Výstuž Z Uhlíkových Vlákien: Technológia Na Vystuženie Betónových Konštrukcií A Drevených Nosníkov, Podláh A Stĺpov

2024 Autor: Beatrice Philips | [email protected]. Naposledy zmenené: 2024-01-09 13:43

Posilnenie konštrukcie je jednou z hlavných (ak nie najzákladnejších) fáz akéhokoľvek stavebného postupu, ktorá je spojená so stabilizáciou a zvýšením celkovej pevnosti konštrukcie . Vystuženie štruktúr uhlíkovými vláknami je technológia, ktorá má niečo málo cez 20 rokov a je právom považovaná za progresívnu.

Zvláštnosti

Táto jednoduchá, ale super efektívna metóda má pôsobivý zoznam výhod, ktoré sú vysvetlené vlastnosťami materiálu. Na vykonanie výstužných akcií nie je potrebné používať špeciálne vybavenie s vysokou zdvíhacou schopnosťou, pretože uhlíkové vlákna sú ľahké. Samotná práca sa vykonáva 10 -krát rýchlejšie ako ostatné technológie. Uhlíkové vlákna zároveň nielen posilňujú štruktúru, ale tiež zlepšujú nosnosť.

Uhlíkové vlákno je polyakrylonitril (tepelne spracované) . Počas vystuženia je vlákno impregnované dvojzložkovou epoxidovou živicou, po ktorej je upevnené k povrchu samotného predmetu. Tá istá epoxidová živica vykazuje veľmi účinnú priľnavosť k železobetónu a keď dôjde k chemickej reakcii, z uhlíkových vlákien sa stane húževnatý plast, ktorý má pevnosť 6 až 7 -krát väčšiu pevnosť ako oceľ.

Uhlíkové vlákno je cenené aj preto, že nebojí sa korózie, je odolný voči agresívnym faktorom životného prostredia … Hmotnostné zaťaženie objektu sa nezvyšuje a zosilňovač je schopný pracovať 75 rokov alebo viac.

Požiadavky na uhlíkové vlákna:

• vlákna by mali byť rovnobežné;
• na zachovanie štruktúry výstužných prvkov sa používa špeciálna sieťovina zo sklenených vlákien;
• uhlíkové vlákno sa vyrába striktne podľa technologických požiadaviek a spĺňa štandardy kvality.

Medzi ďalšie pozoruhodné vlastnosti materiálu patrí ochrana konštrukcie pred vlhkosťou. Vlákno robí vynikajúcu prácu pri vytváraní hustej vodotesnej vrstvy. Jedná sa o materiál s vysokou pevnosťou, pokiaľ ide o ťahové vlastnosti, hodnota uhlíkových vlákien dosahuje 4900 MPa.

Láka ich aj jednoduchosť, skutočne vysoká rýchlosť inštalačného procesu, to znamená, že akýkoľvek predmet je možné posilniť v krátkom čase, bez toho, aby ste museli vynakladať peniaze na prenájom zariadenia a volanie veľkého počtu špecialistov. A tieto úspory práce, času a finančných zdrojov robia z uhlíkových vlákien špičkový produkt vo svojom segmente.

Účinnosť technológie vystuženia uhlíkovými vláknami by mala byť zaznamenaná osobitne . Bude to také, ak je splnených niekoľko podmienok: je to prirodzená vlhkosť konštrukcie, ktorá nenarúša samotnú možnosť inštalácie výstužného materiálu, spoľahlivosť upevnenia a vlastnosti vlákna a lepidla, ktoré sú stabilné. z hľadiska časových parametrov.

Kde sa uplatňuje?

Hlavným smerom aplikácie je vystuženie železobetónových konštrukcií. Vlákno je kladené na tie časti konštrukcie, ktoré majú najväčšie napätie.

Aké dôvody na posilnenie stavebných štruktúr možno rozlíšiť:

• fyzické starnutie objektu, skutočné opotrebovanie materiálu a jednotlivých konštrukčných prvkov (podlahové dosky, stĺpy atď.);
• také poškodenie betónovej konštrukcie, ktoré znížilo jej únosnosť;
• prestavba priestorov, v ktorých sa vykonávajú úpravy nosných konštrukčných jednotiek;
• situácie, keď existuje požiadavka na zvýšenie počtu podlaží v budovách;
• posilnenie štruktúr diktovaných núdzovou situáciou a jej naliehavé riešenie;
• pohyby zeme.

