В процессе эксплуатации строительные конструкции различных сооружений подвергаются физическому и моральному износу.
Постепенно происходит старение бетона и кирпича, коррозия арматуры. Сооружения могут испытывать различные экстремальные нагрузки и воздействия (пожар, ударные нагрузки, землетрясения). Со временем меняются требования нормативных документов. Из-за реконструкции или ремонта может произойти изменение конструктивной и расчетной схемы. Все это вызывает необходимость усиления конструкций.
В настоящее время наряду с традиционными методами усиления и используемыми для этого материалами (устройство металлических и железобетонных обойм; установка стальных тяжей и поясов; установка арматуры в прорезанные пазы; установка опор или дополнительных балок; приклеивание стальных пластин и т.д.) все более широкое распространение находят современные, фиброармированные полимерные материалы (FRP) и, прежде всего материалы на основе углеродных волокон (CFRP), изготавливаемые в виде ламинатов и холстов.
Основной принцип нового метода усиления строительных конструкций заключается в приклеивании на их поверхность материалов на основе углеродных волокон – ламинатов и/или холстов. В результате такого усиления конструкция вновь приобретает необходимую прочность и жесткость практически без увеличения веса.
Назначение материалов:
- Ламинаты и холсты с однонаправленными волокнами используют для восприятия продольных усилий изгибаемых, центрально и внецентренно сжатых элементов: плоских и ребристых плит, ригелей, балок, элементов ферм и т.д.
- Холсты с двунаправленными волокнами применяют для усиления конструкций, работающих при сложном напряженном состоянии, для восприятия поперечной силы и сдвиговых усилий: колонн, стоек, приопорных частей балок и ригелей каркасных зданий и т.д.
Преимущества:
На практике метод усиления конструкций композиционными материалами на основе углеволокон зарекомендовал себя как более конкурентоспособный, нежели традиционные методы:
- малая масса и плотность обеспечивают легкость транспортировки и обработки материала;
- применение углеволоконных материалов не требует тяжелых вспомогательных приспособлений;
- углеволоконные холсты способны легко повторять любые формы конструкции;
- для приклеивания углеволоконных материалов достаточно лишь прижать их рукой;
- возможность многослойной укладки углеволоконных материалов и т.д.
