Усиление кирпичных простенков углеволокном

Обновлено: 04.05.2024

Закажите у нас расчет расхода материалов, технические рекомендации и чертежи узлов для Вашего объекта.

Если у Вас есть вопросы, оставьте контактные данные. Мы оперативно ответим Вам.

НАЗНАЧЕНИЕ

Усиление стен углеродным волокном для повышения их несущей способности и эксплуатационных свойств путем устройства системы внешнего армирования с применением углехолстов Resmix CFK-240 или Resmix CFK-560 и эпоксидного клея Resmix EK.

ТЕХНОЛОГИЯ ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТ

Усиление стен углеродным волокном – Подготовка основания

Поверхность стен перед усилением улеродным волокном очищается от веществ (пыль, грязь, масла, жир, битум, краска, ржавчина), снижающих прочность сцепления с основанием. Разрушенные, отслаивающиеся элементы удаляются механически, песко- или водоструйной обработкой.

Трещины и швы кладки размером более 5 мм заполняются ремонтным составом Resmix WDM.

Выравнивание поверхности кладки перед нанесением системы внешнего армирования.

На предварительно увлажненное основание кладки кистью средней жесткости наносится в два слоя грунтовочная смесь Resmix 600. Толщина нанесения каждого слоя не менее 1 мм.

На еще влажный грунтовочный слой наносится шпателем выравнивающий ремонтный состав Resmix 610, толщиной от 6 до 50 мм.

Для получения ровной поверхности, нанесенная ремонтная смесь разглаживается при помощи пластмассовой или губчатой тёрки. Обработка поверхности теркой возможна после начала схватывания ремонтной смеси.

При загибе углехолстов через углы конструкции, на углах выполняется скругление радиусом не менее 20 мм.

Параметры основания перед усилением стен углеродным волокном:

  • влажность ≤ 5%;
  • неровности не должны быть более 5 мм на участке 2 м или 1 мм на участке 0,3 м;
  • температура основания > +12°С.

Усиление стен углеродным волокном – Выполнение работ

На основание мелом, маркером или карандашом маркируются линии разметки в соответствии со схемой наклейки армирующих холстов.

На подготовленную поверхность наносится грунтовочный слой Resmix EK толщиной минимум 0,5 мм с помощью валика, кисти или шпателя. Полотна углехолста Resmix CFK-240 или Resmix CFK-560 укладываются на свежую грунтовку в направлении согласно принятому проектному решению, с нахлестом друг на друга не менее 10 см, и прокатываются гладким валиком вдоль волокон. При параллельной укладке нескольких полотен в одном направлении нахлест не требуется.

На поверхность уложенного углехолста наносится эпоксидный клей Resmix EK, после этого полотно прокатывается гладким валиком вдоль волокон до полного пропитывания клеем.

При нанесении углехолстов Resmix CFK-240 или Resmix CFK-560 в несколько слоев, полотна наносятся на предыдущий слой методом “мокрое по мокрому” (в течении времени работы с эпоксидным клеем – 45 минут) с повторением процедуры прокатывания. Все уложенные углехолсты должны быть полностью пропитаны эпоксидным клеем.

В случае нанесения последующих покрытий, на еще влажный финишный слой эпоксидного клея посыпается кварцевый песок фракцией до 0,63 мм.

Все об усилении углеволокном

Усиление конструкции – один из основных (если не самый основной) этапов любого процесса строительства, который связан со стабилизацией и ростом общей прочности сооружения. Усиление конструкций углетканью – технология, которой чуть больше 20 лет и которая справедливо считается прогрессивной.

Особенности

У этого простого, но супердейственного метода внушительный перечень преимуществ, который объясняется свойствами материала. Чтобы выполнить действия по усилению, не нужно пользоваться специальной техникой с большими возможностями грузоподъемности, так как углеродное волокно маловесно. Сами работы ведутся в10 раз быстрее по сравнению с другими технологиями. При этом углеткань не только делает конструкцию прочнее – она улучшает и несущую способность.

Углеродное волокно – это полиакрилонитрил (обработанный высочайшими температурами). В ходе армирования волокно подвергается пропитке двухкомпонентной эпоксидной смолой, после чего фиксируется на поверхность самого объекта. Та же эпоксидная смола демонстрирует очень эффективную адгезию относительно железобетона, и когда случается химическая реакция, углеродное волокно становится жестким пластиком, который по своей прочности в 6, а то и 7 раз превышает прочность стали.

Углеволокно ценится и за то, что оно не боится коррозии, устойчиво к агрессивным факторам окружающей среды. Нагрузка на объект по массе не растет, а эксплуатироваться усилитель способен 75 лет и более.



Требования к углеволокну:

  • волокна должны располагаться параллельно;
  • чтобы сохранить структуру элементов армирования, используется особая стеклосетка;
  • углеволокно производится строго по требованиям технологий и соответствует стандартам качества.

Среди других замечательных свойств материала – защита конструкции от влаги. Волокно прекрасно справляется с такой функцией, как создание плотного водонепроницаемого слоя. Это высокопрочный материал, если дело касается характеристик растяжения, значение углеродного волокна достигает 4900 МПа.

Привлекают и простота, действительно высокая скорость монтажного процесса, то есть всякий объект можно усилить в сжатые сроки, не тратясь на аренду техники и вызов большого числа специалистов. И эта экономия на трудозатратах, на ресурсах временных и денежных делает углеродное волокно топовым продуктом в своем сегменте.

Отдельно стоит отметить эффективность технологии армирования углеволокном. Она будет таковой, если соблюдено несколько условий: это и естественная влажность сооружения, не препятствующая самой возможности монтажа армирующего материала, и надежность крепления, и стабильные по временным параметрам свойства как волокна, так и клея.



Где применяется?

Основное направление применения – усиление железобетонных конструкций. Укладывается волокно на те участки конструкции, на которые приходится наибольшее напряжение.

Какие основания для усиления строительных конструкций можно выделить:

  • физическое старение объекта, фактический износ материала и отдельных элементов конструкции (плит перекрытия, колонн и т. д.);
  • такое повреждение бетонной конструкции, которое снизило ее несущую способность;
  • перепланировка помещения, при которой в несущие конструктивные узлы вносятся коррективы;
  • ситуации, когда поступает запрос на увеличение этажности зданий;
  • усиление конструкций, продиктованное аварийной ситуацией и ее срочным разрешением;
  • грунтовые подвижки.




Но не только с железобетоном так удачно взаимодействует углеволокно. То же относится и к металлоконструкциям, обладающим родственным к углеродному волокну модулем прочности и упругости. Можно работать и с каменными конструкциями, например столбами, стенами домов из кирпича.

Деревянные балки перекрытия тоже нужно усиливать, если состояние балочной системы требует вмешательства, если несущая способность очевидно снижена.

