Všetko o vystužovaní uhlíkovými vláknami

Posilňovanie konštrukcie je jednou z hlavných (ak nie najzákladnejších) fáz každého stavebného procesu, ktorý je spojený so stabilizáciou a zvýšením celkovej pevnosti konštrukcie. Vystuženie konštrukcií uhlíkovými vláknami je technológia stará niečo málo cez 20 rokov a právom sa považuje za progresívnu.

Táto jednoduchá, ale super účinná metóda má pôsobivý zoznam výhod, ktoré sú vysvetlené vlastnosťami materiálu. Na vykonanie výstužných akcií nemusíte používať špeciálne vybavenie s vysokou nosnosťou, pretože uhlíkové vlákna sú ľahké. Samotná práca sa vykonáva 10-krát rýchlejšie ako iné technológie. Karbónové vlákna zároveň nielen posilňujú štruktúru, ale zlepšujú aj nosnosť.

Uhlíkové vlákno je polyakrylonitril (tepelne spracované). Pri vystužovaní sa vlákno impregnuje dvojzložkovou epoxidovou živicou, po ktorej sa fixuje na povrch samotného predmetu. Rovnaká epoxidová živica vykazuje veľmi účinnú priľnavosť k vystuženému betónu a keď dôjde k chemickej reakcii, uhlíkové vlákno sa stane húževnatým plastom, ktorý je 6- alebo dokonca 7-krát silnejší ako oceľ.

Uhlíkové vlákno je cenené aj pre to, že nebojí sa korózie, je odolný voči agresívnym environmentálnym faktorom... Hmotnostné zaťaženie objektu sa nezvyšuje a zosilňovač je schopný prevádzky 75 rokov alebo viac.

Požiadavky na uhlíkové vlákna:

• vlákna by mali byť rovnobežné;
• na zachovanie štruktúry výstužných prvkov sa používa špeciálna sieťovina zo sklenených vlákien;
• uhlíkové vlákno sa vyrába prísne podľa technologických požiadaviek a spĺňa štandardy kvality.

Medzi ďalšie pozoruhodné vlastnosti materiálu patrí ochrana konštrukcie pred vlhkosťou. Vlákno robí vynikajúcu prácu pri vytváraní hustej vodotesnej vrstvy. Ide o vysoko pevný materiál, čo sa týka ťahových vlastností, hodnota uhlíkových vlákien dosahuje 4900 MPa.

Priťahuje ich tiež jednoduchosť, skutočne vysoká rýchlosť procesu inštalácie, to znamená, že akýkoľvek objekt je možné posilniť v krátkom čase bez toho, aby ste museli míňať peniaze na prenájom zariadenia a volať veľké množstvo špecialistov. A tieto úspory práce, času a finančných zdrojov robia z uhlíkových vlákien špičkový produkt vo svojom segmente.

Samostatne je potrebné poznamenať účinnosť technológie vystuženia uhlíkovými vláknami. Bude to tak, ak bude splnených niekoľko podmienok: ide o prirodzenú vlhkosť konštrukcie, ktorá nezasahuje do samotnej možnosti inštalácie výstužného materiálu a spoľahlivosť upevnenia a vlastnosti vlákna a lepidla, ktoré sú stabilné. z hľadiska časových parametrov.

Hlavným smerom aplikácie je vystuženie železobetónových konštrukcií. Vlákno sa kladie na tie časti konštrukcie, ktoré majú najväčšie namáhanie.

Aké dôvody na posilnenie stavebných konštrukcií možno rozlíšiť:

• fyzické starnutie objektu, skutočné opotrebovanie materiálu a jednotlivých konštrukčných prvkov (podlahové dosky, stĺpy atď.);
• také poškodenie betónovej konštrukcie, ktoré znížilo jej únosnosť;
• prestavba priestorov, v ktorých sa vykonajú úpravy nosných konštrukčných jednotiek;
• situácie, keď existuje požiadavka na zvýšenie počtu podlaží v budovách;
• posilnenie štruktúr, ktoré si vyžaduje núdzová situácia a jej naliehavé riešenie;
• pohyby zeme.

