Okrepitev Iz Ogljikovih Vlaken: Tehnologija Za Armiranje Betonskih Konstrukcij In Lesenih Tramov, Tal In Stebrov

2024 Avtor: Beatrice Philips | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2024-01-09 13:44

Okrepitev konstrukcije je ena glavnih (če ne celo najosnovnejših) stopenj vsakega gradbenega procesa, ki je povezana s stabilizacijo in povečanjem celotne trdnosti konstrukcije . Okrepitev konstrukcij z ogljikovimi vlakni je tehnologija, stara nekaj več kot 20 let in upravičeno velja za progresivno.

Posebnosti

Ta preprosta, a super učinkovita metoda ima impresiven seznam prednosti, ki jih pojasnjujejo lastnosti materiala. Za izvedbo ukrepov okrepitve vam ni treba uporabljati posebne opreme z visoko dvižno zmogljivostjo, saj so ogljikova vlakna lahka. Delo se izvaja 10 -krat hitreje kot druge tehnologije. Hkrati ogljikova vlakna ne le krepijo strukturo - izboljšajo tudi nosilnost.

Ogljikova vlakna so poliakrilonitril (toplotno obdelana) . Med ojačitvijo se vlakno impregnira z dvokomponentno epoksi smolo, nato pa se pritrdi na površino samega predmeta. Ista epoksidna smola dokazuje zelo učinkovito oprijemljivost na armirani beton, ko pride do kemične reakcije, ogljikova vlakna postanejo trda plastika, ki je 6 ali celo 7 -krat močnejša od jekla.

Ogljikova vlakna so cenjena tudi zaradi dejstva, da se ne boji korozije, odporen na agresivne okoljske dejavnike … Masna obremenitev predmeta se ne poveča, ojačevalnik pa lahko deluje 75 let ali več.

Zahteve glede ogljikovih vlaken:

• vlakna morajo biti vzporedna;
• za ohranitev strukture ojačitvenih elementov se uporablja posebna mreža iz steklenih vlaken;
• ogljikova vlakna so izdelana strogo v skladu s tehnološkimi zahtevami in ustrezajo standardom kakovosti.

Med drugimi izjemnimi lastnostmi materiala je zaščita konstrukcije pred vlago. Vlakna odlično delajo pri ustvarjanju goste vodotesne plasti. Je material visoke trdnosti, kar zadeva natezne lastnosti, vrednost ogljikovih vlaken doseže 4900 MPa.

Pritegne jih tudi preprostost, res velika hitrost postopka namestitve, se pravi, vsak predmet je mogoče okrepiti v kratkem času, ne da bi pri tem porabili denar za najem opreme in poklicali veliko število strokovnjakov. Zaradi teh prihrankov pri delu, času in denarnih sredstvih so ogljikova vlakna vrhunski izdelek v svojem segmentu.

Učinkovitost tehnologije ojačitve iz ogljikovih vlaken je treba posebej omeniti . Tako bo, če bo izpolnjenih več pogojev: to je naravna vlažnost konstrukcije, ki ne ovira same možnosti vgradnje ojačitvenega materiala, zanesljivosti pritrditve ter lastnosti vlaken in lepila, ki so stabilna glede na časovne parametre.

Kje se uporablja?

Glavna smer uporabe je ojačitev armiranobetonskih konstrukcij. Vlakno je položeno na tiste dele konstrukcije, ki imajo največjo obremenitev.

Katere razloge za krepitev gradbenih konstrukcij lahko ločimo:

• fizično staranje predmeta, dejanska obraba materiala in posameznih konstrukcijskih elementov (talne plošče, stebri itd.);
• takšne poškodbe betonske konstrukcije, ki so zmanjšale njeno nosilnost;
• prenova prostorov, pri katerih se izvede prilagoditev nosilnih strukturnih enot;
• situacije, ko obstaja zahteva po povečanju nadstropnosti stavb;
• okrepitev struktur, ki jih narekuje izredna situacija, in njeno nujno reševanje;
• premikanje tal.

