О результатах испытаний метода усиления несущих конструкций ВСУ – Высокопрочными Системами Усиления

Так сложилось, что строительные технологии на территории стран Таможенного союза планомерно достигают мирового уровня, а иногда даже опережают его на 2-3 года. Не является исключением и применение так называемых композиционных материалов (на основе ITECWRAP ®), которые активно используются в России вот уже более 10 лет.

1ВСУ — высокопрочная система усиления (композиционные материалы на основе стеклянных, углеродных и армидных и других высокопрочных волокон) — нашли свое применение в области усиления железобетонных, деревянных, металлических, каменных конструкций. Причем, как неповрежденных конструкций, так и конструкций, получивших, под воздействием эксплуатационных и коррозионных процессов, некоторые повреждения, и, соответственно, потерявших частично свою несущую способность.

 

Для проверки эффективности метода внешнего армирования железобетонных конструкций с применением ВСУ в испытательном центре в 2008 году были проведены испытания строительных конструкций (железобетонных плит и перемычек), усиленных углеволокном.

Эксперимент заключался в следующем: сначала испытывались на прочность неповрежденные конструкции до их разрушения (трещины и разломы). Затем они усиливались в один слой холстами углеволокна и вновь испытывались на прочность.

Все степени нагрузки и сопровождающие их разрушительные процессы фиксировались и отражались в соответствующих таблицах.
Какие же выводы сделали экспериментаторы?

Цифры, полученные в ходе испытаний, впечатляют. Например, для железобетонной перемычки, которая без усиления разрушилась при достижении 135 % от контрольной (предельно допустимой по требованиям ГОСТ) нагрузки. То есть, запас прочности составил 35 %. После усиления эта же перемычка разрушилась при достижении 124 % от контрольной нагрузки. То есть восстановление несущей способности разрушенной перемычки произошло с запасом прочности в 24 %!

Еще эффективнее произошло восстановление прочностных характеристик железобетонной плиты, которая без усиления разрушилась при 119 % допустимой нагрузки, а после усиления — при 169 %. То есть она не только восстановила свою прочность, но и стала в полтора раза крепче, чем была до испытаний.

Таким образом, в зависимости от сечения применяемых ВСУ, они способны, как восстанавливать несущую способность железобетонных конструкций до нормативных нагрузок, так и увеличивать её почти в 2 раза.

Если же учесть, что трудоемкость и стоимость усиления зданий ВСУ ниже традиционных способов реконструкции, применение этой технологии в строительстве сулит значительные выгоды для строительных и эксплуатирующих организаций.

Суть метода усиления, та же, что и при усилении металлом:

  1. Расчет1 композитной арматуры производится так же, как и в случае с металлической, однако за счет более высоких прочностных характеристик получаемого усиления, его расчетное сечение в разы меньше. Кроме того, вес самого материала, в сравнении с металлом, мизерно мал. Все это позволяет отказаться от дополнительных затрат:
  • на расчет и устройство опорных точек для металлического профиля
  • на расчет и строительство дополнительных колонн
  • на выискивание необходимого пространства под сечение профиля арматуры (балки, швеллера, двутавра), см рис. 1-2

 2
 

  2. Разработанная технология так же, как и при усилении металлом, начинается с подготовки реконструируемой конструкции: с поверхности тщательно удаляются продукты коррозии (старый бетон, гнилая древесина, ржавчина металла). Специальными составами останавливается дальнейшая коррозия элементов конструкции и восстанавливается геометрия. После этого конструкцию можно усиливать.

   3. Существует два вида конструкционной арматуры: в виде пластика (волокна и клей) и в виде ткани. Нанесение клеевого состава на материал может осуществляться двумя способами:

  • механизированное нанесение
  • ручное нанесение.

    4. Укладка материала на усиливаемую поверхность производится вручную. После полимеризации клеевой массы проверяется качество работ.

