не менее
    8,5 МПа
    3 300 ₽/шт 132 ₽ за кг · 25 кг в единице отгрузкиВ наличииСо склада в Москве
    шт
  • CarbonWrapарт. 00069cw

    Ремонтный состав CarbonWrap RepairFS
    Тип материала
    ремонтная смесь
    Прочность на сжатие (28 сут.), не менее
    50 МПа
    Фасовка
    мешок 25 кг
    Прочность на изгиб (28 сут.), не менее
    3,6 МПа
    4 750 ₽/шт 190 ₽ за кг · 25 кг в единице отгрузкиВ наличииСо склада в Москве
    шт
  • CarbonWrapарт. 2026124

    Углепластиковая ламель CarbonWrap LamelS14/50
    Тип материала
    углепластиковая ламель
    Ширина
    50 мм
    Длина рулона
    100 пог. м
    Толщина
    1,4 мм
    464 000 ₽/шт 4 640 ₽ за пог.м · 100 пог.м в единице отгрузкиВ наличииСо склада в Москве
    шт
  • CarbonWrapарт. 00053cw

    Углеродная ламель CarbonWrap Lamel12/100
    Тип материала
    углепластиковая ламель
    Ширина
    100 мм
    Длина рулона
    100 пог. м
    Толщина
    1,2 мм
    717 300 ₽/шт 7 173 ₽ за пог.м · 100 пог.м в единице отгрузкиВ наличииСо склада в Москве
    шт
  • CarbonWrapарт. 00052cw

    Углеродная ламель CarbonWrap Lamel12/50
    Тип материала
    углепластиковая ламель
    Ширина
    50 мм
    Длина рулона
    100 пог. м
    Толщина
    1,2 мм
    452 100 ₽/шт 4 521 ₽ за пог.м · 100 пог.м в единице отгрузкиВ наличииСо склада в Москве
    шт
  • CarbonWrapарт. 00055cw

    Углеродная ламель CarbonWrap Lamel14/100
    Тип материала
    углепластиковая ламель
    Ширина
    100 мм
    Толщина
    1,4 мм
    Отрасль применения
    строительство
    761 000 ₽/шт 7 610 ₽ за пог.м · 100 пог.м в единице отгрузкиВ наличииСо склада в Москве
    шт
  • CarbonWrapарт. 202601

    Углеродная ламель CarbonWrap Lamel14/120
    Тип материала
    углепластиковая ламель
    Ширина
    120 мм
    Модуль упругости при растяжении
    170 ГПа
    Толщина
    1,4 мм
    871 600 ₽/шт 8 716 ₽ за пог.м · 100 пог.м в единице отгрузкиВ наличииСо склада в Москве
    шт
  • CarbonWrapарт. 00054cw

    Углеродная ламель CarbonWrap Lamel14/50
    Тип материала
    углепластиковая ламель
    Ширина
    50 мм
    Длина рулона
    100 пог. м
    Толщина
    1,4 мм
    483 200 ₽/шт 4 832 ₽ за пог.м · 100 пог.м в единице отгрузкиВ наличииСо склада в Москве
    шт

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.
Два сечения. Наружное ребро конструкции со срезанной фаской 15–25 мм: полотно усиления огибает срез без перелома, пунктиром показан прежний острый угол. Внутренний угол сопряжения стены и плиты с галтелью радиусом 20–40 мм: полотно ложится по скруглению
Подготовка углов под наклейку: фаска на наружном ребре, галтель во внутреннем углу

Типовая технологическая последовательность

Шесть шагов подряд: разметка зон по проекту; подготовка основания со шлифованием, фаской 15–25 мм и галтелью 20–40 мм; грунтование праймером; монтаж с прикаткой роликом и нахлёстом не менее 200 мм; отверждение около 24 часов при плюс двадцати и полный набор прочности за семь суток; защитный слой по условиям эксплуатации
Шесть шагов: от разметки до защитного слоя
  1. Разметка зон усиления по проекту с технологическим запасом по краям.
  2. Подготовка основания: шлифование, ремонт дефектов, формирование фасок/галтелей, обеспыливание.
  3. Грунтование (праймер) и подготовка клеевых/ремонтных составов по регламенту производителя с учётом жизнеспособности смеси.
  4. 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.
  5. 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.
  6. 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.

Консультация и комплектование под объект:
Телефон: 8-800-350-50-57
E-mail: info@dipchel.ru

Вопросы и ответы

Что входит в систему внешнего армирования?

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;
  • Resin 300+ — 1,0–1,8 кг/м² на слой;
  • Resin 530+ — 0,5–1,2 кг/м², Resin HT+ — 0,7–1,2 кг/м²;
  • 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.

Отправить данные можно через форму заявки на расчёт.

Нужны ли огнезащита и защитный слой?

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.