То есть углеволокно является отличным и многофункциональным материалом внешней защиты конструкций из бетона, металла, камня, дерева.



Технология армирования

Рекомендации – это теоретическая основа процесса, не очень трудоемкого, но все же требующего внимания ко всем деталям.

Подготовка основания

До начала внешнего армирования углеродным волокном нужно осуществить конструкционную разметку, то есть надо очертить участки, где будут зафиксированы укрепляющие элементы. Замеры производятся вместе с очищением поверхности от старой отделки, от цементного молочка. Для этого используется углошлифовальный прибор с алмазной чашкой. Другой вариант – водо-пескоструйный аппарат. И очищение происходит до того момента, пока не будет обнаружен крупный бетонный заполнитель.

Все вышеуказанные действия нуждаются в очень ответственном исполнении, так как уровень подготовки основания к армированию напрямую влияет на конечный результат. Работа по эффективности усиления начинается еще с подготовительных действий.

На что надо обратить внимание:

  • каковы характеристики целостности/прочности материала объекта, который предстоит усиливать;
  • ровной ли является поверхность, куда будет монтироваться углеродное волокно;
  • каковы температурные и влажностные показатели поверхности, куда фиксируют усиливающий материал;
  • есть ли на месте наклеивания пыль, грязь, достаточно ли она очищена перед предстоящими процедурами, не будет ли недостаточная очистка мешать адгезии основания и углеродного волокна.



Конечно, производится и расчет усиления конструкций, на основании которого и осуществляются работы. Этим делом должны заниматься только высококвалифицированные специалисты. Безусловно, любые самостоятельные расчеты чреваты непростительными ошибками. Обычно такие задачи решают профи проектных организаций.

Для расчета усиления объекта углеволокном нужны:

  • результаты экспертиз и обследования самих объектов усиления;
  • качественные, детализированные фото поверхности объекта;
  • детальные пояснения.

Расчет обычно занимает 1-5 рабочих дней, это зависит от востребованности специалистов, их занятости и пр.



Приготовление компонентов

Само углеволокно реализуется рулонами, запакованными в полиэтилен. Важно, чтобы в ходе подготовки рабочей поверхности на материал армирования не попадала пыль. А она будет – и чаще всего в ходе бетонной шлифовки. Если поверхность не обеспылить, не защитить от ее попадания, материал просто не сможет пропитаться веществом – работа будет бракованной.

Потому перед раскроем сетки/ленты рабочая поверхность всегда застилается полиэтиленом, и лишь затем можно приступать к замерам. Чтобы обрезать углеводородную сетку и ленту, подготовить надо или ножницы по металлу, или канцелярский нож.

А вот углеволокно в виде ламелей режется углошлифовальной машинкой с отрезным кругом.



Адгезивом служат составы из двух компонентов, потому придется самому эти компоненты смешивать в нужных пропорциях. Чтобы эти пропорции не нарушить, в процессе дозирования надо пользоваться весами. Правило железное, и оно такое: смешиваются компоненты плавно, постепенно соединяясь, масса перемешивается дрелью со специальной насадкой. Если в этом процессе допущены ошибки, это может стать причиной закипания адгезива.

Важно! На стройрынке сегодня можно найти адгезивный материал, который продается в двух ведрах. Нужные пропорции двух компонентов уже отмеряны, их просто останется перемешать по инструкции.

Еще одно средство, которое берется в процессе приготовления смеси, – это полимерцементный адгезив.

Он реализуется в мешках, отличается от предыдущего состава тем, что его разводят водой по инструкции.



Монтаж материалов

Монтажная технология зависит от того, какой тип материала выбран. Углеродная лента крепиться к базе может двумя способами: сухим либо мокрым. Технологии имеют общее свойство: на поверхность базы наносится адгезивный слой. Но при сухом методе лента крепится к базе и пропитывается адгезивом исключительно после прикатки валиком. При мокром способе эта же лента изначально пропитывается адгезивным составом и уже потом прикатывается валиком к обрабатываемому основанию.

Вывод: эти способы отличаются последовательностью монтажного процесса.



Особенности монтажа:

Чтобы пропитать углеволокно адгезивом, слой этого состава наносят на поверхность волокна, проходятся валиком, добиваясь следующего: верхний слой адгезива попадает вглубь материала, а нижний – появляется снаружи.

Углеродную ленту клеят и в несколько слоев, но все же больше двух делать не стоит. Это чревато тем, что при фиксации к потолочной поверхности материал просто сползет под своим же весом.

Когда адгезив полимеризуется, он будет идеально гладким, то есть отделка в дальнейшем фактически исключена.

Потому не надо ждать засыхания, а на только что обработанную поверхность нужно нанести песочный слой.

Когда монтируются углеродные ламели, связующий состав наносится не только на тот объект, который предстоит усилить, но и на сам монтируемый элемент. Ламель после фиксации нужно прикатить шпателем/ валиком.

Углеродная сетка крепится на бетонную, изначально увлажненную базу. Как только нанесен адгезив (вручную или механически), тут же нужно раскатить сетку, не дожидаясь высыхания состава сцепления. Сетка должна немного вдавиться в адгезивный состав. Специалисты предпочитают на этом этапе пользоваться шпателем.

После этого надо дождаться, пока состав первично схватится. А понять это можно путем надавливания – это не должно быть легко. Если палец продавливается с большими усилиями, значит, материал схватился.

И это служит сигналом, что пора наносить финишный слой полимерного цемента.



Защитные покрытия

Адгезив, сделанный на базе эпоксидных смол, является горючим веществом. Под ультрафиолетовым воздействием он еще и рискует стать очень хрупкими. Потому использовать такие составы нужно с предусмотренной огнезащитой объектов, которые предстоит усилить.

В целом усиление сооружения углеродным волокном – это прогрессивный, со многих точек зрения экономичный способ упрочнения сооружения и его элементов. Композиты, которые применяются при усилении, гораздо легче и гораздо тоньше более привычных материалов. К тому же внешнее армирование – это универсальная современная методика. Она используется как на этапе строительства здания, так и при ремонте, при реставрационных работах, то есть чтобы усилить конструкцию, во многих случаях даже нет необходимости приостанавливать ее эксплуатацию.

Углеродное волокно усиливает элементы жилых и производственных зданий, архитектурных сооружений, транспортных и гидротехнических объектов и даже объектов атомной промышленности.

Ну а те, кто считает, что использование новых материалов и технологий – это всегда дороже традиционных решений, априори ошибаются в расчетах. Прочность конструкций повышается в разы, здание не перестает эксплуатироваться во время ремонта (а это могло бы вызвать финансовые потери более серьезных размеров), по времени такой ремонт очень быстр.

Специалисты считают, что экономия средств составляет около 20%.



О том, как усилить доски углеволокном, вы можете узнать из видео ниже.