Ale uhlíkové vlákna tak dobre interagujú nielen so železobetónom. To isté platí pre kovové konštrukcie, ktoré majú modul pevnosti a pružnosti príbuzný uhlíkovým vláknam. Môžete tiež pracovať s kamennými konštrukciami, ako sú stĺpy, tehlové steny domov.

Drevené podlahové trámy je tiež potrebné vystužiť, ak stav trámového systému vyžaduje zásah, ak je evidentne znížená únosnosť.

Odporúčania sú teoretickým základom pre proces, ktorý nie je veľmi prácny, no napriek tomu si vyžaduje pozornosť na všetky detaily.

Pred začatím vonkajšej výstuže uhlíkovými vláknami je potrebné vykonať konštrukčné značenie, to znamená, že je potrebné načrtnúť oblasti, kde budú upevnené výstužné prvky. Merania sa vykonávajú spolu s čistením povrchu od starého náteru, od cementového mlieka. Na to sa používa uhlová brúska s diamantovým pohárom. Ďalšou možnosťou je vodné pieskovanie. A čistenie prebieha až do momentu, keď sa nájde veľké betónové kamenivo.

Všetky vyššie uvedené činnosti vyžadujú veľmi zodpovedné vykonávanie, pretože úroveň prípravy základne na vystuženie priamo ovplyvňuje konečný výsledok. Práca na účinnosti zosilnenia začína prípravnými akciami.

Na čo si treba dať pozor:

• aké sú charakteristiky integrity / pevnosti materiálu objektu, ktorý sa má spevniť;
• či je povrch, na ktorý sa bude uhlíkové vlákno montovať, rovný;
• aké sú ukazovatele teploty a vlhkosti povrchu, kde je upevnený výstužný materiál;
• či je v mieste priľnutia prach, nečistoty, či je dostatočne vyčistené pred blížiacimi sa procedúrami, či nedostatočné čistenie nebude narúšať priľnavosť podkladu a uhlíkových vlákien.

Samozrejme sa robí aj výpočet výstuže konštrukcií, na základe ktorého sa práca vykonáva. Týmto obchodom by sa mali zaoberať iba vysokokvalifikovaní špecialisti. Samozrejme, akékoľvek nezávislé výpočty sú plné neodpustiteľných chýb. Zvyčajne takéto problémy riešia klady dizajnérskych organizácií.

Na výpočet vystuženia objektu uhlíkovými vláknami potrebujete:

• výsledky skúšok a skúmanie samotných amplifikačných objektov;
• kvalitné, detailné fotografie povrchu objektu;
• podrobné vysvetlenia.

Samotné uhlíkové vlákno sa predáva v kotúčoch balených v polyetyléne. Je dôležité, aby sa prach nedostal na výstužný materiál počas prípravy pracovnej plochy. A bude - a najčastejšie pri brúsení betónu. Ak povrch nie je odprášený, nie je chránený pred jeho vniknutím, materiál jednoducho nemožno impregnovať látkou - dielo bude chybné.

Preto pred otvorením sieťky / pásky je pracovná plocha vždy pokrytá polyetylénom a až potom môžete začať merať. Na rezanie uhľovodíkovej siete a pásky si musíte pripraviť buď nožnice na kov, alebo kancelársky nôž.

Kompozície dvoch zložiek slúžia ako lepidlo, preto si tieto zložky budete musieť namiešať sami v správnom pomere. Aby sa tieto proporcie nenarušili, v procese dávkovania sa musia použiť závažia. Pravidlom je železo a je to toto: zložky sa hladko premiešajú, postupne sa kombinujú, hmota sa mieša vŕtačkou so špeciálnou tryskou. Chyby v tomto procese môžu spôsobiť vykypenie lepidla.

