Ενίσχυση από ίνες άνθρακα: τεχνολογία για την ενίσχυση κατασκευών από σκυρόδεμα και δοκάρια από ξύλο, δάπεδα και κολώνες

2024 Συγγραφέας: Beatrice Philips | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2024-01-09 13:13

Η ενίσχυση μιας κατασκευής είναι ένα από τα κύρια (αν όχι τα πιο βασικά) στάδια οποιασδήποτε διαδικασίας κατασκευής, η οποία σχετίζεται με τη σταθεροποίηση και την αύξηση της συνολικής αντοχής της κατασκευής . Η ενίσχυση των δομών με ανθρακονήματα είναι μια τεχνολογία λίγο πάνω από 20 ετών και δικαίως θεωρείται προοδευτική.

Ιδιαιτερότητες

Αυτή η απλή, αλλά υπερ-αποτελεσματική μέθοδος έχει μια εντυπωσιακή λίστα πλεονεκτημάτων, τα οποία εξηγούνται από τις ιδιότητες του υλικού. Για να πραγματοποιήσετε ενέργειες ενίσχυσης, δεν χρειάζεται να χρησιμοποιήσετε ειδικό εξοπλισμό με υψηλή ανυψωτική ικανότητα, καθώς οι ίνες άνθρακα είναι ελαφριές. Το ίδιο το έργο εκτελείται 10 φορές γρηγορότερα από άλλες τεχνολογίες. Ταυτόχρονα, οι ίνες άνθρακα όχι μόνο κάνουν τη δομή ισχυρότερη - βελτιώνει επίσης τη φέρουσα ικανότητα.

Οι ίνες άνθρακα είναι πολυακρυλονιτρίλιο (θερμικά επεξεργασμένες) . Κατά τη διάρκεια της ενίσχυσης, η ίνα εμποτίζεται με εποξειδική ρητίνη δύο συστατικών, μετά την οποία στερεώνεται στην επιφάνεια του ίδιου του αντικειμένου. Η ίδια εποξική ρητίνη επιδεικνύει πολύ αποτελεσματική πρόσφυση στο οπλισμένο σκυρόδεμα και όταν συμβαίνει χημική αντίδραση, οι ίνες άνθρακα γίνονται ένα σκληρό πλαστικό που είναι 6 ή και 7 φορές ισχυρότερο σε αντοχή από το χάλυβα.

Οι ίνες άνθρακα εκτιμώνται επίσης για το γεγονός ότι δεν φοβάται τη διάβρωση, ανθεκτικό σε επιθετικούς περιβαλλοντικούς παράγοντες … Το φορτίο μάζας στο αντικείμενο δεν αυξάνεται και ο ενισχυτής μπορεί να λειτουργήσει για 75 χρόνια ή περισσότερο.

Απαιτήσεις ινών άνθρακα:

• οι ίνες πρέπει να είναι παράλληλες.
• Για τη διατήρηση της δομής των στοιχείων ενίσχυσης, χρησιμοποιείται ειδικό πλέγμα από υαλοβάμβακα.
• οι ίνες άνθρακα παράγονται αυστηρά σύμφωνα με τις απαιτήσεις της τεχνολογίας και πληρούν τα πρότυπα ποιότητας.

Μεταξύ άλλων αξιοσημείωτων ιδιοτήτων του υλικού είναι η προστασία της δομής από την υγρασία. Οι ίνες κάνουν εξαιρετική δουλειά δημιουργώντας ένα πυκνό αδιάβροχο στρώμα. Είναι ένα υλικό υψηλής αντοχής, όταν πρόκειται για χαρακτηριστικά εφελκυσμού, η τιμή των ινών άνθρακα φτάνει τα 4900 MPa.