Благодаря углеродному волокну появился новый метод наружного усиления. Углеволокно – это упругий материал, отличающийся высокой прочность, модульностью, выпускается в виде лент или холстов. Применяется в качестве наружного усиления стен, поскольку материал крепится на конструкцию здания специальным строительным клеем или же с помощью эпоксидного клея (допускается использование эпоксиполиуретанового или полимерцементного).

Почему используются углеродные волокна?

По сравнению с другими популярными материалами в строительстве (алюминий, сталь), композиционные материалы на основе углеродного волокна отличаются высокой прочностью, упругостью, химической стойкостью. Помимо этого, данный материал:

  • огнеупорный;
  • термостойкий;
  • имеет небольшой вес;
  • при работе нет необходимости прекращать работу в строении (касается офисов и т. д.);
  • устойчив к ударам;
  • может наноситься в несколько слоев, при необходимости;
  • не меняет размеры помещения.

По многим параметрам углеродные волокна превосходят другие материалы в несколько раз. Но, несмотря на это, материал требует внимательного ухода и имеет ряд недостатков:

  • цена (работа с этим материалом немного дороже, чем со сталью);
  • время работы (в одном помещение не превышает недели, но по сравнению с работой другими материалами она выходит дольше).

В усилении стен такой материал практически незаменим.

Когда требуется усиление стен?Рабочие методы усиления стен

Усиление несущих стен происходит только в крайних случаях, такими могут стать:

  1. Повреждение строительной конструкции.
  2. При изменении условий эксплуатации.
  3. Если изменяется расчет сумы конструкции.
  4. Появляется необходимость повысить надежность и время службы конструкции.

Со временем в доме начинают появляться трещины, сырость, плесень.

Для проведения работ, каждая стена, которая будет усиливаться, должна:

  1. Давать возможность монтажа элементов внешнего армирования.
  2. Давать возможность надежной приклейки к любым строительным материалам.
  3. Механические свойства стены должны быть стабильны.

На сегодняшний день более тысячи строительных объектов уже усилены с использованием углеродного волокна. Технология усиления строительных конструкций, с применением элементов внешнего армирования из углеволокна, тесно связана с ремонтом и восстановлением строительных конструкций в целом.

Какие стены могут быть усилены с применением углеволокна?

Углеродные волокна могут усиливать практически любой строительный материал, самыми распространенными являются:

  1. Железобетонные конструкции.
  2. Металлические конструкции.
  3. Деревянные конструкции.
  4. Каменные конструкции.

Другие методы по усилению стен

При реконструкции строения, усиление стен может происходить различными методами и способами:

  • установка тяжей для стен;
  • установка распорок;
  • установка металлических уголков для перекрытий;
  • монтаж обойм;
  • монтаж дополнительных опор;
  • установка швеллеров.

У всех перечисленных методов есть ряд недостатков.

Приготовление компонентовРабочие методы усиления стен

Углеродные материалы продаются смотанными и упакованными в специальный защитный полиэтилен. Не допускается попадание пыли, которой после шлифования бетона будет достаточно, иначе углеродное волокно не будет приклеиваться с помощью строительного клея на основе смолы, т. е. получится производственный брак. Поэтому, заготовительную зону следует застелить плотным полиэтиленом и уже по нему отматывать требуемую длину углеродного материала. Обрезка углеродных лент и сеток может осуществляться обычным ножом, или ножницами по металлу, а углеродных ламелей – угол–шлифовальной машинкой с отрезным кругом по металлу.

Адгезивы, могут быть, как правило, двухкомпонентные – т. е. необходимо объединить два материала в определенных количествах. Необходимо точно прислушиваться к инструкции производителя и при смешивании элементов использовать специальные весы или мерную колбу. Объединение элементов заключается в постепенном добавлении одного компонента в другой, при непрерывном перемешивании дрелью на низких оборотах. Ошибки дозирования, или неправильное добавление одного элемента в другой, могут привести к кипению клея.
В последнее время, примерно несколько лет, большинство специалистов присылают адгезив в комплектах – т. е. в двух емкостях с уже дозированными объемами компонентов. Таким образом, появилась возможность просто смешать содержимое одной емкости в другой (для этого емкость присылается полупустой) и получить готовый адгезивный состав.

Строительные адгезивы (для углеродного волокна) поставляются в мешках и затворяются водой согласно инструкции, как любой ремонтный материал.
Помните, что связующее имеет ограниченный срок жизни – порядка 35–45 минут, и он резко сокращается при повышении температуры выше 22 о С, поэтому объем приготовляемого адгезива не должен превышать физических возможностей его выработки.

Этапы работы

Работа должна проводиться в точность по технологии, лучше всего с этим справятся профессионалы, не стоит самостоятельно браться за неё. Стоит помнить, что от итога будет зависеть состояние всего помещения, если следовать технологии и использовать качественные материалы – стены будут служить намного дольше.

Подготовка стен к работе Рабочие методы усиления стен

В первую очередь подготавливаются стены к работе. Они отчищаются от грязи и пыли, убирается все, вплоть до бетонного основания (если строение бетонное). После этого поверхность проверяется на несколько факторов:

  • гладкость поверхности и ее чистота;
  • стабильная температура;
  • монолитность;
  • влажность.

Если все факторы соответствуют стандартам, можно приступать к обработке материала.

Подготовка материала

После того, как стены будут готовы к работе, с завода забирается материал. В усилении стен используется сетка из углеродного волокна, она раскатывается на полиэтиленовой пленке, отчищается от всех загрязнений и пыли. Она должна быть идеально чистой, поэтому лучше всего выбрать для ее подготовки чистое место, куда не попадает грязь.

Сразу же отрезаются куски и полоски нужных размеров.

Сам процесс усиления

Как только сетка будет готова к работе, ее наклеивают на подготовленную поверхность стен. Выбирается один из способов «сухой» или «мокрый». Способы отличаются только последовательностью нанесения специального строительного клея для такого материала. В сухом способе сначала прикладывается сетка, потом наносится клей. В мокром – наоборот, сначала стена пропитывается клеем, потом клеится сетка. После этого по углеволокну можно пройтись валиком.

При необходимости наносится еще слой углеродного волокна. Но не стоит накладывать более двух слоев в один день, так как каждый должен хорошо пропитаться и высохнуть.

После этого проводятся уже привычные строительные действия (шпаклевка, поклейка обоев и т. д.)

Какое углеволокно лучше всего использовать?

На данный момент существует несколько основных продуктов, которые гарантируют качественное усиление.

