Усиление прочности на изгиб балки или плиты перекрытия

Соответствующие материалы

I. Вид проблемы - требования. 

Усиление прочности на изгиб балки или плиты перекрытия производится в следующих случаях:

• Увеличение нагрузки или способа эксплуатации конструкции.

• Приведение в соответствие конструкции старого строения с новыми нормативами.

• Старение материалов конструкции, коррозия арматуры и / или повреждение конструкции.

• Ремонт несущих элементов конструкции после землетрясения.

II. Решение. 

Увеличение прочности на изгиб бетонных элементов (балок, плит перекрытия, стен ит.д.) может быть достигнуто путем наружного крепления композитного материала на сторону элемента, работающую на изгиб. В данном случае используются как эпоксид-углеродные ламинаты (MEGAPLATE), так и углеродные холсты (MEGAWRAP-200). Они крепятся на поверхность элемента конструкции вдоль действия силы на растяжение так, чтобы мононаправленные углеродные волокна работали на растяжение и тем самым сопротивлялись силе на растяжение.

С применением вышеуказанного усиления возможно достичь следующее:  

• Увеличение прочности на изгиб.

• Увеличение упругости при изгибе (уменьшение деформации).

• Уменьшение вероятности образования трещин.

• лучшение поведения конструкции при ее усталости.

По сравнению с обычными системами усиления конструкций, с помощью крепления стальных пластин, эпоксид-углеродные ламинаты MEGAPLATE обладают следующими преимуществами:

• Имеют небольшой вес, поставляются в рулонах и легко режутся на отрезки нужной длины прямо на месте производства работ. Производить работы с MEGAPLATE быстро, просто и экономически эффективно.
• Имеют большую долговечность и стойкость к усталости, влаге и коррозии.
• Являются тонкими и легко красятся.

III.  Применение. 

Основание (бетон) должно быть тщательно очищено от пыли, смазки, рыхлых участков и старых покрытий т.д. Перед нанесением материала необходимо зашершаветь поверхность жесткой щеткой и обеспылить ее.

Поверхность должна быть максимально ровной. Для грубого выравнивания применяется MEGACRET-40, для шпаклевки эпоксидный клей - паста EPOMAX-EK.

С одной стороны ламината MEGAPLATE снять защитную пленку и нанести на его поверхность при помощи шпателя клей-пасту EPOMAX-PL. Наносить EPOMAX-PL необходимо так, чтобы его слой был толще под осью ламината, чем у его краев.

Затем, прижать к поверхности ламинат и пройтись по нему специальным пластиковым валиком так, чтобы у краев ламината начала появляться клей-паста и не осталось воздуха между клеем-пастой и бетонной поверхностью. Общая толщина EPOMAX-PL после применения давления должна быть 0,5-2 мм.

После крепления ламината на основание, необходимо убедиться в том, что под ним не осталось пузырьков воздуха, нанося слабые удары по поверхности ламината (звуковой тест).

В случаях, когда требуется увеличение анкеровки ламината с краями балки, необходимо нанести дополнительный бандаж с помощью углеродных холстов MEGAWRAP-200, который функционирует как арматура, работающая на срез (рис. а).

IV. Ремарки. 

• Во время производства работ, элемент конструкции, который усиливается должен быть максимально разгружен. Необходимо принять во внимание, что действие усиления композитами начинается, когда существующий прогиб (деформация) стремиться увеличиться.

• Залогом эффективности усиления конструкции является как высокая адгезия ламинатов MEGAPLATE к поверхности элемента (тщательная подготовка поверхности), так и надежный бандаж ламинатов в зонах, находящихся за пределами действия усилия на изгиб.

• Рекомендуется избегать соединения нахлестов или стыков ламинатов для увеличения общей длины композитного усилителя. В этом нет необходимости, так как ламинат имеет достаточно большую длину. Перекрещивание и склеивание лент MEGAPLATE с углеродными холстами MEGAWRAP-200 приемлемо.

• В случаях, когда необходимо измеряется прочность основания, то это необходимо делать методом «Pull off».

• Для обеспечения идеальной чистоты и шероховатости поверхности ленты MEGAPLATE защитную пленку необходимо снимать непосредственно перед нанесением эпоксидного клея или отделочного материала.

• Для дальнейшего наблюдения за эффективностью усиления конструкции 1-2 и более пластин могут быть приклеены к основанию и тестироваться методом «Pull off»  сразу после полимеризации эпоксидного клея или периодически во время выполнения работ по усилению.

• Открытое время эпоксидного клея EPOMAX-PL сокращается при повышении температуры окружающей среды.

• В связи с тем, что при высокой температуре (например в случае пожара) эффективность усиления композитными материалами снижается, рекомендуется наносить наружное защитное покрытие (специальные покрытия, гипсокартонные листы и т.д.). Наряду с этим необходимо защищать приклеенные холсты от воздействия солнечных лучей.

• Температура поверхности бетона, на которую наносятся углеродные хосты, должна быть как минимум +5^οC.