Toda ogljikova vlakna tako dobro sodelujejo ne le z armiranim betonom. Enako velja za kovinske konstrukcije, ki imajo modul trdnosti in elastičnosti glede na ogljikova vlakna. Delate lahko tudi s kamnitimi konstrukcijami, kot so stebri, opečne stene hiš.

Lesene talne nosilce je treba okrepiti tudi, če stanje grede zahteva poseg, če se nosilnost očitno zmanjša

To pomeni, da so ogljikova vlakna odličen in večnamenski material za zunanjo zaščito konstrukcij iz betona, kovine, kamna, lesa.

Ojačitvena tehnologija

Priporočila so teoretična podlaga za proces, ki ni zelo naporen, a vseeno zahteva pozornost do vseh podrobnosti.

Priprava podlage

Pred začetkom zunanje ojačitve z ogljikovimi vlakni je treba izvesti strukturne oznake, torej je treba začrtati območja, kjer bodo ojačitveni elementi pritrjeni . Meritve se opravijo skupaj s čiščenjem površine iz starega premaza, iz cementnega mleka. Za to se uporablja kotni brusilnik z diamantno skodelico. Druga možnost je stroj za peskanje vode. Čiščenje poteka do trenutka, ko se najde velik betonski agregat.

Vsi zgoraj navedeni ukrepi zahtevajo zelo odgovorno izvedbo, saj stopnja priprave podlage za ojačitev neposredno vpliva na končni rezultat. Delo na učinkovitosti ojačanja se začne s pripravljalnimi ukrepi.

Na kaj morate biti pozorni:

• kakšne so lastnosti celovitosti / trdnosti materiala predmeta, ki ga je treba okrepiti;
• ali je površina, na katero bodo nameščena ogljikova vlakna, ravna;
• kakšni so kazalniki temperature in vlažnosti površine, kjer je pritrjen ojačitveni material;
• ali je na mestu oprijema prah, umazanija, ali je dovolj očiščen pred prihodnjimi postopki, ali bo nezadostno čiščenje motilo oprijem podlage in ogljikovih vlaken.

Seveda je narejen tudi izračun ojačitve konstrukcij, na podlagi katerega se izvajajo dela. S tem poslom naj se ukvarjajo le visoko usposobljeni strokovnjaki. Seveda so vsi neodvisni izračuni polni neodpustljivih napak. Običajno takšne težave rešujejo strokovnjaki oblikovalskih organizacij.

Za izračun ojačitve predmeta z ogljikovimi vlakni potrebujete:

• rezultati pregledov in pregled samih ojačevalnih predmetov;
• kakovostne, podrobne fotografije površine predmeta;
• podrobna pojasnila.

Izračun običajno traja 1-5 delovnih dni, odvisno od povpraševanja po specialistih, njihove zaposlitve itd.

Priprava sestavnih delov

Ogljikova vlakna se prodajajo v zvitkih, pakiranih v polietilen. Pomembno je, da med pripravo delovne površine prah ne pride na ojačitveni material . In bo - in najpogosteje med brušenjem betona. Če površina ni odprašena, ni zaščitena pred vdorom, materiala preprosto ni mogoče impregnirati s snovjo - delo bo pomanjkljivo.

Zato je pred odpiranjem mreže / traku delovna površina vedno prekrita s polietilenom in šele nato lahko začnete z merjenjem. Za rezanje ogljikovodikove mreže in traku morate pripraviti škarje za kovino ali pisarniški nož.

Toda ogljikova vlakna v obliki lamel se režejo s kotnim brusilnikom z odrezanim kolesom.

Sestavine dveh komponent služijo kot lepilo, zato jih boste morali sami mešati v pravih razmerjih. Da ne bi motili teh razmerij, je treba v postopku doziranja uporabiti uteži. Pravilo je železo in to je to: komponente se gladko mešajo, postopoma združujejo, maso mešamo s svedrom s posebno šobo. Napake v tem postopku lahko povzročijo, da lepilo zavre.

Pomembno! Na gradbenem trgu danes lahko najdete lepilni material, ki se prodaja v dveh vedrih . Zahtevana razmerja obeh komponent so že izmerjena, le mešati jih je treba v skladu z navodili.