Ale uhlíkové vlákna interagujú tak dobre nielen so železobetónom. To isté platí pre kovové konštrukcie, ktoré majú modul pevnosti a pružnosti súvisiaci s uhlíkovými vláknami. Môžete pracovať aj s kamennými štruktúrami, ako sú stĺpy, tehlové múry domov.

Drevené podlahové nosníky je tiež potrebné vystužiť, ak stav nosníkového systému vyžaduje zásah, ak je únosnosť evidentne znížená

To znamená, že uhlíkové vlákna sú vynikajúcim a multifunkčným materiálom na vonkajšiu ochranu štruktúr z betónu, kovu, kameňa, dreva.

Technológia výstuže

Odporúčania sú teoretickým základom procesu, ktorý nie je príliš namáhavý, ale napriek tomu si vyžaduje pozornosť všetkých podrobností.

Príprava základne

Pred začatím vonkajšej výstuže uhlíkovými vláknami je potrebné vykonať štruktúrne značenie, to znamená, že je potrebné načrtnúť oblasti, kde budú upevnené výstužné prvky . Merania sa vykonávajú spolu s čistením povrchu od starého náteru, od cementového mlieka. Na tento účel sa používa uhlová brúska s diamantovým pohárom. Ďalšou možnosťou je stroj na pieskovanie vodou. A čistenie prebieha až do okamihu, keď sa nájde veľké betónové kamenivo.

Všetky vyššie uvedené akcie vyžadujú veľmi zodpovedné vykonanie, pretože úroveň prípravy základne na vystuženie priamo ovplyvňuje konečný výsledok. Práce na účinnosti zosilnenia začínajú prípravnými akciami.

Na čo si musíte dať pozor:

• aké sú vlastnosti celistvosti / pevnosti materiálu predmetu, ktorý sa má spevniť;
• či je povrch, na ktorom budú namontované uhlíkové vlákna, rovný;
• aké sú ukazovatele teploty a vlhkosti povrchu, kde je výstužný materiál upevnený;
• či je v mieste adhézie prach, špina, či je dostatočne vyčistený pred nadchádzajúcimi postupmi, či nedostatočné čistenie naruší priľnavosť podkladu a uhlíkových vlákien.

Samozrejme sa robí aj výpočet výstuže štruktúr, na základe ktorého sa práca vykonáva. Toto podnikanie by mali vykonávať iba vysokokvalifikovaní odborníci. Akékoľvek nezávislé výpočty sú samozrejme plné neodpustiteľných chýb. Takéto problémy zvyčajne riešia profesionáli projekčných organizácií.

Na výpočet vystuženia predmetu uhlíkovými vláknami potrebujete:

• výsledky vyšetrení a skúmania samotných amplifikačných predmetov;
• vysokokvalitné podrobné fotografie povrchu objektu;
• podrobné vysvetlenia.

Výpočet zvyčajne trvá 1 až 5 pracovných dní, závisí to od dopytu po špecialistoch, ich zamestnaní atď.

Príprava komponentov

Samotné uhlíkové vlákno sa predáva v kotúčoch zabalených v polyetyléne. Je dôležité, aby sa na výstužný materiál pri príprave pracovného povrchu nedostal prach . A bude - a najčastejšie pri brúsení betónu. Ak povrch nie je zbavený prachu, nie je chránený pred vniknutím, materiál jednoducho nemožno impregnovať látkou - dielo bude chybné.

Preto je pred otvorením sieťoviny / pásky pracovná plocha vždy pokrytá polyetylénom a až potom môžete začať merať. Na odstrihnutie uhľovodíkovej siete a pásky musíte pripraviť buď nožnice na kov, alebo kancelársky nôž.

Ale uhlíkové vlákna vo forme lamiel sú rezané uhlovou brúskou s odrezaným kotúčom.

Kompozície dvoch zložiek slúžia ako lepidlo, preto budete musieť tieto komponenty zmiešať sami v správnom pomere. Aby sa tieto proporcie nenarušili, v procese dávkovania sa musia použiť závažia. Pravidlom je železo a je to toto: komponenty sa zmiešajú hladko, postupne sa kombinujú, hmotnosť sa zmieša pomocou vŕtačky so špeciálnou tryskou. Chyby v tomto procese môžu spôsobiť varu lepidla.

Dôležité! Na stavebnom trhu dnes nájdete lepiaci materiál, ktorý sa predáva v dvoch vedrách . Potrebné pomery týchto dvoch zložiek už boli zmerané, treba ich len zmiešať podľa návodu.