Τους προσελκύει επίσης η απλότητα, η πραγματικά υψηλή ταχύτητα της διαδικασίας εγκατάστασης, δηλαδή κάθε αντικείμενο μπορεί να ενισχυθεί σε σύντομο χρονικό διάστημα, χωρίς να ξοδεύετε χρήματα για ενοικίαση εξοπλισμού και καλώντας μεγάλο αριθμό ειδικών. Και αυτή η εξοικονόμηση σε πόρους εργασίας, χρόνου και χρημάτων καθιστά τις ίνες άνθρακα κορυφαίο προϊόν στην κατηγορία του.

Η αποτελεσματικότητα της τεχνολογίας ενίσχυσης των ινών άνθρακα πρέπει να σημειωθεί ξεχωριστά . Θα είναι έτσι εάν πληρούνται αρκετές προϋποθέσεις: αυτή είναι η φυσική υγρασία της δομής, η οποία δεν παρεμβαίνει στην ίδια τη δυνατότητα εγκατάστασης του ενισχυτικού υλικού, στην αξιοπιστία της στερέωσης και στις σταθερές ιδιότητες τόσο των ινών όσο και της κόλλας. όσον αφορά τις παραμέτρους του χρόνου.

Πού εφαρμόζεται

Η κύρια κατεύθυνση εφαρμογής είναι η ενίσχυση κατασκευών από οπλισμένο σκυρόδεμα. Η ίνα τοποθετείται σε εκείνα τα τμήματα της δομής, τα οποία έχουν τη μεγαλύτερη τάση.

Ποιοι λόγοι για την ενίσχυση των κτιριακών κατασκευών μπορούν να διακριθούν:

• φυσική γήρανση του αντικειμένου, πραγματική φθορά του υλικού και μεμονωμένα δομικά στοιχεία (πλάκες δαπέδου, κολώνες κ.λπ.).
• τέτοια ζημιά στη δομή σκυροδέματος, η οποία έχει μειώσει τη φέρουσα ικανότητά της.
• αναδιαμόρφωση των χώρων, στις οποίες γίνονται προσαρμογές στις φέρουσες δομικές μονάδες ·
• καταστάσεις όταν υπάρχει αίτημα αύξησης του αριθμού των ορόφων στα κτίρια ·
• ενίσχυση των δομών που υπαγορεύονται από την κατάσταση έκτακτης ανάγκης και την επείγουσα επίλυσή της ·
• κινήσεις του εδάφους.

Αλλά οι ίνες άνθρακα αλληλεπιδρούν τόσο καλά όχι μόνο με οπλισμένο σκυρόδεμα. Το ίδιο ισχύει για μεταλλικές κατασκευές που έχουν ένα μέτρο αντοχής και ελαστικότητας που σχετίζονται με τις ίνες άνθρακα. Μπορείτε επίσης να εργαστείτε με πέτρινες κατασκευές, όπως κολώνες, τοίχους από τούβλα σπιτιών.

Τα ξύλινα δοκάρια δαπέδου πρέπει επίσης να ενισχυθούν εάν η κατάσταση του συστήματος δοκών απαιτεί παρέμβαση, εάν η φέρουσα ικανότητα μειωθεί προφανώς

Δηλαδή, οι ίνες άνθρακα είναι ένα εξαιρετικό και πολυλειτουργικό υλικό για εξωτερική προστασία δομών από σκυρόδεμα, μέταλλο, πέτρα, ξύλο.

Τεχνολογία ενίσχυσης

Οι συστάσεις αποτελούν τη θεωρητική βάση μιας διαδικασίας που δεν είναι ιδιαίτερα επίπονη, αλλά εξακολουθεί να απαιτεί προσοχή σε όλες τις λεπτομέρειες.

