Kolfiberarmering: Teknik För Armering Av Betongkonstruktioner Och Träbjälkar, Golv Och Pelare

2024 Författare: Beatrice Philips | [email protected]. Senast ändrad: 2024-01-09 13:00

Förstärkning av en struktur är ett av de viktigaste (om inte de mest grundläggande) stadierna i en byggprocess, vilket är förknippat med stabilisering och en ökning av strukturens totala styrka . Förstärkning av konstruktioner med kolfiber är en teknik som är lite över 20 år gammal och som med rätta anses vara progressiv.

Särdrag

Denna enkla, men supereffektiva metod har en imponerande lista med fördelar, som förklaras av materialets egenskaper. För att utföra förstärkning behöver du inte använda specialutrustning med hög lyftkapacitet, eftersom kolfiber är lätt. Själva arbetet utförs 10 gånger snabbare än annan teknik. Samtidigt gör kolfiber inte bara strukturen starkare - den förbättrar också bärighet.

Kolfiber är polyakrylnitril (värmebehandlad) . Under förstärkningen impregneras fibern med ett tvåkomponent epoxiharts, varefter den fixeras till ytan på själva föremålet. Samma epoxiharts visar mycket effektiv vidhäftning till armerad betong, och när en kemisk reaktion inträffar blir kolfiber en hård plast som är 6 eller till och med 7 gånger starkare än stål.

Kolfiber värderas också för att den är inte rädd för korrosion, resistent mot aggressiva miljöfaktorer … Massbelastningen på objektet ökar inte, och förstärkaren kan fungera i 75 år eller mer.

Krav på kolfiber:

• fibrerna ska vara parallella;
• för att bevara armeringselementens struktur används ett speciellt glasfibernät;
• kolfiber produceras strikt enligt tekniska krav och uppfyller kvalitetsstandarder.

Bland andra anmärkningsvärda egenskaper hos materialet är skyddet av strukturen från fukt. Fiber gör ett utmärkt jobb med att skapa ett tätt vattentätt lager. Det är ett höghållfast material, när det gäller dragegenskaper når värdet av kolfiber 4900 MPa.

De lockas också av enkelheten, den riktigt höga hastigheten på installationsprocessen, det vill säga att alla föremål kan förstärkas på kort tid, utan att spendera pengar på uthyrning av utrustning och ringa ett stort antal specialister. Och dessa besparingar i arbetskraft, tid och pengar gör kolfiber till en topprodukt i sitt segment.

Effektiviteten av kolfiberförstärkningsteknik bör noteras separat . Det kommer att vara sådant om flera villkor är uppfyllda: detta är strukturens naturliga luftfuktighet, vilket inte stör själva möjligheten att installera armeringsmaterialet, och tillförlitligheten för fastsättning, och egenskaperna hos både fiber och lim som är stabila när det gäller tidsparametrar.

Var tillämpas det?

Den huvudsakliga tillämpningsriktningen är armering av armerade betongkonstruktioner. Fibern läggs på de delar av strukturen, som har störst spänning.

Vilka skäl för att stärka byggnadsstrukturer kan särskiljas:

• föremålets fysiska åldrande, verkligt slitage av materialet och enskilda konstruktionselement (golvplattor, pelare, etc.);
• sådan skada på betongkonstruktionen, som har minskat dess bärighet;
• ombyggnad av lokalerna, där justeringar görs till de bärande strukturella enheterna;
• situationer när det finns en begäran om att öka antalet våningar i byggnader;
• förstärkning av strukturer som dikteras av nödsituationen och dess brådskande upplösning;
• markrörelser.

Men kolfiber interagerar så bra inte bara med armerad betong. Detsamma gäller metallstrukturer som har en styrka och elasticitetsmodul relaterad till kolfiber. Du kan också arbeta med stenstrukturer, till exempel pelare, tegelväggar i hus.

Trägolvbjälkar behöver också förstärkas om balksystemets tillstånd kräver ingrepp, om bärförmågan uppenbarligen reduceras

Det vill säga kolfiber är ett utmärkt och multifunktionellt material för yttre skydd av konstruktioner av betong, metall, sten, trä.

Förstärkningsteknik

Rekommendationer är den teoretiska grunden för en process som inte är särskilt mödosam, men som ändå kräver uppmärksamhet på alla detaljer.

Förberedelse av basen

Innan den yttre förstärkningen startas med kolfiber är det nödvändigt att utföra strukturmarkeringar, det vill säga det är nödvändigt att skissera de områden där förstärkningselementen kommer att fixeras . Mätningar görs tillsammans med rengöring av ytan från den gamla finishen, från cementskiktet. För detta används en vinkelslip med en diamantkopp. Ett annat alternativ är en vatten-sandblästringsmaskin. Och rengöringen sker till det ögonblick då ett stort betongaggregat hittas.

Alla ovanstående åtgärder kräver ett mycket ansvarsfullt utförande, eftersom nivån på beredningen av basen för förstärkning direkt påverkar det slutliga resultatet. Arbetet med förstärkningens effektivitet börjar med förberedande åtgärder.

Vad du behöver vara uppmärksam på:

• vad kännetecknar integriteten / styrkan hos materialet i objektet som ska förstärkas;
• om ytan där kolfibern kommer att monteras är plan;
• vad är temperatur- och luftfuktighetsindikatorerna på ytan, där armeringsmaterialet är fixerat;
• om det finns damm, smuts på vidhäftningsplatsen, om det är tillräckligt rengjort före de kommande procedurerna, om otillräcklig rengöring kommer att störa vidhäftningen av basen och kolfiber.

