Конструктивно усилване на якост на огъване на греда или плоч

НЕОБХОДИМИ МАТЕРИАЛИ

MEGAPLATE Ламели от еднопосочни карбонови влакна, за конструктивно усилване

EPOMAX-PL Двукомпонентно, епоксидно лепило за лепене на композитни ламели

MEGAWRAP-200 Плат от еднопосочни карбонови влакна за конструктивно усилване

EPOMAX-LD Двукомпонентно, епоксидно лепило за импрегнация и лепене на композитен плат

EPOMAX-EK Двукомпонентна епоксидна шпакловка

MEGACRET-40 Високоякостна, циментова смес с фибри за поправки и корекции

 

 

I. СЪЩНОСТ НА ПРОБЛЕМА – ИЗИСКВАНИЯ

Необходимост от конструктивно усилване на греди или плочи на якост на огъване може да възникне поради различни причини, като:

  • Увеличаване на натоварванията или промяна на експлоатацията.
  • Промяна на проектните нормативни изисквания.
  • Остаряване на строителните материали, корозия на армировъчните елементи и/или конструктивни дефекти.
  • Възстановяване на бетонови елементи след земетресения.

II. РЕШЕНИЕ

Увеличаване на якостта на огъване на плочи, греди, колони и бетонни стени може да се постигне чрез външно залепване на композитни матирали към опъновата страна на елементите. За целта се използват ламели от еднопосочни карбонови влакна MEGAPLATE, както и плат от еднопосочни карбонови влакна MEGAWRAP-200. Нишките се поставят в посока на натоварванията на армировката.

Чрез усилване с композитни материали се подобряват следните характеристики:

  • Увеличаване на якостта на огъване.
  • Увеличаване на дуктилноста (намаляване на деформацията).
  • Намаляване на очакваната поява на пукнатини.
  • Подобряване на поведението при умора.

В сравнение с обикновените методи за конструктивно усилване, като полагане на метални плочи, карбоновите ламели MEGAPLATE притежават следните предимства:

  • Промишленото производство на материала гарантира постоянство на качеството и характеристиките.
  • Карбоновите ламели са с ниско тегло, доставят се на рула, които лесно се нарязват на желаните размери. Поради това полагането им е лесно, бързо и ефективно.
  • MEGAPLATE притежава многократно по-висока якост на опън от стоманата.
  • Карбоновите ламели са с голяма дълготрайност и устойчивост на умора, влага, алкални и киселинни среди.
  • Карбоновите ламели MEGAPLATE са с малка дебелина и се покриват или боядисват лесно.

III. ПОЛАГАНЕ

Основата трябва да е здрава и чиста, без прах, масла и други замърсявания. Съществуващи стари покрития от мазилка, боя и т.н. трябва да се премахнат. След цялостно почистване повърхността се обработва с твърда четка.

Основата трябва да е максимално равна. Повърхностни неравности трябва да се заравнят с циментова смес с фибри MEGACRET-40 или епоксидна шпакловка EPOMAX-EK.

Отстранява се защитното фолио от едната страна на MEGAPLATE и върху нея се нанася епоксидно лепило EPOMAX-PL. Карбоновите ламели се поставят върху сухата и чиста основа и се притискат със специален пластмасов ролер, с такава сила че част от лепилото да излезе извън ламелите, като по този начин се постига по-добър контакт с основата, и се отстранява въздуха затворен между карбоновите ламели и бетона.

Цялостната дебелина на EPOMAX-PL след притискане трябва да е 0,5-2 mm.

След полагане на ламелите е необходимо да се проведе обследване за наличие на затворен въздух, чрез почукване върху тях (звуков тест).

При необходимост от подобряване на закотвянето на ламелите в крайщата на гредата, се полагат ленти еднопосочен карбонов плат MEGAWRAP-200, който увеличава и якостта на срязване.

IV. ЗАБЕЛЕЖКИ

  • Елементите, които ще е усилват, трябва да бъдат максимално разтоварени, като се има предвид, че действието на композитните материали започва, когато съществуващата деформация се увеличи.
  • Най-добрата възможна адхезия на ламелите (отлична подготовка на основата), както и тяхното ефективно закрепване (извън зоната, която се нуждае от усилване на якостта на огъване) е основна предпоставка за ефективността на усилването.
  • Препоръчва се да се избягва наставяне на ламелите, ако то не е предвидено в проекта. Ламелите се предлагат в различни големми дължини. Пресичане на ламелите е допустимо, чрез залепване на контактните повърхности.
  • В някои случай е необходимо да се проведе изпитване за якостта на опън на основата чрез Pull-off метод.
  • Повърхността на карбоновите ламели MEGAPLATE е покрита със специален вид защитно фолио. То трябва да се премахне непосредствено преди полагане на ламелите, за да се гарантира абсолютно чиста и достатъчно грапава повърхност за създаване на най-добра адхезия към епоксидното лепило или следващите циментови покрития, без необходимост от допълнително почистване и друга обработка.
  • За наблюдение и изпитания може да се поставят допълнително 1-2 карбонови ламели (не предвидени в проекта), които да бъдат изпитани с Pull-off метод, в кратък период от време след полагане на системата или периодично по време на експлоатацията на елементите.
  • Времето за работа с епоксидни материали намалява с увеличаване на околната температура.
  • Полагането на EPOMAX-PL трябва да се извърши по такъв начин че силата да се концентрира върху съществуващата епоксидна паста по оста на ламелите, а не по нейните краища.
  • Тъй като развитието на високи температури в конструкцията (например в случай на пожар) намалява значително ефективността на карбоновата армировка, е необходима външна защита на карбоновите ламели (чрез специални покрития, гипсокартон и др.). Ремонтираната крайна повърхност трябва да бъде защитена и в случай на излагане на UV лъчи.
  • Температурата на бетоновата повърхност по време на полагане на F.R.P. системата, трябва да е над +5ºС.
  • Фирма ISOMAT, в сътрудничество с университета в Патра, Гърция, е разработила компютърна програма “COMPOSITE DIMENSIONING” работеща с Windows 98/2000/XP, за улесняване на процеса на проектиране. Програмата, както и съответната техническа документация, може да се получи от Техническият Отдел на ISOMAT.
  • В повечето случай при усилване с Композитни Материали е необходим инженерен проект, поради което опитът на проектантите, както и супервизията на изпълнението се смятат за абсолютно необходими предпоставки за осигуряване на правилното приложение на системата.