Dôležité! Na stavebnom trhu dnes nájdete lepiaci materiál, ktorý sa predáva v dvoch vedrách. Požadované pomery oboch zložiek sú už odmerané, len ich treba zmiešať podľa návodu.

Ďalším nástrojom, ktorý sa používa pri príprave zmesi, je polymér-cementové lepidlo.

Technológia inštalácie závisí od typu zvoleného materiálu. Uhlíková páska môže byť pripevnená k základni dvoma spôsobmi: suchá alebo mokrá. Technológie majú spoločnú vlastnosť: na základný povrch sa nanáša lepiaca vrstva... Ale suchou metódou je páska pripevnená k základni a impregnovaná lepidlom až po valcovaní valčekom. Pri mokrej metóde sa tá istá páska najskôr impregnuje lepiacou zmesou a až potom sa valcuje valčekom na ošetrovanú základňu.

Vlastnosti inštalácie:

Na impregnáciu uhlíkových vlákien lepidlom sa vrstva tohto zloženia nanesie na povrch vlákna, prejde sa valčekom, čím sa dosiahne nasledovné: horná vrstva lepidla sa dostane hlboko do materiálu a spodná vrstva sa objaví vonku.

Karbónová páska je tiež lepená v niekoľkých vrstvách, ale stále by ste nemali robiť viac ako dve. To je plné skutočnosti, že keď je pripevnený k povrchu stropu, materiál sa jednoducho posunie pod svoju vlastnú hmotnosť.

Keď lepidlo vytvrdne, bude dokonale hladké, čo znamená, že konečná úprava je v budúcnosti prakticky eliminovaná.

Pri montáži karbónových lamiel sa spojivo nanáša nielen na vystužený predmet, ale aj na pripevňovaný prvok. Po upevnení je potrebné lamelu prevalcovať špachtľou / valčekom.

Uhlíková sieť je pripevnená k betónovému, spočiatku navlhčenému podkladu. Hneď ako sa lepidlo nanesie (ručne alebo mechanicky), okamžite rozviňte sieť bez čakania na zaschnutie adhéznej kompozície. Sieťka by mala mierne tlačiť do lepidla. Odborníci v tejto fáze radšej používajú špachtľu.

Potom musíte počkať, kým sa kompozícia spočiatku nezachytí. A môžete to pochopiť stlačením - nemalo by to byť ľahké. Ak je prst stlačený s veľkou námahou, znamená to, že sa materiál zachytil.

Lepidlo z epoxidovej živice je horľavé. Pri vystavení ultrafialovému žiareniu tiež hrozí, že sa stane veľmi krehkým. Preto je potrebné použiť také kompozície so zabezpečenou protipožiarnou ochranou objektov, ktoré sa majú posilniť.

Vo všeobecnosti je spevnenie konštrukcie uhlíkovými vláknami progresívny, z mnohých hľadísk, ekonomický spôsob spevnenia konštrukcie a jej prvkov.... Kompozity, ktoré sa používajú na vystuženie, sú oveľa ľahšie a oveľa tenšie ako konvenčnejšie materiály. Vonkajšie vystuženie je navyše všestrannou modernou technikou. Používa sa tak vo fáze výstavby budovy, ako aj pri opravách, pri reštaurátorských prácach, to znamená na spevnenie konštrukcie, v mnohých prípadoch dokonca nie je potrebné prerušiť jej prevádzku.

Uhlíkové vlákna vystužujú prvky obytných a priemyselných budov, architektonických štruktúr, dopravných a hydraulických zariadení a dokonca aj jadrových zariadení.

Ale tí, ktorí veria, že použitie nových materiálov a technológií je vždy drahšie ako tradičné riešenia, sa vo svojich výpočtoch a priori mýlia. Pevnosť konštrukcií sa výrazne zvyšuje, budova sa počas opravy neprestáva používať (a to by mohlo spôsobiť finančné straty vážnejšieho rozsahu), takéto opravy sú časovo veľmi rýchle.

Ako vystužiť dosky uhlíkovými vláknami sa dozviete vo videu nižšie.