  • увеличение сейсмостойкости кирпичных стенок;
  • компенсация растерянной арматуры;
  • повышение несущей возможности гибкости колонн;
  • повышение несущей возможности систем;
  • изменение области применения строений;
  • конструкционное изменение повреждений;
  • исправление смещений, стимулированных сейсмическими влияниями;
  • повышение рабочей прочности;
  • усиление системы, с целью соотношения функционирующим стандартам.
  • сделано в варианте плетёной ткани, с целью усиленной стабильности волокон;
  • многофункциональность использования (дает возможность осуществлять скелетное повышение каждого вида);
  • универсальная геометрия поверхности (балки, колонны, дымовые трубы, сваи, стены, силоса);
  • холсты разной ширины с целью всевозможных вопросов;
  • переаттестация использованного материала в множестве государств;
  • невысокая насыщенность, обеспечивающая наименьший дополнительный вес;
  • согласно сопоставлению с обычными технологиями, использованный материал гарантирует значительную экономичность.

· ржавчине металлической арматуры;

· аварии и стихийном бедствии (повреждение транспортом,

· повышении рабочих характеристик стабильности;

· уменьшении прогибов и ширины раскрытия трещин;

· снижении усилий в металлической арматуре;

· увеличении усталостной стабильности;

· изменении расчётных схем;

· сносе стен или колонн;

· устройстве проёмов или отверстий в плитах перекрытия и стенах;

· необходимости повысить надёжность и устойчивость;

· повышении сейсмостойкости, взрывоустойчивости и т. д.;

· исправлении ошибок проектирования и строительства;

  • не подвержены коррозии;
  • высочайшая прочность на растяжение;
  • исключительная долговечность и усталостная прочность;
  • неограниченная длина, не требующая швов соединения;
  • небольшая толщина, простота устройства пересечений;
  • 2 Sika CarboDur M 2/5;
  • легкость транспортировки (рулоны);
  • небольшой вес, очень легко монтируются (особенно к потолочным плоскостям) и не требуют временного крепления;
  • гладкие края без выступающих волокон благодаря производству методом пултрузии;
  • проведение комплексных испытаний и получение разрешительных документов на применение во многих странах мира.

· разработан для нанесения как вручную, так и механизированным способом;

· хорошая адгезия ко многим основаниям;

· высокие механические свойства;

· длительное время жизни;

  • мастика с целью пропитки углеродных холстов SikaWrap причиняемых «сухим» способом;
  • мастика с целью грунтования.
  • просто смешивается и наносится шпателем, либо валиком;
  • разработана для нанесения пропитки вручную;
  • комфортна при нанесении в отвесные и потолочные плоскости;
  • весьма превосходное сцепление к большинству причинам;
  • большие механические качества;
  • не требует единичной грунтовки;
  • не включает растворителей.
  • клей для крепления композитных ламелей, в частности для усиления
    строительных конструкций
  • приклейка углеродных ламелей Sika CarboDur
    к бетонным, кирпичным
    или деревянным конструкциям (подробности в техническом
    описании Sika CarboDur и в технологическом регламенте «по усилению
    несущих конструкций методом внешнего армирования ламелями Sika CarboDur»)
  • стальные пластины к бетону (за более подробной информацией
    обращайтесь в отдел технической информации Sika).
  • просто смешивается и наноситься;
  • не потребует грунтования;
  • существенная стабильность к ползучести при устойчивой перегрузке;
  • очень хорошая адгезия к бетону, кирпичной кладке, камню, стали, чугуну, алюминию, древесине и пластинам Sika CarboDur Plates;
  • устойчив к существенной влажности;
  • значительная надежность клея;
  • тиксотропия (никак не стекает с отвесных и потолочных плоскостей);
  • твердеет в отсутствии усадки;
  • обладает различно покрашенными элементами (с целью контролирования хода смешения);
  • значительная первоначальная и окончательная механическая надежность;
  • значительная устойчивость к ударам и шлифующему сносу;
  • непроницаемый для воды в жидком и парообразном состоянии.
  • бетонированных компонентов;
  • жесткого природного кремня;
  • глиняной плитки, фибробетона;
  • растворов, кирпича, каменной кладки;
  • начали, чугуна, алюминия;
  • бревна;
  • полиэстера, эпоксидных составов;
  • стекла;
  • ремонтный состав и клей;
  • углы, кромки;
  • отверстия и пустоты;
  • вертикальные и потолочные поверхности;
  • заполнитель швов и трещин;
  • ремонт кромок.
  • просто смешивается и наносится;
  • значительное сцепление к большому числу стройматериалов;
  • прочный суперклей;
  • тиксотропный (не оползает с вертикальных и потолочных поверхностей);
  • отверждается в отсутствии усадки;
  • компоненты различного цвета (позволяет контролировать смешивание);
  • немерено не потребует грунтования;
  • значительная первоначальная и окончательная надежность;
  • значительная шлифующая устойчивость;
  • непроницаем для жидкостей и водяного пара;
  • хорошая химическая стойкость.

Таким образом, усиление стен с использованием углеродного волокна – один лучших способов. Он может быть использован на различных поверхностях, будет служить долгое время и работа проводится в течение недели или немного дольше.


Любая конструкция, несмотря на то из каких элементов она построена (металлических, железобетонных, каменных и деревянных) со временем начинает терять свои свойства, несущая способность значительно снижается. Если вовремя не провести строительные работы, рано или поздно здание может разрушиться, что приведет к нежелательным последствиям.

В отличие традиционных способов усиления несущих строительных конструкций, усиление углепластиками не увеличивает сечение элементов, что имеет большое значение не только в случае промышленных зданий и сооружений, но, что особенно важно, в жилом, коммерческом и административном строительстве. Применение углепластиков при усилении зданий значительно сокращает сроки выполнения работ, и при комплексном подходе имеет ощутимый экономический эффект.

Что такое углепластик? Усиление углепластиком

Углепластик – искусственный материал из переплетенных нитей углеродного волокна. Плотность – от 1 450 кг/м³ до 2 000 кг/м³. Материал отличается от других своей высокой прочность, жесткостью и небольшой массой. Он прочнее стали.

Для придания ещё большей прочности ткани, нити углерода кладут слоями, каждый раз меняя угол направления плетения. Слои скрепляются с помощью эпоксидных смол.

Изначально углеплатик или, как его еще называют, карбон был изготовлен для автомобилестроения и космической техники, но благодаря своим свойствам он заслужил большое внимание и в строительной сфере, и других промышленных направлениях:

  • в самолетостроении;
  • для спортивного инвентаря (клюшек, шлемов, велосипедов);
  • удочек;
  • медицинской техники и др.

Характеристики и свойства углепластика

Заслужил такую популярность углепластик благодаря своим особым характеристикам, они возникают в результате сочетания в одном композите совершенно разных по своим свойствам материалов – углеродного полотна, в качестве несущей основы, и эпоксидных компаундов, в качестве связующего.