Потребность такого усиления может возникать в следующих случаях:
  • 3ослабление несущей способности существующих конструктивных элементов здания, вплоть до случаев, когда дальнейшая эксплуатация невозможна из-за опасности их разрушения
  • проведение реконструкции старых сооружений, когда увеличивается проектная эксплуатационная нагрузка (например, повышение этажности)
  • реконструкция без повышения проектных нагрузок, но при изменениях в схеме работы железобетонных конструкций (при перепланировке и перепрофилировании зданий)
  • исправление строительного брака при сдаче госкомиссии задания и сооружения в эксплуатацию
  • предписания Ростехнадзора

На данный момент технология усиления композитной арматурой использована более чем на 100 предприятиях для восстановления и усиления несущих конструкций зданий и сооружений. Имеется опыт эксплуатации и сервисного обслуживания данных систем усиления.

 

Примечание

1. При расчете композитной арматуры применяется программный комплекс ITECWRAP®CAD

 

Промышленная безопасность

news040419-2

Проблемы проектной подготовки горного производства

При проведении XI специализированной выставки «ГОРНОЕ ДЕЛО/UralMining’18» состоялось очередное заседание Горно-металлургического совета Уральского федерального округа по теме «Обеспеченность проектирования предприятий горно-металлургического комплекса нормативной документацией». Тематика заседания Совета сформулирована Общественным советом при Уральском управлении Ростехнадзора, которым было рекомендовано провести расширенное совещание с привлечением представителей горных предприятий и научной общественности…

Государственный надзор

news210318-5

О здоровье округа: экологическом, трудовом, финансовом

«Из года в год по результатам опросов предпринимателей проблема наличия административных барьеров остается в тройке «лидеров», – подтвердил полномочный представитель Президента РФ в Южном федеральном округе (ЮФО) Владимир УСТИНОВ. – Владимир Васильевич, 2017-й запомнился как Год экологии в России. Приведите примеры успешного выполнения экологических программ, заявленных предприятиями ЮФО в рамках плана мероприятий этого экологического проекта. – В рамках Года экологии Минприродой и Росприроднадзором заключены…

Охрана труда, аттестация специалистов, персонал

news040419-3

Травматизм снижается, но проблемы остаются

По данным Росстата и Министерства труда, производственный травматизм снизился более чем в два раза за последние 10 лет, в 2018-м положительная динамика сохранилась. Вместе с тем эксперты отмечают, что, несмотря на улучшения, остались нерешенные проблемы. Что чаще всего становится причиной несчастных случаев на производстве и какие современные инструменты могут изменить ситуацию? По данным Росстата, численность пострадавших в результате несчастных случаев (НС) в 2017 году уменьшилась в 1,4 раза по сравнению с…

Энергетика

news121018-1

Работа под напряжением. Мировые тенденции и технологические особенности. Вопросы безопасности и охраны труда.

Летом 2016 года международную профессиональную общественность всколыхнула информация о том, что американскими компаниями AEP и QES совместно был реализован грандиозный инновационный проект по замене проводов под напряжением на двух действующих высоковольтных линиях электропередачи 354 кВ общей протяженностью несколько сот километров. Это, безусловно, был важнейший, чрезвычайно значимый шаг в развитии технологии проведения работ под напряжением. Американским коллегам удалось поднять масштаб таких работ на…

Экология

news220218-1

Разливы нефти. Новое в законодательстве

2018 год начался с нескольких аварий на нефте- и продуктопроводах. 18 января возгорание на нефтепроводе в Энгельсском районе Саратовской области. Из лопнувшей трубы (одной из возможных причин аварии в «Транснефти» называют дефект сварного шва) вытекло около 900 куб. м. нефти, вещество разлилось на 1,5 км, произошел пожар, в результате которого 36 домов пострадали в селе Красноармейское. 19 января нефть разлилась в реке Кудушлинка под Уфой из-за аварии на трубопроводе, принадлежащем компании «Башнефть-Добыча».…

Саморегулирование

Компенсационные фонды – и ныне там

Саморегулирование в строительной отрасли существует уже более двух лет, однако, многие вопросы, связанные с одним из базовых механизмов саморегулирования – компенсационными фондами – до сих пор остаются нерешенными. Компенсационный фонд саморегулируемой организации воплощает собой основную идею саморегулирования – коллективную ответственность членов саморегулируемых объединений за результаты их работы. Порядок формирования, размещения и осуществления выплат из компенсационных фондов СРО в строительной отрасли…