Усиление бетонных и железобетонных конструкций с использованием FRM-материалов

Размещено на http://www.allbest.ru//

Размещено на http://www.allbest.ru//

Усиление бетонных и железобетонных конструкций с использованием FRM-материалов

Тимохин Д.К

Рассмотрен вопрос усиления и восстановления железобетонных и бетонных конструкций современными строительными системами с использованием FRM-материалов на примере усиления конструкций колонн промышленного предприятия Саратовской области. Описаны преимущества современных составов для конструкционного ремонта конструкций.

Ключевые слова:обследование, усиление, восстановление, FRM-материалы, железобетон, бетон

STRENGTHENING OF CONCRETE AND REINFORCED CONCRETE STRUCTURES USING FRM MATERIALS

Timokhin D.K., Strakhov A.V.

Yuri Gagarin State Technical University of Saratov

In the presented article the issue of reinforcement and reinstatement of reinforced concrete and concrete structures by modern building systems using FRM materials is considered, for example, reinforcement of column structures of an industrial enterprise in the Saratov region. Advantages of modern compositions for structural repair of structures are described.

Keywords: inspection, reinforcement, restoration, FRM-materials, reinforced concrete, concrete

конструкция материал усиление

На сегодняшний день при обследовании зданий и сооружений, выполненных из сборного и монолитного железобетона возникает ряд проблем, связанных с последующем усилением и восстановлением строительных конструкций. Наиболее широко применяемые методы - это использование металлоконструкций, например, взятие в обойму конструкции или установка дополнительной стальной балки для разгружения дефектной конструкции. Следует отметить, что развитие современного строительного материаловедения позволяет использовать специальные строительные ремонтные смеси при восстановлении бетонных и железобетонных конструкций зданий и сооружений различного назначения.

Разрушение бетона может возникнуть вследствие ряда причин, а увеличение срока службы конструкции возможно только при надлежащем техническом обслуживании. Восстановление конструкций из бетона является работой, требующей основательного обучения и квалификации персонала, на всех стадиях ее проведения. Недостаточная или неправильная диагностика причин разрушения конструкции, несоответствующие технические требования к ремонту и, как следствие, ошибочный выбор материалов и методов ремонта, а также краткосрочные методики временных заплаток для обеспечения визуального эффекта, неизбежно приводят к отсутствию эффективности проведенных работ и, как следствие, к возникновению аварийной ситуации при дальнейшей эксплуатации такой конструкции. [1]

Наиболее важной задачей для разработчиков и производителей эффективных ремонтных смесей является их совместимость ремонтируемым бетоном. При проведении конструкционного ремонта бетона целью является восстановление несущей способности конструкции, ремонтная смесь, заменяющая части разрушенного бетона, должна полностью воспринять все эксплуатационные нагрузки совместно с ремонтируемым бетонным телом. Таким образом использование смесей, допускающих усадку, даже незначительную, не всегда является допустимым. Наиболее важными характеристиками ремонтных составов следует обозначить такие, как безусадочность, повышенная прочность при растяжении и сжатии, высокая трещиностойкость, а также максимально сжатые сроки набора прочности до проектных значений.[2] Следует отметить, что в более чем 90% случаев при обследовании железобетонных конструкций происходит оголение стальной арматуры, поэтому отремонтированная поверхность препятствуя проникновению углекислого газа, влаги и хлоридов внутрь бетона, защищает стальную арматуру от дальнейшей коррозии.

Выбор оптимального ремонтного состава для железобетонных конструкций чаще всего будет зависеть от степени (глубины) повреждения и плоскости его нанесения (вертикальная, горизонтальная).[3] На сегодняшний день на рынке ремонтных составов для бетонных и железобетонных конструкций представлен достаточно широкий ряд смесей как зарубежного, так и отечественного производства. Многие производители стараются разработать технологические карты на применению их материалов, что значительно облегчает задачи строительных организаций.

Востребованность в конструкционном ремонте на сегодняшний день в Поволжском регионе является достаточно высокой, ввиду наличия значительного количества недостроенных объектов, не имеющих признаков консервации, а также строительных конструкций, находящихся в условиях агрессивного воздействия окружающей среды (путепроводы, мостовые конструкции, балконные плиты и т.д.). Применение ремонтных смесей в большинстве случаев позволяет восстановить несущую способность бетонных и железобетонных конструкций без специальных подготовительных работ, которые могут возникать при использовании металлоконструкций, а также минимизировать не эстетичность конструкции, которая зачастую возникает при усилении конструкции.

На сегодняшний день на территории практически любого крупного города существуют промышленные предприятия, а также сооружения (мосты и путепроводы) из железобетона, подверженные коррозионным процессам и разрушениям и требующие мер по восстановлению несущей способности. Как отмечалось выше существующий способ усиления за счет применения металла является весьма трудоемким и требующим достаточно высокой квалификации исполнителя работ, специализированной техники. Развитие строительного материаловедения и новых технологий строительства позволяет относительно упростить данный процесс. Одним из мировых лидеров по производству материалов является компания BASF с линейкой MasterBuildersSolutions. Фиброармированные системы (FRP) около 30 лет применяются в аэрокосмической промышленности, где основными требованиями к материалам являются легкость, высокая прочность и отсутствие коррозии. В строительстве фиброармированные системы используют для наружного усиления конструкций, выполненных из железобетона, монолитного бетона, каменной кладки, стали, в качестве внутренней арматуры бетона. Преимуществом FRP-материалов в сравнении со сталью являются низкая текучесть, небольшая толщина, легкость и высокий предел прочности на растяжение (в 10 раз выше, чем у стали). В рамках реконструкции одного из промышленных предприятий Саратовской области с агрессивными условиями эксплуатации были произведены работы по усилению железобетонных конструкций FRM-материалом (фото 1, 2).

Фото 1. Железобетонные колонны, усиленные MBRACE FIB CF

Фото 2. Железобетонная колонна, усиленные MBRACE FIB CF -

горизонтальное расположение углеволокна

В качестве FRM-материала был использован MBRACEFIBCF 230/4900 530 g/5.50 m. Основные технические характеристики материала представлены в таблице.

Технические характеристики

Использование в качестве усиления конструкций системы MBrace® позволило восстановить несущую способность конструкции без утяжеления и значительного изменения геометрии, тем самым не увеличив нагрузку на фундамент. Применение современных систем усиления строительных конструкций приобретает все больший интерес и актуальность на сегодняшний день в виду достаточно высокой долговечности и технологичности решений.

Список литературы

Решения для ремонта бетона. Восстановление несущей способности // https://assets.master-builders-solutions.basf.com URL:https://assets.master-builders-solutions.basf.com/Shared%20Documents/PDF/Russian%20(Russia)/brochure-masteremaco-repair.pdf (дата обращения: 27.10.2017).

Павлова И.Л. Способы защиты бетонных и железобетонных конструкций от действия агрессивных сред [Текст] / И. Л. Павлова, А. К. Игольников // Повышение надежности и безопасности транспортных сооружений и коммуникаций : сб. тр. I междунар. науч.-практ. конф., г. Саратов, 18-19 нояб. 2015 г. : в 2 т. - Саратов, 2015. - Т. 2. - С. 213-217.

Снарский В.И. Технология реконструкции зданий: учеб. пособие по спецкурсу / В. И. Снарский, М. М. Айгумов; Сарат. гос. техн. ун-т. - Саратов : СГТУ, 2006. - 80

Размещено на Allbest.ru