Углепластик более дорогой материал, по сравнению со стеклопластиком и стекловолокном, объясняется это более сложной, энергоемкой многоэтапной технологией, дорогими смолами и дорогостоящим оборудованием. Его основные свойства это:

  1. Масса – углепластик легче стали в несколько раз.
  2. Такой материал намного крепче – он может осыпаться, потрескаться, но не обрушится.
  3. Обладает высокой термостойкостью.
  4. Обладает хорошими виброгасящими свойствами и теплоемкостью.
  5. Устойчив к коррозии.
  6. Обладает высокой прочностью на разрыв.
  7. Высокая упругость.
  8. Эстетичность и декоративность.

Но по сравнению с металлическими деталями из стекловолокна, карбоновые детали имеют недостатки:

  1. Более податливы к точечным ударам.
  2. При появлении сколов и царапин проводить строительные работы затруднительно.
  3. Теряет цвет, находясь долгое время на солнце, для этого углепластик покрывают защитным лаком.
  4. Процесс изготовления занимает больше времени.
  5. Там где происходит контакт с металлом начинается коррозия, поэтому в таких местах закрепляют вставки из стекловолокна.
  6. Такой материал сложно использовать повторно.

Подготовка компонентов Усиление углепластиком

Углеродные материалы продаются смотанными и упакованными в специальный защитный полиэтилен. Не допускается попадание пыли, которой после шлифования бетона будет достаточно, иначе углеродное волокно не будет приклеиваться с помощью строительного клея на основе смолы, т. е. получится производственный брак. Поэтому, заготовительную зону следует застелить плотным полиэтиленом и уже по нему отматывать требуемую длину углеродного материала. Обрезка углеродных лент и сеток может осуществляться обычным ножом, или ножницами по металлу, а углеродных ламелей – угол–шлифовальной машинкой с отрезным кругом по металлу.

Адгезивы, могут быть, как правило, двухкомпонентные – т. е. необходимо объединить два материала в определенных количествах. Необходимо точно прислушиваться к инструкции производителя и при смешивании элементов использовать специальные весы или мерную колбу. Объединение элементов заключается в постепенном добавлении одного компонента в другой, при непрерывном перемешивании дрелью на низких оборотах. Ошибки дозирования, или неправильное добавление одного элемента в другой, могут привести к кипению клея.
В последнее время, примерно несколько лет, большинство специалистов присылают адгезив в комплектах – т. е. в двух емкостях с уже дозированными объемами компонентов. Таким образом, появилась возможность просто смешать содержимое одной емкости в другой (для этого емкость присылается полупустой) и получить готовый адгезивный состав.

Строительные адгезивы (для углеродного волокна) поставляются в мешках и затворяются водой согласно инструкции, как любой ремонтный материал.
Помните, что связующее имеет ограниченный срок жизни – порядка 35–45 минут, и он резко сокращается при повышении температуры выше 22 о С, поэтому объем приготовляемого адгезива не должен превышать физических возможностей его выработки.

Прессование или «мокрый» способ

Материал укладывается в формы, пропитывается эпоксидной или полиэфирной смолой. Если появились излишки, они удаляются с помощью давления или вакуума. Процесс может происходить естественным путем или с помощью нагревания. После такого способа изготовления в итоге получается листовой углепластик.

Для того чтобы материал соответствовал принятым требованиям, он должен изготавливаться в строгом соответствии с производственной технологией, в этом случае, качество материала будет высоким, а комплекс мер по усилению конструкции углеволокном – эффективным.

Формирование

Первым делом изготавливается модель изделия, для этого используется гипс, алебастр, монтажная пена, на нее и выкладывается ткань, пропитанная смолой. После прокатки валиком по ткани, материал уплотняется, также выходит лишний воздух. После этого происходит полимеризация естественным путем или с помощью нагревания в печи. Такой способ называют сухим. Он лучше мокрого, потому что в результате получаются более плотные, прочные и легкие пластины.

Намотка

Для этого потребуется целиндровая заготовка, на нее наматывается нить, лента или ткань. После этого на материал наносится смола в несколько слоев. Углепластик сушится в печи.

Во всех случаях поверхность нанесения смазывается разделительными смазками для простого снятия получившегося изделия после застывания.

Усиление конструкций углепластиком

Усиление конструкций углепластиком по внешней стороне – это оптимальное решение при невозможности или проблемном течении работ по укреплении другими доступными на сегодняшний день методами. Стоит отметить быстроту и легкость усиления конструкций углеволокном. Эта удобная технология позволяет повысить эксплуатационные характеристики всех элементов сооружения.

Модуль упругости у углеплатика почти равен модулю упругости металлических сооружений, это подтверждает надежность усиления конструкции.

Если необходимо укрепить стальные пластинки, то используют усиление конструкций углеволокном, используя холсты с учетом размерности центра тяжести сечения. Если армирование выполняется не в центровых металлических элементах, то ленты из углеволокна располагают симметрично или несимметрично (в случае восстановления сечения из–за разрушения) от центра тяжести сечения. Тогда качество усиления конструкций углеволокном зависит от степени высоты модуля упругости используемого волокна.

Укрепление каменных и кирпичных конструкций

Усиление строительных конструкций углеволокном, таких как каменные столбы, ворота и простенки, эффективнее производить, по сравнению с традиционными методами, так как углеволоконную обойму требуется всего лишь приклеить к поверхности. Углехолст позволит держать под контролем усилия в каменной конструкции и препятствует процессу разрушения. Поэтому это самый оптимальный вариант при реставрации или реконструкции различных сооружений. Также преимуществами являются максимальное использование резервов здания конструкции и отказ от применения точечного анкера.

Усиление железобетонных конструкций

Метод усиления конструкций из железобетона углеволокном является передовым и позволяет увеличить несущую способность в 2–3 раза. Его эффективность доказывается на протяжении 20 лет в мировом строительстве. Стоит отметить, что это наиболее современный и «бережный» метод, с малой трудоемкостью и простотой исполнения. Увеличение нагрузок, повреждение элементов конструкции, улучшение надежности и долговечности, изменение конструкционной системы, устранение дефектов конструкции – вот те проблемы с которыми без труда справится метод усиления железобетона углепластиком.

Преимущества композитных материалов

Усиление несущих конструкций углеволокном – это прогрессивный и современный метод, который обладает целым рядом преимуществ, обусловленных свойствами самого материала:

  • Для того чтобы выполнить работы по усилению, вам не понадобится привлечение специальной техники с большой грузоподъемностью, поскольку материал имеет небольшой вес.
  • Технология внешнего армирования железобетонных конструкций, с помощью композитных материалов, позволяет выполнять эти работы до 10 раз быстрее, чем при использовании других технологий.
  • Материал, позволяет добиться четырехкратного увеличения несущей способности конструкции, по сравнению с аналогичным показателем при использовании других материалов.
  • Нагрузка по массе на конструкцию не становится больше.
  • Углеволокно не подвержено воздействию коррозийных процессов и негативных факторов внешней среды.
  • Срок службы материала может составлять более 75 лет.
  • На сегодняшний день углеволокно – это наименее затратный и наиболее эффективный способ исправления ошибок при проектировании и выполнении предварительных строительных работ.

