Застосування композиційних матеріалів для підвищення несучої здатності залізобетонних конструкцій
DSpace at Ternopil State Ivan Puluj Technical University
Переглянути архів Інформація| Поле | Співвідношення | |
| Title |
Застосування композиційних матеріалів для підвищення несучої здатності залізобетонних конструкцій
|
|
| Creator |
Ігнатьєва, Вікторія Борисівна
Білінський, Володимир Миколайович |
|
| Contributor |
Тернопільській національний технічний університет імені Івана Пулюя, кафедра будівельних конструкцій
|
|
| Subject |
композиційні матеріали
залізобетонні конструкції армування несуча здатність 624.012 |
|
| Description |
Проведено порівняльний аналіз посилення залізобетонної конструкції методом армування фіброармованими системами і методом армування стальними конструкціями. Порівняння методу посилення залізобетонних конструкцій фіброармованими системами з методом посилення сталевими конструкціями показує, що посилення залізобетонних конструкцій фіброармованими системами дозволяє в значній мірі збільшити їх несучу здатність і жорсткість, а отже продовжити термін експлуатації всієї споруди, метод не пов'язаний зі значними трудовитратами, простий і швидкий у виконанні і не впливає на вагу конструкції, що підсилюється.
Розглянемо метод посилення залізобетонних конструкцій шляхом наклеювання композиційних матеріалів. Суть методу полягає в наклеюванні на поверхню конструкції, що підсилюється композитних стрічок або полотен із застосуванням спеціальних епоксидних складів. Основними елементами системи приклеювання елементів з композиційних матеріалів є стрічки з композиційних матеріалів, спеціальний клей для кріплення стрічок до поверхні конструкцій та ремонтні суміші для усунення дефектів в конструкціях. Посилення конструкцій проводиться зовнішнім армуванням композиційними матеріалами на основі вуглецевих, арамідних, базальтових і скляних волокон (фіброармованими системами). Зовнішні фіброармовані системи використовуються для поздовжнього і поперечного армування стрижневих елементів, для створення армуючих підсилюючих оболонок на колонах і опорах мостів, для посилення елементів ферм та інших конструкцій. Доцільно посилення зовнішніми фіброармованими системами в діапазоні 10 ... 60 % від початкової несучої здатності конструкції, що підсилюється. Посилення фіброармованими системами може застосовуватися, якщо фактична міцність на стиск бетону конструкції становить не менше 15 МПа. Це обмеження не поширюється на посилення стислих і позацентрово стиснутих елементів горизонтальними обоймами, коли важливий тільки механічний зв'язок обойми з конструкцією. Максимальна експлуатаційна температура роботи фіброармованих систем не повинна перевищувати температуру склування полімерної матриці і клею (орієнтовно 60 ... 150 0С). При виконанні робіт по посиленню залізобетонних конструкцій фіброармованими системами використовуються три види епоксидних матеріалів: ґрунтовки, шпаклівки, адгезійні склади. Ґрунтовку наносять на всю поверхню, що буде обклеюватись для просочення бетонної основи і забезпечення необхідного зчеплення адгезиву і складу, що просочує тканину з бетонною поверхнею. Шпаклювальні склади застосовують для вирівнювання поверхні. Як правило, такий метод посилення передбачає використання епоксидних смол. Посилення стислих і позацентрово стиснутих конструкцій (колони, простінки) здійснюється шляхом влаштування навколо перетину елементів бандажів з напрямом волокон перпендикулярно поздовжньої осі конструкції, що підсилюється. Бандажі встановлюються по всій висоті конструкції. Посилення балкових конструкцій, що згинаються здійснюється наклеюванням фіброармованих систем на нижню поверхню ребра так, щоб волокна були спрямовані уздовж осі конструкції, що підсилюється і вертикальних або похилих хомутів в приопорній зоні так, щоб волокна були спрямовані перпендикулярно поздовжньої осі. Посилення плитних конструкцій здійснюється наклеюванням на нижню поверхню накладок фіброармованих систем з напрямом волокон уздовж осі конструкції і поверх них