Drugo orodje, ki se uporablja pri pripravi mešanice, je polimer-cementno lepilo.

Prodaja se v vrečkah, od prejšnje sestave se razlikuje po tem, da je razredčena z vodo v skladu z navodili.

Montaža materialov

Tehnologija namestitve je odvisna od vrste materiala, ki ga izberete. Ogljikov trak lahko pritrdite na podlago na dva načina: suh ali moker. Tehnologije imajo skupno lastnost: lepilni sloj se nanese na osnovno površino … Toda s suho metodo je trak pritrjen na podlago in impregniran z lepilom šele po valjanju z valjčkom. Pri mokri metodi se isti trak sprva impregnira z lepilno spojino in šele nato se z valjarjem povalja na podlago za obdelavo.

Zaključek: te metode se razlikujejo po zaporedju postopka namestitve.

Lastnosti namestitve:

Za impregniranje ogljikovih vlaken z lepilom se na površino vlakna nanese plast te sestave, ki jo prelijemo z valjčkom, pri čemer dosežemo naslednje: zgornja plast lepila gre globoko v material, spodnja pa zunaj.

Ogljikov trak je prav tako lepljen v več plasteh, vendar ne smete narediti več kot dveh. To je polno dejstva, da bo material, pritrjen na stropno površino, preprosto zdrsnil pod lastno težo.

Ko se lepilo strdi, bo popolnoma gladko, kar pomeni, da je zaključna obdelava v prihodnosti tako rekoč odpravljena.

Zato ni treba čakati na sušenje, ampak je treba na novo obdelano površino nanesti plast peska.

Ko so nameščene ogljikove lamele, se vezivo ne nanaša samo na predmet, ki ga je treba okrepiti, ampak tudi na element, ki ga je treba namestiti. Po pritrditvi je treba lamelo povaljati z lopatico / valjčkom.

Ogljikova mreža je pritrjena na betonsko, najprej navlaženo podlago. Takoj, ko se lepilo nanese (ročno ali mehansko), mrežo takoj razvaljajte, ne da bi čakali, da se lepilna sestava posuši. Mreža naj rahlo pritisne v lepilo. Strokovnjaki na tej stopnji raje uporabljajo lopatico.

Po tem morate počakati, da se sestava na začetku zgrabi. To lahko razumete s pritiskom - to ne bi smelo biti enostavno. Če prst pritisnete z velikim naporom, to pomeni, da se je material zasegel.

In to služi kot signal, da je čas za nanos zaključne plasti polimernega cementa.

Zaščitni premazi

Lepilo iz epoksidne smole je vnetljivo. Pri izpostavljenosti ultravijoličnemu sevanju lahko tudi postane zelo krhka. Zato je treba uporabiti take sestavke z zagotovljeno požarno zaščito predmetov, ki jih je treba okrepiti.

Na splošno je krepitev konstrukcije z ogljikovimi vlakni z mnogih vidikov progresiven, ekonomičen način za krepitev konstrukcije in njenih elementov .… Kompoziti, ki se uporabljajo za ojačitev, so veliko lažji in veliko tanjši od bolj običajnih materialov. Poleg tega je zunanja ojačitev vsestranska sodobna tehnika. Uporablja se tako v fazi gradnje stavb kot med popravili, med obnovitvenimi deli, torej za okrepitev konstrukcije v mnogih primerih sploh ni treba prekiniti njenega delovanja.

Ogljikova vlakna krepijo elemente stanovanjskih in industrijskih stavb, arhitekturnih struktur, transportnih in hidravličnih objektov in celo jedrskih objektov.

Toda tisti, ki menijo, da je uporaba novih materialov in tehnologij vedno dražja od tradicionalnih rešitev, se pri svojih izračunih a priori zmotijo. Moč konstrukcij se občutno poveča, stavba se med popravilom ne preneha uporabljati (kar bi lahko povzročilo resnejše finančne izgube), takšna popravila so zelo hitra v času.

Strokovnjaki ocenjujejo, da je prihranek stroškov približno 20%.