Эффективность данной технологии трудно переоценить. Ее применение помогает избежать серьезных эксплуатационных проблем при повреждении конструкций в результате естественного износа или механических воздействий. Усиление позволит не только минимизировать последствия полученных повреждений, вернув конструкции прежнюю несущую способность, но даже существенно повысить ее. Кроме того, плотный и водонепроницаемый композитный материал защитит бетон от влаги и предотвратит появление коррозии в арматуре.

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.

Стоимость работы

Объект усиления Минимальный объем работ (м 2 , погонные метры) Сроки работ (если заказан минимальный объем работ) Стоимость м 2 , погонного метра и т. п. Метод усиления, материалы (если возможно)
Колонны от 10 шт. от 10 дней от 7000 руб./п. м. Наращивание сечения, добавление растянутой арматуры, изменение расчетной схемы
Перекрытия от 5 шт. от 7 дней от 7000 руб./кв. м. Устройство ж/б обоймы, стальной обоймы, обойма углепластиком
Проемы от 50 кв. м от 3 дней от 7000 руб./кв. м. Наращивание сечения, добавление растянутой и сжатой арматуры, изменение расчетной схемы
Фундамент от 1 шт. от 3 дней от 50 000 руб./шт. Углепластик, сталь
ЖБ фермы от 100 кв. м от 15 дней от 5000 руб./кв. м. Инъектирование, устройство свай
Стены от 20 п. м от 10 дней от 5000 руб./п. м. Наращивание сечения, добавление растянутой арматуры, изменение расчетной схемы
Грунт от 50 кв. м от 10 дней от 4000 руб./кв. м Торкретирование, устройство бандажей из углепластика

Какие материалы лучше всего использовать?

Для того чтобы работа проводилась не зря и ее итог обрадовал каждого, необходимо подумать и о качественном материале. Сейчас углеродное волокно и связующий клей можно купить практически в любом строительном магазине.

Одними из лучших считаются:

  1. Sika CarboDur S – однонаправленный материал из волокон на основе углерода для использования «сухим» методом. Обладает такими преимуществами: увеличением сейсмостойкости стенок из кирпича; компенсацией растерянной стальных элементов; повышением несущей возможности, а также гибкости колонн; улучшением несущей возможности систем; изменением смещений, стимулированных сейсмическими влияниями; улучшением рабочей прочности.
  2. Sika CarboDur M – это изготовленные способом пултрузии холсты из армированного полимера на основе волокон из углерода (CFRP), используемые для улучшения бетонных, деревянных, кирпичных, стальных элементов. Обладают такими преимуществами: повышением несущей возможности плит перекрытия, балок, пролётных построек мостов; монтажом нелегкого оснащения; самой высокой прочностью на растяжение; длиной, которая не имеет границ, не требует швов соединения; маленькой толщиной, простотой устройства пересечений; легко перевозится (рулоны); проведением комплексных испытаний и получением разрешительных документов на применение во многих странах мира.
  3. Sikadur–300 – двухкомпонентная смола, в состав которой не входят растворители. Обладает такими свойствами: используется для работы как вручную, так и механизированным способом; хорошо сцепляется с множеством поверхностей; неограниченные механические свойства; долгое время службы; не содержит растворителей.
  4. Sikadur–330 – двухкомпонентная тиксотропная смесь смолы и клея. Обладает такими особенностями: просто перемешивается и работает с помощью шпателя либо валика; используется для работы пропитки вручную; комфортена при нанесении в отвесные и потолочные плоскости; превосходное сцепление с большинством поверхностей; большие механические качества; не требует единичной грунтовки; не включает растворителей.
  5. Sikadur–30 – тиксотропный клей на основе двух компонентов комбинации эпоксидных смол и специальных наполнителей, применяется при нормальных температурах от +8 о C до +35 о C. Обладает такими свойствами: просто смешивается и наноситься; непроницаемый для воды в жидком и парообразном состоянии; значительная устойчивость к ударам и шлифующему сносу; твердеет в отсутствии усадки; значительная первоначальная также окончательная механическая надежность.
  6. Sikadur–31 CF Normal – это влагостойкий, клей на основе двух компонентов: смолы и специальных строительных элементов. Используется для работы при температурах от +15 о С до +35 о С. Обладает такими особенностями: элементы различного цвета (позволяет контролировать процесс); намерено не потребует грунтования; значительная первоначальная и окончательная надежность; непроницаем для жидкостей и водяного пара; хорошая стойкость при химических работах.
  7. Эпоксидный клей CWrap Polimer 530. Срок годности смеси 45 мин при 20Ст. Вязкость смеси ~100 000 сантипуаз. Температура стеклования ~68 о С. Предел прочности при растяжении 68 МПа. Модуль упругости при растяжении 3,3 ГПа. Предел прочности при сжатии 76,4 МПа. Модуль упругости при сжатии 3 ГПа. Предел прочности при изгибе 82,7 МПа. Модуль упругости при изгибе 3,1 ГПа. Время открытой выдержки (полной полимеризации) при t=25 о C 36 часов. Удлинение не более 5 %. Адгезия к бетону разрушение бетона через одни сутки после нанесения. Срок хранения 1 год.

Выполнение работ по ремонту и усилению несущих конструкций проводят только специализированные организации, которые могут провести анализ и расчет строительной конструкции в соответствии с требованиями СНиПов для гражданского и промышленного строительства. Все этапы работ с несущими конструкциями документируются. По окончании работ заказчик подписывает акт сдачи–приемки, который является обязательным для пакета технической документации, разрешающего безаварийную эксплуатацию строительного объекта.


Для Российской Федерации в 1997 году появился новый способ для усиления конструкций и зданий – применение углеволокна. Данный метод заключается в закреплении на поверхность зданий прочного углеволокна, которое принимает на себя большую часть усилий. В роли сцепления, а точнее клея, здесь играют специальные строительные адгезивы на основе эпоксидных смол, либо минерального вяжущего. Благодаря специфическим возможностям и способностям углеволокна, с его помощью удается удвоить несущую способность здания без потери общего объема помещений.
Сразу стоит понять, что углеволокно – это не конечное изделие, прежде всего оно является строительным материалом, как, допустим, дерево или бетон. Из этого материала можно получить множество других полезных, таких как:

  • углеродные ленты;
  • строительные сетки;
  • ламели.

История появления

Углеволокно для усиления конструкций и зданий

В 1880 году был открыт углерод. Его создателем является Т. Эдисон. Зарубежные производители за короткое время смогли внедрить углерод на рынок продаж, он стал активно применяться в различных сферах, чаще всего в промышленных и строительных отраслях.