Προετοιμασία της βάσης

Πριν ξεκινήσετε την εξωτερική ενίσχυση με ίνες άνθρακα, είναι απαραίτητο να πραγματοποιήσετε δομικές σημάνσεις, δηλαδή είναι απαραίτητο να σκιαγραφήσετε τις περιοχές όπου θα στερεωθούν τα ενισχυτικά στοιχεία . Οι μετρήσεις γίνονται μαζί με τον καθαρισμό της επιφάνειας από το παλιό φινίρισμα, από την τσιμεντοκονία. Για αυτό, χρησιμοποιείται ένας γωνιακός μύλος με ένα διαμαντένιο κύπελλο. Μια άλλη επιλογή είναι μια μηχανή αμμοβολής νερού. Και ο καθαρισμός πραγματοποιείται μέχρι τη στιγμή που βρίσκεται ένα μεγάλο αδρανή σκυρόδεμα.

Όλες οι παραπάνω ενέργειες απαιτούν μια πολύ υπεύθυνη εκτέλεση, καθώς το επίπεδο προετοιμασίας της βάσης για ενίσχυση επηρεάζει άμεσα το τελικό αποτέλεσμα. Οι εργασίες για την αποτελεσματικότητα της ενίσχυσης ξεκινούν με προπαρασκευαστικές ενέργειες.

Τι πρέπει να προσέξετε:

• ποια είναι τα χαρακτηριστικά της ακεραιότητας / αντοχής του υλικού του προς ενίσχυση αντικειμένου.
• αν η επιφάνεια όπου θα τοποθετηθεί η ίνα άνθρακα είναι επίπεδη ·
• ποιοι είναι οι δείκτες θερμοκρασίας και υγρασίας της επιφάνειας, όπου είναι στερεωμένο το ενισχυτικό υλικό.
• εάν υπάρχει σκόνη, βρωμιά στον τόπο πρόσφυσης, εάν έχει καθαριστεί επαρκώς πριν από τις προσεχείς διαδικασίες, εάν ο ανεπαρκής καθαρισμός θα επηρεάσει την πρόσφυση της βάσης και των ινών άνθρακα.

Φυσικά, γίνεται επίσης ο υπολογισμός της ενίσχυσης των δομών, βάσει των οποίων πραγματοποιείται η εργασία. Αυτή η επιχείρηση θα πρέπει να αντιμετωπίζεται μόνο από εξειδικευμένους ειδικούς. Φυσικά, κάθε ανεξάρτητος υπολογισμός είναι γεμάτος ασυγχώρητα λάθη. Συνήθως τέτοια προβλήματα επιλύονται από τους υπέρ των σχεδιαστικών οργανισμών.

Για να υπολογίσετε την ενίσχυση ενός αντικειμένου με ίνες άνθρακα, χρειάζεστε:

• τα αποτελέσματα των εξετάσεων και της εξέτασης των ίδιων των αντικειμένων ενίσχυσης ·
• υψηλής ποιότητας, λεπτομερείς φωτογραφίες της επιφάνειας του αντικειμένου.
• λεπτομερείς εξηγήσεις.

Ο υπολογισμός διαρκεί συνήθως 1-5 εργάσιμες ημέρες, εξαρτάται από τη ζήτηση για ειδικούς, την απασχόλησή τους κ.λπ.

Προετοιμασία συστατικών

Η ίδια η ίνα άνθρακα πωλείται σε ρολά συσκευασμένα σε πολυαιθυλένιο. Είναι σημαντικό να μην εισέρχεται σκόνη στο υλικό ενίσχυσης κατά την προετοιμασία της επιφάνειας εργασίας . Και θα είναι - και πιο συχνά κατά τη διάρκεια της λείανσης σκυροδέματος. Εάν η επιφάνεια δεν έχει ξεσκονιστεί, δεν προστατεύεται από την είσοδό της, το υλικό απλά δεν μπορεί να εμποτιστεί με την ουσία - το έργο θα είναι ελαττωματικό.

Επομένως, πριν ανοίξετε το πλέγμα / ταινία, η επιφάνεια εργασίας καλύπτεται πάντα με πολυαιθυλένιο και μόνο τότε μπορείτε να ξεκινήσετε τη μέτρηση. Για να κόψετε το πλέγμα και την ταινία υδρογονανθράκων, πρέπει να προετοιμάσετε είτε ψαλίδι για μέταλλο είτε ένα γραφικό μαχαίρι.