Ďalším nástrojom, ktorý sa používa v procese prípravy zmesi, je polymér-cementové lepidlo.

Predáva sa vo vreciach, líši sa od predchádzajúceho zloženia tým, že sa riedi vodou podľa pokynov.

Inštalácia materiálov

Technológia inštalácie závisí od toho, aký druh materiálu je zvolený. Uhlíkovú pásku je možné pripevniť k základni dvoma spôsobmi: suchým alebo mokrým. Technológie majú spoločnú vlastnosť: na základný povrch sa nanáša lepiaca vrstva … Ale suchou metódou je páska pripevnená k základni a impregnovaná lepidlom až po valcovaní valčekom. Pri mokrej metóde sa rovnaká páska najskôr impregnuje lepiacou zmesou a až potom sa valcuje valčekom na ošetrovaný podklad.

Záver: tieto metódy sa líšia v postupnosti inštalačného postupu.

Vlastnosti inštalácie:

Na impregnovanie uhlíkových vlákien lepidlom sa na povrch vlákna nanesie vrstva tejto kompozície, ktorá sa nechá prechádzať valčekom, čím sa dosiahne nasledujúce: horná vrstva lepidla ide hlboko do materiálu a spodná vrstva sa objavuje vonku.

Uhlíková páska je tiež lepená v niekoľkých vrstvách, ale napriek tomu by ste nemali robiť viac ako dve. To je spojené so skutočnosťou, že keď je materiál pripevnený k povrchu stropu, jednoducho sa skĺzne pod svojou vlastnou hmotnosťou.

Keď lepidlo vytvrdne, bude dokonale hladké, čo znamená, že konečná úprava je v budúcnosti prakticky vylúčená.

Nie je preto potrebné čakať na sušenie, ale na novo upravený povrch je potrebné naniesť pieskovú vrstvu.

Pri montáži uhlíkových lamiel sa spojivo nanáša nielen na spevnený predmet, ale aj na prvok, ktorý sa má namontovať. Po upevnení musí byť lamela stočená špachtľou / valčekom.

Uhlíková sieťovina je pripevnená k betónovému, spočiatku zvlhčenému základu. Hneď ako sa lepidlo nanesie (ručne alebo mechanicky), ihneď rozvaľkajte pletivo bez toho, aby ste čakali, kým adhézna kompozícia zaschne. Sieťka by mala mierne zatlačiť do lepidla. Odborníci v tejto fáze radšej používajú špachtľu.

Potom musíte počkať, kým sa kompozícia spočiatku chytí. A môžete to pochopiť stlačením - nemalo by to byť jednoduché. Ak je prst stlačený s veľkým úsilím, znamená to, že sa materiál zachytil.

A to slúži ako signál, že je čas použiť dokončovaciu vrstvu polymérneho cementu.

Ochranné nátery

Lepidlo na báze epoxidovej živice je horľavé. Pri ultrafialovom žiarení tiež hrozí, že sa stane veľmi krehkým. Preto je potrebné používať také kompozície s poskytnutou protipožiarnou ochranou predmetov, ktoré sa majú posilniť.

Vo všeobecnosti je spevnenie konštrukcie uhlíkovými vláknami z mnohých hľadísk progresívny, ekonomický spôsob posilnenia konštrukcie a jej prvkov .… Kompozity používané na vystuženie sú oveľa ľahšie a oveľa tenšie ako konvenčné materiály. Vonkajšia výstuž je navyše všestrannou modernou technikou. Používa sa ako vo fáze výstavby budovy, tak aj pri opravách, pri reštaurátorských prácach, to znamená, že na posilnenie konštrukcie nie je v mnohých prípadoch ani potrebné pozastaviť jej prevádzku.

Uhlíkové vlákno posilňuje prvky obytných a priemyselných budov, architektonických štruktúr, dopravných a hydraulických zariadení a dokonca aj jadrových zariadení.

Ale tí, ktorí veria, že používanie nových materiálov a technológií je vždy drahšie ako tradičné riešenia, sa vo svojich výpočtoch a priori mýlia. Pevnosť štruktúr sa výrazne zvyšuje, budova sa počas opravy neprestáva používať (a to by mohlo spôsobiť finančné straty vážnejšej veľkosti), takéto opravy sú veľmi rýchle v čase.

Odborníci odhadujú, že úspora nákladov sa pohybuje okolo 20%.