Усиление композитными материалами железобетонных конструкций
- СВА CarbonWrap®
- Описание CarbonWrap®
- Преимущества CarbonWrap®
- О компании DowAksa
- Выполненные объекты
- Дилеры
- Информация
- Каталог продукции
- Углеродные ленты
- Углепластиковые ламели
- Углеродные сетки
- Эпоксидное связующее
- Ремонтный состав
- Контакты
- Главная >
- СВА CarbonWrap® >
- Информация >
Армирование композитным материалом помогает решить множество задач. Метод применяется при проектировании, усилении строительной железобетонной, деревянной конструкций, реконструкции зданий, увеличении несущей способности. Одним из распространённых типов композитного материала является гибкая ткань, состоящая из одно- двунаправленных волокон. Как правило, это волокна из углерода, арамида и стекла. Углеродные волокна делают из полиакрилонитрила путём его карбонизации под воздействием высокой температуры в инертной среде. Диаметр волокна от 5 до 15 микрон. По механическим свойства композитные волокна превосходят металл по прочности.
Выбор типа волокна зависит от:
- типа усиливаемой конструкции
- её функционала
- внешних факторов, которые на неё воздействуют
- планируемой нагрузки
- воздействия агрессивных сред
При применении метода армирования композитами нет необходимости останавливать эксплуатацию здания на период строительных работ.
Свойства композитного материала из углеволокна
- хорошо переносят химические воздействия
- устойчивы к уф-излучению
- высокая прочность на сжатие и растяжение
- упругость углеволокна в несколько раз превосходит сталь
- справляются с ударными нагрузками
- не являются канцерогеном
- хорошо поддаются напряжению
- повторяют очертания строительных конструкций
- неприхотливы в уходе
Основные этапы технологии выполнения работ по усилению конструкций композитными материалами включают
- обследование и устранение участков не подлежащих восстановлению
- монтаж материала, приклеивание на конструкцию
- контроль качества работы
- нанесение защитного слоя
- чистка оборудования
Сейсмоустойчивость | На пределе.
Испытания
DowAksa CarbonWRAP™
Вести 24 Программа Технологии жилья
Деньги большого города — НЦК производство композитов
«Удобный город»: Композиты
Композиты в ремонте участка МКАД
Композитные перила установили в регионах России
Вот такие нанотехнологии: препрег
назад
смотреть всё видео
вперед
Усиление конструкций композиционными материалами
Композиционный материал — это неоднородный сплошной материал, состоящий из двух или более компонентов, среди которых можно выделить:
- армирующие элементы, обеспечивающие необходимые механические характеристики материала,
- матрицу (или связующее), обеспечивающую совместную работу армирующих элементов.
Усиление конструкций
Для бетонных, железобетонных и каменных конструкций целесообразно усиление:
- несущих конструкций,
- железобетонных конструкций,
- стен,
- перекрытий
- конструкций внешним армированием композитными материалами.
Наиболее рациональным является применение композитов на основе углеродных волокон.
Принцип усиления конструкций заключается в наклейке с помощью специального эпоксидного клея на поверхность конструкций высокопрочных холстов или ламинатов. Возможно усиление как изгибаемых конструкций в растянутых зонах и на приопорных участков в зоне действия поперечных сил, так и сжатых и внецентренно сжатых элементов.
При расположении элемента внешнего армирования со стороны наиболее растянутого волокна в пролетной зоне изгибаемых конструкций, наклеенный элемент внешнего армирования работает совместно с металлической арматурой и воспринимает растягивающие усилия, тем самым повышая предельный изгибающий момент для балок, ригелей, плит перекрытий.
Применение углепластиков для усиления несущих, сжатых и внецентренно сжатых конструкций — колонн, пилонов, простенков — производится двумя способами.
- Первый – устройство бандажей из углехолста для создания «эффекта обоймы», по типу косвенного армирования, которое приводит к увеличению прочности при сжатии.
- Второй – монтаж углехолста вдоль сжатого элемента, внешняя арматура в этом случае работает как дополнительная арматура на растяжение при изгибе.
При осевом растяжении также возможно использование системы внешнего армирования для обеспечения дополнительной прочности на растяжение железобетонных конструкций.
Усиление железобетонных конструкций
Усиление железобетонных конструкций углеродными волокнами имеет ряд преимуществ по сравнению с усилением консервативными методами:
- Сохраняется первоначальное сечение элемента конструкции;
- Усиление стен, несущих конструкций и перекрытий не влечет увеличение массы конструкций;
- Композитные материалы имеют высокую коррозионную стойкость;
- Простое применение, сжатые сроки при производстве работ;
- Возможно избежать возведения сложных подмостей, не требуется грузоподъемное оборудование;
- Отсутствуют размерные ограничения – длина холстов и ламинатов составляет не менее 50 метров.
