Использование полимерных материалов для укрепления ЖБ конструкций

Одной из высоко востребованных услуг в настоящее время является усиление железобетонных конструкций с помощью углеволокна. Это легкий, химически устойчивый и прочный полимерный материал, который пользуется большой популярностью. Этот метод подходит для различных типов зданий, включая:

• ТЦ;
• промышленные предприятия;
• социально значимые здания;
• несущие и не несущие конструкции: балки, колонны, арки, плиты перекрытий и другие элементы сооружений, выполненных из бетона, железобетона и металла.

Специалисты применяют углеволокно в процессе армирования с использованием эффективной технологии, которая позволяет избегать излишнего расхода ресурсов.

Углеродный композитный материал, изготовленный из углеродных волокон и покрытый эпоксидной смолой, известен как углепластик. Он может принимать различные формы, включая непрерывные или резаные нити, тканые или нетканые изделия, ленты или пряжу. После производства углепластик применяется в различных композитных материалах в качестве армирующего элемента.

Особенности технологии

Главной целью производства углепластика является удаление из волокон всех компонентов, кроме атомов углерода. Для этого:

1. Исходные волокна пропускаются через процесс окисления кислородом при температуре +250°С.
2. Они нагреваются до +800 °С и далее до +1500 °С в азотной или аргоновой среде. Этот процесс носит название карбонизация. В результате образуется графитовая структура в материале.
3. Выполняется графитизация, при которой сырье нагревается до +3000 °С, в результате чего остается менее 1% примесей.

Преимущества углеродных волокон перед традиционными методами усиления конструкций, такими как использование стальных рубашек, приваривание дополнительных прутов или нанесение слоя торкрета, включают в себя:

• простоту монтажа. Для наклеивания углеволокна на "сложных" объектах достаточно двух-трех человек, не требуется тяжелое и громоздкое оборудование, и существующие сооружения не требуется демонтировать;
• быстроту работ. Усиление осуществляется с использованием адгезивного полимерного состава, в большинстве случаев – эпоксидной смеси, которая не требует сварки или пайки, быстро высыхает и приобретает необходимую прочность;
• химическую инертность. Композитные углеволоконные материалы устойчивы к воде, кислотам, щелочам, органическим жидкостям, природным осадкам и постоянной влажности.

Усиление конструкций углеволокном не только не уступает стальным листам по прочности, но в некоторых характеристиках даже превосходит их. Углеродные ленты обладают рядом других полезных свойств, таких как:

• устойчивость к низким и высоким температурам: они выдерживают нагрев до 2000 °C в безкислородной среде;
• хорошая адгезия. Они могут быть использованы для покрытия поверхностей различных колонн, плит перекрытий и железобетонных конструкций;
• высокая прочность на разрыв. Она достигает значений от 2,5 до 3,5 ГПа;
• отличные теплофизические характеристики.

После обработки эпоксидной смолой и затвердевания углеродные ленты формируют прочный армирующий "корсет". Применение углеродных материалов для усиления конструкций является простым и удобным. Не требуется использование тяжелого оборудования, специальных инструментов или техники. Это позволяет сократить время и затраты на выполнение работ. Кроме того, не требуется полное закрытие объекта на период ремонта, корректировка графика работы или приостановка производства. Продолжительность эксплуатации углеродных конструкций может достигать 75 лет.

Редактировано: 16.11.2023 21:51:08