Naturligtvis görs beräkningen av förstärkningen av strukturer också, på grundval av vilka arbetet utförs. Detta företag bör endast hanteras av högkvalificerade specialister. Självklart är alla oberoende beräkningar fyllda med oförlåtliga misstag. Vanligtvis löses sådana problem av proffsen hos designorganisationer.

För att beräkna förstärkningen av ett föremål med kolfiber behöver du:

• resultaten av undersökningar och undersökning av själva förstärkningsobjekten;
• detaljerade foton av hög kvalitet på objektets yta;
• detaljerade förklaringar.

Beräkning tar vanligtvis 1-5 arbetsdagar, det beror på efterfrågan på specialister, deras anställning etc.

Beredning av komponenter

Själva kolfiber säljs i rullar förpackade i polyeten. Det är viktigt att det inte kommer damm på armeringsmaterialet under förberedelsen av arbetsytan . Och det blir det - och oftast under betongslipning. Om ytan inte är avdammad, inte skyddad från dess inträngning, kan materialet helt enkelt inte impregneras med ämnet - arbetet blir defekt.

Därför är arbetsytan alltid täckt med polyeten innan du öppnar nätet / tejpen, och först då kan du börja mäta. För att klippa kolvätenätet och tejpen måste du förbereda antingen sax för metall eller en prästkniv.

Men kolfiber i form av lameller skärs med en vinkelslip med ett avskuret hjul.

Sammansättningar av två komponenter fungerar som ett lim, därför måste du själv blanda dessa komponenter i rätt proportioner. För att inte störa dessa proportioner måste vikter användas i doseringsprocessen. Regeln är järn, och det är detta: komponenterna blandas smidigt, gradvis kombineras, massan blandas med en borr med ett speciellt munstycke. Fel i denna process kan få limmet att koka.

Viktig! På byggmarknaden idag kan du hitta ett självhäftande material som säljs i två hinkar . De erforderliga proportionerna av de två komponenterna har redan mätts, de behöver bara blandas enligt instruktionerna.

Ett annat verktyg som används vid framställning av en blandning är ett polymer-cementlim.

Det säljs i påsar, skiljer sig från den tidigare kompositionen genom att det späds ut med vatten enligt instruktionerna.

Installation av material

Installationsteknik beror på vilken typ av material som väljs. Koltejpen kan fästas på basen på två sätt: torr eller våt. Teknik har en gemensam egenskap: ett limskikt appliceras på basytan … Men med torrmetoden fästes tejpen på basen och impregnerades med lim först efter rullning med en rulle. Med våtmetoden impregneras inledningsvis samma tejp med en självhäftande förening och rullas först med en rulle till basen som ska behandlas.

Slutsats: dessa metoder skiljer sig åt i installationsprocessens sekvens.

Installation funktioner:

För att impregnera kolfiber med lim appliceras ett lager av denna komposition på fiberns yta, passeras med en rulle, för att uppnå följande: det översta lagret av limet går djupt in i materialet och det nedre visas utåt.

Koltejp limmas också i flera lager, men ändå ska du inte göra mer än två. Detta är förenat med det faktum att materialet helt enkelt glider under sin egen vikt när det fixeras på takytan.

När limmet härdar blir det helt slätt, vilket innebär att efterbehandling praktiskt taget elimineras i framtiden.

Därför behöver du inte vänta på torkning, utan ett sandskikt måste appliceras på den nybehandlade ytan.

När kollameller monteras appliceras ett bindemedel inte bara på föremålet som ska förstärkas utan också på elementet som ska monteras. Efter fixering måste lamellen rullas med en spatel / rulle.

Kolnätet är fäst på en betong, initialt fuktad bas. Så snart limet appliceras (manuellt eller mekaniskt), rulla ut nätet omedelbart utan att vänta på att vidhäftningskompositionen torkar. Nätet ska trycka in något i limmet. Experter föredrar att använda en spatel i detta skede.

Efter det måste du vänta tills kompositionen först tar tag. Och du kan förstå detta genom att trycka på - det ska inte vara lätt. Om fingret pressas med stor ansträngning betyder det att materialet har tagit sig.

Och detta fungerar som en signal om att det är dags att applicera slutskiktet av polymercement.

Skyddande beläggningar

Epoxihartslimet är brandfarligt. Vid ultraviolett exponering riskerar det också att bli mycket ömtåligt. Därför är det nödvändigt att använda sådana kompositioner med det medföljande brandskyddet för föremål som ska förstärkas.

I allmänhet är förstärkning av en struktur med kolfiber ett progressivt, ur många synvinklar, ett ekonomiskt sätt att stärka en struktur och dess element .… Kompositer som används för förstärkning är mycket lättare och mycket tunnare än mer konventionella material. Dessutom är yttre förstärkning en mångsidig modern teknik. Den används både i byggnadsstadiet och under reparationer, under restaureringsarbete, det vill säga för att stärka strukturen är det i många fall inte ens nödvändigt att avbryta driften.

Kolfiber förstärker element i bostads- och industribyggnader, arkitektoniska strukturer, transport- och hydraulanläggningar och till och med kärnkraftsanläggningar.

Men de som tror att användningen av nya material och teknik alltid är dyrare än traditionella lösningar har fel i sina beräkningar. Konstruktionernas styrka ökar avsevärt, byggnaden upphör inte att användas under reparationen (och detta kan orsaka ekonomiska förluster av en mer allvarlig storlek), sådana reparationer är mycket snabba i tid.

Experter uppskattar att kostnadsbesparingarna är cirka 20%.