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

news121219-1

История становления горного надзора в России

Конец ХVII века в мировой истории определен как период бурного развития мануфактур. Данный процесс не обошел и ремесло горного промысла, которое уверенно развивалось благодаря добыче угля, железной руды, золота, серебра, соли, цветных металлов. В этот период на шахтах широко применяется деревянная крепь, используются охранные целики, выработанное пространство закладывается породой, отрабатываются гнездовые залежи руд, расположенные на небольшой глубине, горные работы в зимнее время производятся без крепления,…

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

news081119-1

Борьба с нефтегазовым фонтанами

Одной из сложнейших аварий 1-й категории в нефтегазовой отрасли являются открытые газоконденсатные и нефтегазовые фонтаны на скважинах, которые наносят значительный экологический ущерб окружающей среде, техническим ресурсам, приводят к колоссальным убыткам организаций, ведущих добычу, строительство и ремонт скважин. «Наша компания уже много лет занимается предупреждением возникновения и ликвидацией подобных аварий», – рассказывает Руслан БАКЕЕВ, заместитель генерального директора – главный инженер ООО…

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…