Αλλά οι ίνες άνθρακα με τη μορφή lamellas κόβονται με γωνιακό μύλο με τροχό αποκοπής.

Οι συνθέσεις δύο συστατικών χρησιμεύουν ως κόλλα, επομένως θα πρέπει να αναμίξετε αυτά τα συστατικά μόνοι σας στις σωστές αναλογίες. Για να μην διαταραχθούν αυτές οι αναλογίες, πρέπει να χρησιμοποιηθούν βάρη στη διαδικασία δοσολογίας. Ο κανόνας είναι σίδηρος και είναι ο εξής: τα συστατικά αναμιγνύονται ομαλά, συνδυάζοντας σταδιακά, η μάζα αναμιγνύεται με ένα τρυπάνι με ειδικό ακροφύσιο. Τα λάθη σε αυτή τη διαδικασία μπορούν να προκαλέσουν βρασμό της κόλλας.

Σπουδαίος! Στην κατασκευαστική αγορά σήμερα μπορείτε να βρείτε ένα συγκολλητικό υλικό που πωλείται σε δύο κάδους . Οι απαιτούμενες αναλογίες των δύο συστατικών έχουν ήδη μετρηθεί, απλά πρέπει να αναμειχθούν σύμφωνα με τις οδηγίες.

Ένα άλλο εργαλείο που λαμβάνεται στη διαδικασία παρασκευής ενός μείγματος είναι μια κόλλα πολυμερούς-τσιμέντου.

Πωλείται σε σακούλες, διαφέρει από την προηγούμενη σύνθεση στο ότι αραιώνεται με νερό σύμφωνα με τις οδηγίες.

Εγκατάσταση υλικών

Η τεχνολογία εγκατάστασης εξαρτάται από τον τύπο υλικού που επιλέγεται. Η ταινία άνθρακα μπορεί να στερεωθεί στη βάση με δύο τρόπους: στεγνό ή υγρό. Οι τεχνολογίες έχουν μια κοινή ιδιότητα: ένα κολλητικό στρώμα εφαρμόζεται στην επιφάνεια της βάσης … Αλλά με τη στεγνή μέθοδο, η ταινία στερεώνεται στη βάση και εμποτίζεται με κόλλα μόνο μετά από κύλιση με έναν κύλινδρο. Με την υγρή μέθοδο, η ίδια ταινία εμποτίζεται αρχικά με μια κόλλα και μόνο στη συνέχεια τυλίγεται με έναν κύλινδρο στη βάση που πρόκειται να υποστεί επεξεργασία.

Συμπέρασμα: αυτές οι μέθοδοι διαφέρουν στην ακολουθία της διαδικασίας εγκατάστασης.

Χαρακτηριστικά εγκατάστασης:

Για τον εμποτισμό ινών άνθρακα με κόλλα, ένα στρώμα αυτής της σύνθεσης εφαρμόζεται στην επιφάνεια της ίνας, περνώντας με έναν κύλινδρο, επιτυγχάνοντας τα εξής: το ανώτερο στρώμα της κόλλας πηγαίνει βαθιά στο υλικό και το κάτω εμφανίζεται έξω.

Η ταινία άνθρακα είναι επίσης κολλημένη σε πολλά στρώματα, αλλά δεν πρέπει να κάνετε περισσότερα από δύο. Αυτό είναι γεμάτο με το γεγονός ότι όταν στερεωθεί στην επιφάνεια της οροφής, το υλικό απλά θα γλιστρήσει κάτω από το βάρος του.

Όταν η κόλλα σκληρύνει, θα είναι απόλυτα λεία, πράγμα που σημαίνει ότι το φινίρισμα ουσιαστικά εξαλείφεται στο μέλλον.

Επομένως, δεν χρειάζεται να περιμένετε για ξήρανση, αλλά πρέπει να εφαρμοστεί ένα στρώμα άμμου στην πρόσφατα επεξεργασμένη επιφάνεια.