поперечних накладок з напрямом волокон перпендикулярно поздовжнім накладкам. До наклеювання підсилюючих елементів поверхня основи повинна бути вирівняна, а дефекти усунені. Поверхня бетону повинна бути очищена від фарби, масла, жирних плям, цементної плівки. Для кращого зчеплення адгезиву з бетоном поверхня повинна бути шорсткою. Після очищення поверхня бетону обробляється складом ґрунтовки з метою зміцнення основи і поліпшення зчеплення адгезиву з бетонною поверхнею. Дрібні дефекти (відколи, раковини, каверни) не повинні бути глибше 5 мм і площею не більше 25 см2. Такі дефекти повинні бути усунені за допомогою полімерцементних ремонтних сумішей з швидким набором міцності. Вирівнювання значних (понад 25 см2) ділянок поверхні проводиться з використанням полімерцементних ремонтних складів з наповнювачем у вигляді піску і дрібного щебеню. У разі руйнування (відшарування) захисного шару бетону в результаті корозії арматури слід видалити його, очистити оголену арматуру від продуктів корозії, обробити її перетворювачем іржі і після цього відновити захисний шар спеціальними ремонтними складами. Міцність основи на стиск повинна бути не менше 15 МПа. Тріщини з розкриттям більше 0,3 мм повинні бути відремонтовані низьков’язкими епоксидними або поліуретановими складами, тріщини з меншим розкриттям можуть бути затерті полімерцементним розчином. Значний ефект від посилення конструкцій композиційними матеріалами може бути досягнутий при посиленні балок і плит покриття промислових будівель, які при посиленні традиційними методами вимагають складних конструктивних рішень, великих витрат праці, зупинки технологічного процесу виробництва при виконанні робіт по посиленню, вага конструкцій посилення часто виявляється значною. Незважаючи на те, що сталевий прокат має низьку вартість і має достатню втомну міцність, що безсумнівно є перевагою методу посилення залізобетонних конструкцій сталевим прокатом, цей метод має ряд недоліків, таких як, можлива корозія стальних елементів, значна вага стальних елементів, складність і трудомісткість роботи, що вимагає від працівників високої кваліфікації. У той же час перевагами методу посилення залізобетонних конструкцій фіброармованими системами є: відмінна стійкість до корозії; композитні панелі мають міцність на розтягнення, на порядок вище, ніж сталеві; композитні панелі мають дуже високу втомну міцність; відсутня необхідність влаштування робочих майданчиків (роботи можуть виконуватися з автопідйомника); простота і швидкість процесу. |
|
| Date |
2019-07-04T14:11:05Z
2019-07-04T14:11:05Z 2018-12-30 2018-12-10 |
|
| Type |
Proceedings Book
|
|
| Identifier |
Ігнатьєва В.Б. Застосування композиційних матеріалів для підвищення несучої здатності залізобетонних конструкцій / В.Б. Ігнатьєва, В.М. Білінський // Логос: зб. наук. праць за матеріалами Міжнар. науково-практ. конф. «Підсумки розвитку наукової думки: 2018», 30 грудня 2018 р., м. Івано-Франківськ. / ГО «Європейська наукова платформа» – Обухів: Друкарня ФОП Гуляєва В.М., 2018. – Т. 9. - С. 8-10.
978-617-7171-80-4 http://elartu.tntu.edu.ua/handle/lib/28680 |
|
| Relation |
Овчинников И.Г. Вопросы усиления железобетонных конструкцій композитами [Електронний ресурс] / И.Г. Овчинников, Ш.Н. Валиев, И.И. Овчинников, В.С. Зиновьев, А.Д. Умиров. // Интернет-журнал «Науковедение». – 2012. – № 4. - Режим доступу до журн.: https://naukovedenie.ru/PDF/8tvn412.pdf.
Кушнир М.В., Прядко Н.В., Волков А.С. Расчет и усиление железобетонной балки покрытия композитными материалами / М.В. Кушнир, Н.В. Прядко, А.С. Волков // Вестник Донбасской национальной академии строительства и архитектуры. «Здания и сооружения с применением новых материалов и технологий» – Макеевка, 2017. – № 2017-3(125). – С.12-16. |
|
| Rights |
© Колектив авторів конференції, 2018
© Збірник наукових праць «ΛΌГOΣ», 2018 © ГО «Європейська наукова платформа», 2018 |
|
| Format |
8-10
|
|
| Coverage |
Івано-Франківськ
UA |
|
| Publisher |
ГО «Європейська наукова платформа» – Обухів: Друкарня ФОП Гуляєва В.М.
|
|