В большинстве случаев, усиление конструкций (в том числе и несущих) углепластиками оказывается конкурентноспособно по сравнению с традиционными методами как по срокам производства работ, так и по стоимости. Мы производим предварительную оценку возможности применения углепластиков на конкретном объекте и просчитываем ориентировочную стоимость работ.
Усиление несущих конструкций
Необходимость в усилении несущих конструкций чаще всего возникает из-за увеличения нагрузки или при появлении каких-либо дефектов в элементах конструкций. Усиление зачастую оказывается экономически более выгодным, чем замена или возведение новых элементов.
В некоторых случаях усиление несущих конструкций (колонн, пилонов, стен, перекрытий и др.) вызвано другими причинами, например необходимость сохранения сооружения, имеющего архитектурную или историческую ценность, или невозможность остановить действующее в здании производство.
Усиление перекрытий
Необходимость в усилении перекрытий, так же как стен и несущих конструкций, может быть вызвана изменением назначения помещений или перепланировкой помещений.
При усилении перекрытий производят комплекс различных мероприятий, направленных на восстановление несущей способности перекрытий или их отдельных частей.
При усилении перекрытия уменьшают нагрузку на него, обеспечивая надежность на время проведения работ, увеличивают площадь поперечного сечения несущих элементов или изменяют конструктивную схему работы перекрытий.
Композитные материалы — железобетон
Композитные материалы — железобетон| НАЖМИТЕ ЗДЕСЬ, ЧТОБЫ ПОЛУЧИТЬ УКАЗАТЕЛЬНУЮ СТРАНИЦУ |
| КОМПОЗИЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ — ЖЕЛЕЗОБЕТОН |
| В. Райан 2010 |
| PDF-ФАЙЛ — НАЖМИТЕ ЗДЕСЬ, ЧТОБЫ РАБОТЫ ДЛЯ ПЕЧАТИ |
Бетон изготавливается из мелких камней и гравия, называемых
заполнитель, острый песок, цемент и вода. |
| Бетон прочен, когда находится под сжимающей силой. Так обстоит дело в большинство зданий, например, фундамент здания. Вес стены давят на бетонный фундамент, сжимая конкретный. Бетон является идеальным материалом для фундамента, потому что он может выдержать этот тип сжимающей силы. |
Однако бетон очень слаб, когда находится под напряжением (также известным как
сила растяжения). Если бетонная балка должна была использоваться в качестве перемычки, над
дверь, она не сможет выдержать вес кирпичей выше. |
| Однако бетон можно армировать, добавив в него стальные стержни. смеси, позволяя бетону затвердеть. Стальные стержни гарантируют, что железобетон выдерживает растягивающие усилия. Это делает усиленным бетон – универсальный композиционный материал. Он широко используется в строительная индустрия |
| Железобетон имеет длинные стальные стержни, проходящие по всей его длине, добавляя большая прочность конечного композитного материала, особенно способность сопротивляться растягивающим усилиям. |
На приведенном ниже рисунке показан
бетон как прозрачный. Это так, сетка из стальных стержней может быть
видно в положении. |
| НАЖМИТЕ ЗДЕСЬ ИНДЕКС УСТОЙЧИВЫХ МАТЕРИАЛОВ СТРАНИЦА |
Обзор Износ армирующей и предварительно напряженной стали в бетоне является одной из основных причин разрушения бетонных конструкций. Бетонные транспортные конструкции во Флориде не только подвержены воздействию погодных условий, но и часто
расположенных в агрессивных средах, таких как морские районы и пересечения внутренних вод, где вода кислая. Трещины в бетоне создают пути для проникновения агентов агрессивных сред к армирующим и/или напрягаемым конструкциям.