Όταν τοποθετούνται φύλλα άνθρακα, εφαρμόζεται ένα συνδετικό υλικό όχι μόνο στο προς ενίσχυση αντικείμενο, αλλά και στο στοιχείο που πρόκειται να τοποθετηθεί. Μετά τη στερέωση, το έλασμα πρέπει να τυλιχτεί με μια σπάτουλα / ρολό.

Το πλέγμα άνθρακα είναι προσαρτημένο σε μια τσιμεντένια, αρχικά βρεγμένη βάση. Μόλις εφαρμοστεί η κόλλα (χειροκίνητα ή μηχανικά), ανοίξτε αμέσως το πλέγμα χωρίς να περιμένετε να στεγνώσει η σύνθεση πρόσφυσης. Το πλέγμα πρέπει να πιέζει ελαφρά μέσα στην κόλλα. Οι ειδικοί προτιμούν να χρησιμοποιούν σπάτουλα σε αυτό το στάδιο.

Μετά από αυτό, πρέπει να περιμένετε μέχρι να πιάσει αρχικά η σύνθεση. Και μπορείτε να το καταλάβετε πατώντας - δεν πρέπει να είναι εύκολο. Εάν το δάχτυλο πιεστεί με μεγάλη προσπάθεια, σημαίνει ότι το υλικό έχει κατασχεθεί.

Και αυτό χρησιμεύει ως σήμα ότι είναι καιρός να εφαρμόσουμε το στρώμα φινιρίσματος πολυμερούς τσιμέντου.

Προστατευτικές επικαλύψεις

Η κόλλα εποξικής ρητίνης είναι εύφλεκτη. Υπό υπεριώδη έκθεση, κινδυνεύει επίσης να γίνει πολύ εύθραυστο. Επομένως, είναι απαραίτητο να χρησιμοποιηθούν τέτοιες συνθέσεις με την παρεχόμενη πυροπροστασία αντικειμένων που πρόκειται να ενισχυθούν.

Γενικά, η ενίσχυση μιας δομής με ίνες άνθρακα είναι ένας προοδευτικός, από πολλές απόψεις, ένας οικονομικός τρόπος ενίσχυσης μιας δομής και των στοιχείων της .… Τα σύνθετα υλικά που χρησιμοποιούνται για ενίσχυση είναι πολύ ελαφρύτερα και πολύ λεπτότερα από τα πιο συμβατικά υλικά. Επιπλέον, η εξωτερική ενίσχυση είναι μια ευέλικτη σύγχρονη τεχνική. Χρησιμοποιείται τόσο στο στάδιο της κατασκευής κτιρίου όσο και κατά την επισκευή, κατά τη διάρκεια εργασιών αποκατάστασης, δηλαδή για να ενισχυθεί η δομή, σε πολλές περιπτώσεις δεν είναι καν απαραίτητο να ανασταλεί η λειτουργία της.

Οι ίνες άνθρακα ενισχύουν στοιχεία κατοικιών και βιομηχανικών κτιρίων, αρχιτεκτονικών κατασκευών, μεταφορικών και υδραυλικών εγκαταστάσεων, ακόμη και πυρηνικών εγκαταστάσεων.

Όσοι όμως πιστεύουν ότι η χρήση νέων υλικών και τεχνολογιών είναι πάντα πιο ακριβή από τις παραδοσιακές λύσεις, κάνουν λάθος εκ των προτέρων στους υπολογισμούς τους. Η αντοχή των κατασκευών αυξάνεται σημαντικά, το κτίριο δεν παύει να χρησιμοποιείται κατά την επισκευή (και αυτό θα μπορούσε να προκαλέσει οικονομικές απώλειες πιο σοβαρού μεγέθους), τέτοιες επισκευές είναι πολύ γρήγορες εγκαίρως.

Οι ειδικοί εκτιμούν ότι η εξοικονόμηση κόστους είναι περίπου 20%.