В России проводились различные проекты, постепенно углерод начал применяться в российских проектах. Сегодня инженеры активно воссоздают углерод и используют его практически во всех сферах жизни.

Само углеволокно в строительстве начали использовать в 1982 г. на юге Германии, применялось оно при усилении железобетонного моста. В России данный материал первый раз использовали в 2004 г., при проведении ремонтных работ с балками моста для автомобилей через реку Киржач.

Что такое углеволокно?

Углеродное волокно является композитом, состоящим из углеродных нитей, толщина которых примерно 5–16 микрон. Благодаря своим возможностям, тонкие волокна выравниваются и объединяются в кристаллы, которые невозможно увидеть без микроскопа. Из–за этого усиливается прочность на растяжение.

По техническим характеристикам, даже по твердости, углеродное волокно примерно раза в 3 превосходит металл (до недавних пор самый прочный материал в строительстве). Используется углеволокно в таких сферах, как промышленность, строительство, реже в аэрокосмической сфере.

Один из основных плюсов использования углеродного волокна – это доступность, скорость и простота реализации (технология работы представляет из себя наклеивание материала на подготовленную поверхность).

Использовать такой метод усиления можно на различных видах конструкций:

  • бетонные здания;
  • железобетонные;
  • каменные;
  • металлические;
  • деревянные.

Особые свойства материала

Углеволокно для усиления конструкций и зданий

Чтобы усиление конструкций углеволокном имело смысл, материал обязательно должен отвечать определенными требованиям:

  • все волокна должны быть строго параллельными;
  • для сохранения структуры необходимо использовать стеклянную сетку или эпоксидный биндер.

Добиться этого можно, только если создание углеволокна происходило в точности по специальной технологией. Высокого качества углеволокна добиться не сложно, но только если следовать технологии производителей.

Если технологический процесс верен, углеволокно получает необычные свойства. При своей легкости и минимальных размерах материал очень прочен. Усиление углеродным волокном может существенно улучшить свойства несущих элементов уже построенных зданий. А если необходимо добиться высокой прочности несущих конструкций только строящегося здания, то помогает, в таком случае, произвести усиление углепластик.

Преимущества использования материалов

Ремонтные работы старых зданий, а также строительство новых, при условии использования углеволоконных материалов, углепластика или фибробетонов, возможно существенное сокращение расходов на работы, сокращение срока их выполнения.

К преимуществам использования этих материалов относится:

Усиление углеволокном проводится быстро и является очень эффективной технологией. При повреждении несущих конструкций усиление углепластиком или углеволокном незаменимо, так как оно помогает существенно уменьшить последствия повреждений, не только вернуть несущие способности конструкции, но и повысить их. В дальнейшем железобетон будет защищен от влияния влаги и возникновения коррозии арматуры. А также от большинства возможных механических повреждений.

Приготовление компонентов

Углеволокно для усиления конструкций и зданий

Углеродные материалы продаются смотанными и упакованными в специальный защитный полиэтилен. Не допускается попадание пыли, которой после шлифования бетона будет достаточно, иначе углеродное волокно не будет приклеиваться с помощью строительного клея на основе смолы, т. е. получится производственный брак. Поэтому, заготовительную зону следует застелить плотным полиэтиленом и уже по нему отматывать требуемую длину углеродного материала. Обрезка углеродных лент и сеток может осуществляться обычным ножом, или ножницами по металлу, а углеродных ламелей – угол–шлифовальной машинкой с отрезным кругом по металлу.

Адгезивы, могут быть, как правило, двухкомпонентные – т. е. необходимо объединить два материала в определенных количествах. Необходимо точно прислушиваться к инструкции производителя и при смешивании элементов использовать специальные весы или мерную колбу. Объединение элементов заключается в постепенном добавлении одного компонента в другой, при непрерывном перемешивании дрелью на низких оборотах. Ошибки дозирования, или неправильное добавление одного элемента в другой, могут привести к кипению клея.
В последнее время, примерно несколько лет, большинство специалистов присылают адгезив в комплектах – т. е. в двух емкостях с уже дозированными объемами компонентов. Таким образом, появилась возможность просто смешать содержимое одной емкости в другой (для этого емкость присылается полупустой) и получить готовый адгезивный состав.

Строительные адгезивы (для углеродного волокна) поставляются в мешках и затворяются водой согласно инструкции, как любой ремонтный материал.
Помните, что связующее имеет ограниченный срок жизни – порядка 35–45 минут и он резко сокращается при повышении температуры выше 22 о С, поэтому объем приготовляемого адгезива не должен превышать физических возможностей его выработки.

Основные виды усилений

Основные виды работ, которые используется при традиционном усилении:

  • устройство рубашек;
  • устройство обойм;
  • наращивание или же увеличение сечения элементов, самые популярные – балки, колонны, плиты;
  • устройство обойм из металла;
  • установка разгружающих элементов (стоек, балок, рам);
  • монтаж порталов, рам, стоек из металла.

МЕТОДЫ УСИЛЕНИЯ И МАТЕРИАЛЫ

Углеволокно для усиления конструкций и зданий

Основные методы усиления это:

  1. Армирование – используется стальная и композитная арматура, сварные сетки и различный металлопрокат: швеллеры, уголки, двутавр. Другие, или же дополнительные, элементы усиления монтируются с внешней стороны, таким образом создается внешний армопояс. Также дополнительные элементы могут встраиваться в несущие конструкции, такими являются стены, колонны, балки.
  2. Торкретирование – этот метод является самым молодым, используется он в сравнение с другими недавно, на сегодняшний день является самым доступным по расходам. Метод позволяет в короткие сроки обрабатывать большие поверхности.
  3. Гидроизоляция – последний метод усиления, применяется в защите фундаментов, подвалов и цокольных этажей.

Стоимость усиления конструкций и зданий с использованием углеволокна

Для того чтобы узнать точную стоимость данной работы необходимо предоставить детальную информацию по объекту. Для этого потребуется оставить заявку или обратиться в строительную компанию вашего города.

Примерные расценки приведены в таблице.

МИНИМАЛЬНЫЙ ОБЪЕМ РАБОТ

СТОИМОСТЬ РАБОТЫ, ВКЛЮЧАЯ ЗАТРАТЫ НА МАТЕРИАЛ

Проектирование усиления конструкций

от 35 000 рублей

от 150 000 рублей

от 300 000 рублей

Усиление углеродным волокном

от 1 500 рублей/кв. м

Самостоятельно такие расчеты лучше не проводить, каждая ошибка может привести к нежелательному результату. Обычно строительные компании проводят расчеты в течение недели (около 5 дней, иногда дольше, все зависит от объема работы и загруженности специалистов, могут возникнуть и другие проблемы).Для того, чтобы узнать более точную цену необходимо предоставить строительной компании результаты обследования, точные фотографии стен, которые будут усиливаться, детальные пояснения (что и как нужно сделать).