сталь и начинается процесс коррозионного окисления. К преимуществам арматуры из стеклопластика относятся:
Как и любой строительный материал, использование армирования FRP имеет свои плюсы и минусы:
Необходимо провести комплексную проверку, чтобы убедиться, что преимущества FRP перевешивают затраты на внедрение каждого конкретного компонента. Традиционно композитные материалы, такие как FRP, широко использовались в аэрокосмической промышленности и производстве потребительских товаров для спорта, где впервые было использовано высокое соотношение прочности материала к весу. В 1960-е годы правительственные учреждения США
признали потенциальные преимущества, которые композиты могут обеспечить для инфраструктуры общества, и, таким образом, начали финансирование значительных объемов исследований в области FRP. С тех пор достижения в области полимеров, достижения в
методы производства и внедрение авторитетных руководств по проектированию привели к быстрому увеличению использования стержней и прядей FRP, особенно за последние 5 лет. Ограничения по использованию/параметры Арматурные стержни из стеклопластика, армированного стеклопластика и/или углепластика могут использоваться в следующих бетонных элементах, если это одобрено SSDE: Использование арматурных стержней из GFRP, BFRP и/или CFRP в других местах будет рассматриваться в каждом конкретном случае. Стандартные планы развития доступны для подходных плит (Подходы к гибкому покрытию, армированному стеклопластиком) и гравитационные стены (Вариант C — Армирование стеклопластиком). Их можно использовать после процесса утверждения в Руководстве по проектированию FDOT (FDM), глава 115. Стандартные чертежи для квадратов 12, 14, 18, 24 и 30 дюймов
доступны сваи, а также цилиндрические сваи диаметром 54 и 60 дюймов с прядями из углепластика, которые можно использовать после
Руководство по структурам FDOT,
Руководство по проектированию конструкций тома 1 ( SDG ) Таблица 3.5.1-1 Требования. Стандарты проектирования сборных железобетонных стен из шпунтовых свай из CFRP/GFRP и HSSS/GFRP также доступны для использования в соответствии с требованиями SDG 3.12. Пряди из углепластика могут использоваться в других сваях из предварительно напряженного бетона, если это одобрено SSDE. Эти ограничения на использование учитывают следующие пункты:
Технические характеристики Технические характеристики 400, 410, 415, 450, 932 и 933 доступны на Веб-страница с техническими характеристиками для использование арматурных стержней и прядей из стеклопластика. Дополнительные спецификации разработки для других бетонных структурных компонентов будут написаны и доступны по мере необходимости. Стандарты Следующие стандартные планы и соответствующие инструкции доступны на Веб-страница стандартов для следующих приложений:
Следующие стандарты разработки и связанные с ними инструкции доступны на Веб-страница стандартов разработки дизайна:
Разработка дополнительных стандартов проектирования для бетонных коробчатых водопропускных труб планируется на будущее Программа контроля качества производителя Производители FRP, желающие быть включенными в Перечень производственных мощностей FRP, могут найти руководство по приемке материалов в Государственном управлении материалов
Веб-страница полимерных композитов, армированных волокном. Проекты: FDOT и связанные с ним проекты во Флориде (завершенные и находящиеся в стадии строительства) можно изучить с помощью ГИС-картографического инструмента FRP-Projects (на рассмотрении). Пожалуйста, свяжитесь с координаторами внизу страницы, чтобы ваш проект был включен в карта. Листы Fast-Facts для выбранных проектов перечислены ниже:
Передача технологий (Т 2 ) Следующие ссылки на встречи, семинары и практикумы FDOT предоставляются в качестве справочной информации для потенциальных пользователей и отраслевых партнеров: 2015
2016
2017
2018
2019
2020
2021
2022
Инновационная инициатива AASHTO (A.I.I.) FHWA FRP Composite Technology
Исследования FDOT Активные или недавно завершенные исследовательские проекты, спонсируемые FDOT: Армирование BFRP:
Результат 1 «Основные сведения и существующие стандарты» Результат 2 «План исследования и задачи по определению характеристик» Результат 3 «Экспериментальная программа» Результат 4 «Результаты 300-дневного кондиционирования» Презентация на заключительном совещании
i. Заключительный отчет (1 МБ); Итоговый отчет с приложениями A, B и C (20 МБ) ii. Этап 1: BVD30 986-01 «Оценка эффективности арматурных стержней из полимера, армированного базальтовым волокном (БФРП), залитых в бетон» (2018–2019): Заключительный отчет III. Фаза 2: BVD34 986-02 «Контрольно-измерительные приборы и мониторинг мостовых перекрытий, армированных BFRP» (2019–2021): Заключительный отчет iv. Симпозиум по транспортировке FDOT, 2019 г. — обучение проектированию FRP-RC. Семинар HDOT по обмену опытом 2019 г. – Стандартизация конструкции и материалов BFRP-RC:
Армирование из стеклопластика:
Презентация на закрытом совещании
Результат 1A «Отчет об окончании строительства» Результат 1B и 2B «Испытания на долговечность (начальные и 9 месяцев)» Результат 2A «Отчет о проверке за шесть месяцев» Результат 3B «Испытания на долговечность через 18 месяцев» Результат 4 «Отчет за два года после завершения строительства»
|
Инженеры должны принять
принимая во внимание более строгие коэффициенты сокращения в применимых нормах при проектировании с армированием FRP.
Также можно ожидать более длительного срока службы бетонного компонента, если армирование FRP используется за счет уменьшения
необходимость ремонта и устранения катодной защиты или расходуемых анодов.
Благодаря этим достижениям дизайн конструкций FDOT
Компания Office внедрила свои первые спецификации и критерии проектирования для поддержки использования стержней и прядей из стеклопластика в основных компонентах мостов. BFRP — это новая технология в США, которая все еще находится на стадии разработки.
Департамент спецификаций и стандартов. Использование этих инновационных материалов в некоторых компонентах мостов во Флориде позволит Флориде оставаться на переднем крае проектирования современных транспортных средств.
)
) 11-14, 2017)
)
)
):
)
для базальтопластиковых армированных стержней» (2019-2021):
Этап 3: передача технологий: