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:

1. 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;
2. 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

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:

1. СТО 38276489.001–2017. Усиление железобетонных конструкций композитными материалами. Проектирование и технология производства работ: стандарт организации. — Введ. 2017–01–12. — Москва, 2017. — 125 с.
2. ТУ 1916–041–38276489–2017. Углеродные однонаправленные ленты для системы внешнего армирования: технические условия. — Введ. 2017–01–12. — Москва, 2017. — 15 с.
3. Шилин А. А., Пшеничный В. А., Картузов Д. В. Внешнее армирование железобетонных конструкций композитными материалами. М.: Издательство «Стройиздат», 2007. 184 с.
4. СтройПартнер. Информационный сайт о строительстве — Электрон. дан. — М., [2009–2021] URL: https://st-par.ru/info/perekrytiya/usilenie-plity-perekrytiya/ — Усиление плиты перекрытия.
5. CarbonWrap. Сайт компании по продаже углекомпозитных материалов — Электрон. дан. — М., [2021] URL: https://carbonwrap.ru/ — Система внешнего армирования CarbonWrap.