Особенности внешнего армирования углеродными материалами для усиления конструкций

Особенности внешнего армирования углеродными материалами для усиления конструкций

Внешнее укрепление строительных построений своим возникновением обязано синтетическому углеродному волокну, являющимся высокотехнологическим открытием. Само углеволокно является сверхстойким, высокомодульным и линейно гибким материалом, применяющимся в качестве лент и холстов.

Под усилением углеродным пластиком и следует понимать наружное армирование, ведь материал устанавливается на различные строения монтажным клеем. Кроме того, углеродное волокно эффективно влияет на увеличение деформаций строения, где и появляются существенные возрастания напряжений.

Именно эта особенность углеволокна поспособствовала укреплению железобетонных строений. В сравнении с бетоном этот материал имеет большее максимальное растяжение, поэтому очень часто рабочие напряжения в углепластике существенно меньше потолочных усилий. Из-за этого усиленный материалом образец разрушается обычно по соединительному слою между компонентом наружного армирования и бетоном.

Особенности внешнего армирования

Прежде всего, этот нетрадиционный метод может похвастаться быстротой и простотой установки деталей. К тому же такое армирование не искривляет внешний вид конструкции, а само усиление происходит заметно проще, в отличие от традиционных технологий. Этим методом наиболее обоснованно укреплять такие неповторимые или ценные конструкции, как:

  • архитектурные памятники;
  • транспортные здания;
  • гидротехнические строения.

Это объясняется тем, что такие постройки очень сложно или просто невозможно реконструировать иными методами. На сегодня такое армирование – самый практичный метод увеличения рабочих показателей любых деталей здания или строения.

Где применяется наружное армирование

Укрепление углеродными материалами является универсальным методом, ведь подходит для различных построек, например, железобетонных, металлических, каменных и деревянных.

В большинстве случаев железобетонные строения разрушаются из-за коррозий, перегрузок определенных частей, оплошностей проектирования и исполнения строительных работ, а также неправильного использования объекта.

Более тщательный подход нужен к дорогим или редким конструкциям. К таким относятся мосты, гидротехнические строения и архитектурные памятники. В таких случаях подойдет только наружное армирование. Обычные сооружения далеко не всегда экономически выгодно укреплять с помощью углеволокна.

Такие стиснутые железобетонные конструкции, как колонны, пилоны или простенки усиливаются двумя методами. Короткие элементы, где высота превышает размер поперечного сечения максимум в 10 раз, укрепляются бандажами из материала.

В других случаях по длине сжатой детали устанавливается холст из углепластика, служащий вспомогательным рабочим каркасом.

Усиление вытянутых стальных сооружений происходит симметрично касательно центра тяжести разреза. В таких ситуациях нужно использовать максимально высокопрочное углеволокно. Перед монтажом холста иногда требуется очистить поверхность и нанести на нее монтажный клей.

В конце монтажа необходимо покрыть строение огнезащитной краской и установить вспомогательные закрепляющие механизмы.

Внецентренно прижатые стальные детали имеют идентичную установку холстов, но в случаях реконструкции разрушенного коррозией сечения их можно располагать несимметрично. Более подробную информацию о системе внешнего армирования можно найти на сайте hccomposite.com.

Как усиливаются конструкции из камня и дерева

Каменные столбы и простенки намного эффективнее усиливать наружным армированием из углеродного материала стальными скобами. Такая обойма вливается в работу укрепляемого элемента уже в ходе его установки через слой клея. Такие компоненты наружного армирования обширно регулируют усилия в каменной конструкции и защищают ее от разрушений.

Кирпичные стены с различными проемами усиливаются стальными обоймами и профилями, закрепляющимися анкерами с дальнейшей зачеканкой растекающимися растворами. Укрепление стен внешним армированием позволяет обойтись без точечных анкеров, использовать существующие резервы строения, но в тоже время аккуратно отнестись к целым участкам.

Эффект от углехолстов ощутим там, где работают основные растягивающие усилия и есть высокая вероятность раскалывания по длине волокон. Также разумно приклеивать их на упругие фанерные стены в области влияния поперечной силы.

Такие элементы в основном клеятся на поверхность, или вклеиваются в заранее приготовленные пропилы, которые должны быть вертикальными, чтобы минимизировать риск деформации сечения. Второй метод используется при желании сохранить первозданный облик балок и скрыть усиление.

Наружное армирование деревянных конструкций из углепластика широко распространяется благодаря своим преимуществам, а именно незаметности, быстроте монтажа и технологической простоте.