Не стоит забывать и о том, что снижение затрат ресурсов, при выполнении усиления конструкций углепластиком или углеволокном, приводит к существенной экономии. Причем качество работ не страдает, а оказывается только лучше, чем при использовании устаревших технологий усиления.

Усиление железобетонных конструкций углеволокном

Углеволокно для усиления конструкций и зданий

На 2019 год, несмотря на то, что усиление железобетонных конструкций углеволокном является достаточно новым методом, он является одним из самых эффективных. В доступной продаже находятся качественные и относительно недорогие (по современным расценкам) продукции, как зарубежных производителей, так и российских, именно поэтому купить все необходимые материалы не составит никого труда.

Для начала стоит понять, почему именно такой метод усиления конструкций является одним из самых эффектных:

  1. Во–первых – по всем свойствам данный материал является одним из самых прочных, он в несколько раз превосходит по упругости, прочности, на растяжку и изгибание такой популярный материал, как конструкционная сталь.
  2. Во–вторых – время службы. Жгуты и сетки, которые состоят из углерода, не поддаются коррозии и выделяются высокой прочностью к агрессивным средам. Их срок службы практически неограничен.
  3. В–третьих – вес. При большей прочности углеродные материалы весят в 10 раз меньше той же стали, поэтому они незаменимы при усилении старинных зданий.
  4. Также материал является ударопрочным и имеет высокую огнеупорность.
  5. Материал можно наносить в несколько слоев, если это требуется.
  6. При проведении усиления не требуется прекращение эксплуатации самого помещения.
  7. Является полностью экологически чистым материалом.
  8. Универсальный. Может использоваться практически на всех поверхностях.

Но, по сравнению с другими материалами, углеволокно:

  1. Дороже (можно выбрать более доступный аналог).
  2. Отражает электрические волны (в некоторых случаях это является большим недостатком).
  3. Занимает больше времени, процесс композитов более трудоемкий, чем изготовление металла.

Если углеволокно было выбрано в качестве компонента входящего в систему внешнего армирования еще на этапе проектирования того или иного здания, необходимо следовать правилам, входящим в свод 164.1325800.2014.

Где и когда используется?

Углеродное волокно может быть использовано в строительстве для усиления построек из нескольких материалов:

  1. Камень (столбы, кирпичные строения). Использование материала происходит в процессе построения или в процессе ремонтных работ.
  2. Железобетон. В таком случае углеродное волокно используется для гидротехнических построек, мостов и других архитектурных строений.
  3. Металл. Используется в том случае, если есть зоны с недостаточно устойчивым грунтом.

Несмотря на возрастающую с каждым годом популярность, в домашних условиях простому мастеру будет сложно справится с технологией применения углеволокна. Такую работу лучше всего доверить профессионалам.

Этапы работы

На первый взгляд работа может показаться простой, на участки, где больше всего требуется усиление (зоны наибольшего напряжения), наносится углеродное волокно. Но для начала необходимо определиться, что использовать в качестве армирующих элементов (ленты, ламели или сетка). В большинстве случаев в работу идет сетка.

Выполнение работы

Углеволокно для усиления конструкций и зданий

В первую очередь необходимо найти участки, которые находятся под большим напряжением, следовательно, с ними и будет происходить дальнейшая работа. Сразу же эти места необходимо пометить и начать подготавливать конструкцию. Данные участки тщательно очищаются от прежней отделки, краски, грязи и т. д. (для этого используется специальное шлифовочное оборудование).

Шлифовка

От начального этапа будет зависеть и дальнейшая работа. Шлифовка должна происходить по точной технологии, с соблюдением всех правил. В процессе работы не допускается попадание влаги, в завершении этого этапа происходит очистка поверхности от грязи и пыли.

Подготовка компонентов

После того, как была подготовлена поверхность, настает очередь компонентов. Углеродное волокно привозится с завода в виде скрученной трубы. Перед началом выбирается отдельное место, где будет раскатываться материал, после эта зона застилается полиэтиленовой пленкой. Материал нарезается на куски необходимого размера. Для того чтобы сцепить материал и поверхность используются двухкомпонентные клеящие составы. Приобрести все необходимые ингредиенты можно в строительном магазине.

В обязательном порядке проверяют следующие параметры:

  • ровность поверхности;
  • прочность материала;
  • температура поверхности;
  • отсутствие грязи и пыли;
  • влажность;
  • целостность материала.

Монтаж

Углеволокно для усиления конструкций и зданий

Монтаж работы с использованием углеродной ленты можно производить несколькими методами (мокрым или сухим). Разница между ними не столь большая, в мокром методе, прежде всего поверхность протирается адгезивом, после этого приклеивается лента. В сухом – сначала приклеивается лента, после чего она пропитывается адгезивом.

В случае работы с ламели, адгезив наносится, как на поверхность здания, так и на сам материал. Таким образом, он пропитывается с двух сторон.

Углеродная сетка наносится только на влажную поверхность.

Использование эпоксидной смолы в качестве связующего вещества

Почему в качестве связующего вещества лучше всего использовать эпоксидную смолу? На этот вопрос помогут ответить такие ее свойства как:

  1. Отличное сочетание с практически любыми поверхностями.
  2. Компоненты углеволокна и смолы вступают между собой в химическую реакцию, в результате которой углеводород приобретает жёсткость пластика и становится прочнее стали в 7 раз.

Углепластик или сталь?

Со временем здания и постройки подвергаются внешним и внутренним неблагоприятным воздействиям. В большинстве случаев к аварийным состояниям приходят несущие конструкции, такие как балки, фермы, плиты и колонны.

Каждый год происходит проверка всех аварийных зданий, после чего составляется Техническое Заключение, в котором приписаны все рекомендации к усилению. До недавних пор в качестве усиления выступала конструкционная сталь. Этот материал считался самым прочным, не требовал замены в течение многих десятилетий и прекрасно справлялся с основной задачей.

На сегодняшний день перед строителями встает вопрос, что лучше использовать, углепластик (углеволокно) или стандартную и привычную сталь? Современные строительные компании уже на протяжение нескольких лет останавливают свой выбор именно на углепластике, считая его более пригодным.

Углеволокно прочнее конструкционной стали, служит намного дольше и не поддается внешним факторам, благодаря чему не портится.

На 209 год углеволокно для усиления конструкций и зданий является самым надежным методом в строительстве. Большинство строительных компаний уже остановили свой выбор именно на этом материале, посчитав его достойным быть первым. Углеродное волокно практически незаменимо в усилении архитектурных зданий и старинных построек. В отличие от других, более старых, методов, этот не увеличивает сечение усиливаемых элементов, что имеет большое значение не только в случае промышленных зданий и сооружений, но, что особенно важно, в жилом, коммерческом и административном строительстве.

Читайте также: