Если строительная конструкция не справляется, ее несущих способностей не хватает, увеличивается нагрузка на нее. Нагрузки на изгиб, растяжение, сжатие приводят к образованию трещин, к деформации несущей конструкции, которая влечет за собой перекос здания или отдельных его частей. Растрескивание уменьшает прочность ЖБК, увеличивая ее износ.

Если все несущие конструкции подвергаются непосильной для них нагрузке, то это может привести к обрушению отдельных частей или всего здания в целом.

Использование композитных материалов для усиления

Современные виды арматуры делают из композитных материалов. Такой материал – это особо прочное волокно, скрепленное с помощью полимерного связующего в единую прочную конструкцию. В качестве армирования может применяться базальтовое, стеклянное волокно. Но наиболее популярным вариантом является углеродное.

Преимущества углеродного волокна:

• исключительная прочность на растяжение и разрыв;
• термостойкость, отсутствие боязни перепадов температур;
• влагостойкость, гидроизоляционные свойства;
• небольшой вес;
• гибкость, пластичность;
• простота монтажа.

Усиление строительных конструкций

Такие композитные материалы применяются для наружного армирования железобетонных конструкций. Связующим компонентом выступают эпоксидные смолы, клеи. Они не только имеют отличную адгезию к бетону и обеспечивают прочное склеивание, но и вступают в химическую реакцию с углеволокном. В результате материал превращается в уникальный полимер, прочность которого в несколько раз превышает прочность стали.

Технология применения предполагает тщательную подготовку основания. Необходимо удалить особо поврежденные, хрупкие, раскрошившиеся элементы бетонной конструкции, зачистить и обезжирить поверхность. Трещины необходимо заделать с помощью герметиков, которые совмещаются с эпоксидными составами. Затем пропитать подготовленную поверхность грунтовкой и закрепить композитные элементы с помощью связующего клея. Уплотнить и поверх нанести еще один слой связующего клея. После полного высыхания, которое длится до 12 часов, можно приступать к финальной отделке поверхности, если таковая требуется.

Различные элементы из углеволокна и их роль в усилении конструкций

Из углеволокна делают различные элементы для армирования конструкций. А именно – анкерные жгуты, композитную арматуру, композитные сетки, углепластиковые ламели, углеродные ленты.

Анкерные жгуты

Углеродный анкерный жгут обладает отличными физико-механическими свойствами, имеет маленький вес и прост в установке. Его можно применять для многочисленных целей, например, для каменных, бетонных или железобетонных конструкций, не прибегая к временным приспособлениям для крепления углеродных лент, тканей или сеток. Кроме того, его коррозионная стойкость и долговечность являются первоклассными.

Существует три способа крепления жгутов:

1. Установка с одной стороны конструкции, при этом жгут накладывается поперек арматуры внутри отверстия и расправляется по кругу.
2. Установка с обеих сторон сквозного отверстия, при этом жгут располагается перпендикулярно арматуре внутри и его внешние части располагаются по кругу с каждой стороны.
3. Прикрепление параллельно каркасу, при этом жгут располагается либо вровень, либо наклонно в отверстии, а его внешние части распределяются в V-образной конфигурации.

Композитная арматура

Композитная арматура выглядит и используется примерно так же, как классическая – то есть, сделанная из металла. Однако не имеет таких недостатков, как склонность к коррозии.

Композитные «прутки» используют для усиления фундаментов в жилых и промышленных зданиях. Особенно рекомендуются для ленточных или плитных фундаментов. Однако не стоит применять композитную арматуру на нестабильных грунтах.

Также этот вариант широко используется при усилении различных гидротехнических сооружений – потому что не боится воды.

Композитные сетки

Область применения композитных сеток широка. С их помощью усиливают любые несущие строительные конструкции: балки, плиты перекрытий, фундамент, стены, колонны. Сетка наносится на подготовленное очищенное и загрунтованное основание и крепится с помощью слоя эпоксидного связующего.

Углеродные ленты

Углеродная лента укладывается на опорную конструкцию. Укладка может быть однослойной или многослойной. На обрабатываемую поверхность наносится клей, затем укладывается материал. Важно сделать это, не образуя морщин и не растягивая его чрезмерно.

В качестве связующих веществ используются виниловые и эпоксидные смолы, которые наносят так, чтобы пропитка равномерно распределилась по всей ленте. После отверждения образуется прочное внешнее укрепление, позволяющее выполнять различные виды декоративных работ, такие как покраска, шпатлевка и лакировка.