ITECWRAP® CFRP технология «невидимого» усиления несущих конструкций (фундаментов, плит, стен, колонн) композиционными материалами

4     Деревянные, кирпичные, каменные, металлические и железобетонные несущих конструкций часто подвержены коррозионными и ненормативным процессам . Усиление углеволокном — одна из проверенных временем технологий в сфере ремонта строительных сооружений, для восстановления несущей способности и усиления конструкций . В этой, поистине революционной, разработке собраны воедино антикоррозионные меры, гидроизоляция конструкций и восстановление прочности строительных материалов. Технология практически не имеет достойной альтернативы при необходимости усиления несущих конструкций, вызванной изменением функционального назначения сооружений, реконструкцией или значительной потерей несущей способности в ходе эксплуатации. Высокопрочные системы усиления (ВСУ) позволяют даже повысить прочность конструкции почти в 2 раза от нормативной.

Углеродное волокно (ровинг)

Материал, состоящий из тонких нитей диаметром от 3 до 15 микрон, образованных преимущественно атомами углерода. Выравнивание кристаллов придает волокну большую прочность на растяжение. Углеродные волокна характеризуются высокой силой натяжения, низким удельным весом, низким коэффициентом температурного расширения и химической инертностью. При этом удельный вес углеродных волокон не превышает 2 г/см3, что позволяет получать конструкции вдвое легче алюминиевых и впятеро легче стальных.

ВСУ композиты

Многосложные структуры, образованные комбинацией углеродных волокон как армирующих элементов и связующего (матрицы). Механические и другие свойства композита определяются тремя основными параметрами: высокой прочностью углеродного волокна, жесткостью матрицы и прочностью связи на границе матрица–волокно. Композиты с полимерной матрицей – углепластики. В результате упруго-прочностные характеристики композитов на их основе значительно превышают аналогичные показатели алюминия и стали.

Стойкость в условиях агрессивной химической среды

Применяемые в ВСУ углеродные и арамидные волокна способны противостоять воздействию щелочей, кислот, хлоридов, сульфатов, нитратов и др. химически активных веществ. В зависимости от конкретных условий применяется тот или иной вид волокон.

Экологичность

Применяемые в ВСУ композитные материалы совершенно безвредны для человека и окружающей среды в нормальных условиях эксплуатации. Они инертны и не имеют в своем составе токсических веществ и вредных примесей. Они не загрязняют атмосферу и не наносят вреда при попадании в почву.

ВСУ в зонах сжатия

Прочность композиционных материалов на сжатие ниже, чем на растяжение. Так, причинами разрыва волокон при нагрузках на сжатие могут стать поперечное растяжение, срез, микро-изгиб волокон в поперечном направлении. И хотя для углеродных волокон, например, степень снижения прочности не слишком велика, использовать ВСУ в зонах сжатия не стоит, так как эта область применения исследована недостаточно.

ВСУ и электропроводимость

ВСУ на основе арамидных и стекловолокон хорошие диэлектрики и могут применяться в качестве защиты инженерных коммуникаций и линий электропередач. Углеродные волокна, проводят электричество, но при условии изолированности от стальной арматуры, ВСУ на их основе можно применять для усиления   конструкций, имеющих косвенное отношение к воздействию электричества, например, мостов с движением электротранспорта.

Стойкость при воздействии температуры

Коэффициенты линейной деформации под влиянием температуры для применяемых в ВСУ волокон различны. Углеродное и стекловолокно почти не подвержены деформациям при изменениях температуры. Результаты проведенных испытаний показывают, что в целом, в диапазоне от -28 °С до + 28 °С, температурным воздействием можно пренебречь.

Противодействие ударной волне

Применение ВСУ не только повышает прочность строительных конструкций, но и существенно увеличивает их упругость и вязкость. А это, в свою очередь, помогает избежать обрушения зданий и сооружений в результате террористических актов, техногенных и природных катастроф (взрывов на огнеопасных производствах, взрывов бытового газа, пожаров, землетрясений, метеоритных дождей).

Противодействие огню

Углеволокно начинает окисляться в воздушной среде при 275 °С. Арамидные волокна выдерживают 200 °С. Все они не поддерживают процесс горения, а прочность на растяжение снижается при температуре около 250 °С на 20 %.

Способность выдерживать ударные нагрузки

При воздействии ударной силы волокна способны принимать на себя значительное количество энергии, благодаря сочетанию высокой прочности на растяжение и значительного относительного удлинения.

ВСУ и реологические свойства 

Все композиционные материалы обладают различной степенью ползучести, особенно при длительной эксплуатации в неблагоприятных условиях. Это со временем приводит к снижению прочности на растяжение. Данные испытаний показали, что углеродные волокна почти не подвержены ползучести, далее идут арамидные и стекловолокна. При расчете ВСУ для конкретных объектов этот фактор учитывается, равно, как и условия их эксплуатации.

Возможность проведения работ при минусовых температурах

Использование в ВСУ углеродных волокон позволяет производить работы даже при минусовых температурах. Для того, чтобы повысить температуру адгезива, на полотно подают напряжение и разогревают его до 70 °С. Это позволяет не только правильно выполнить технологический процесс, но и увеличить температуру стеклования клеящего состава и выиграть время. При необходимости разогреть зону усиления можно и другими способами. Кроме того, существуют специальные клеевые составы для работы при отрицательных температурах.

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…