Anglies pluošto naudojimas statyboje: armatūrinis sutvirtinimas ir laikančių konstrukcijų sutvirtinimas

Šiuolaikinė statyba, kaip ir bet kuri kita pramonė, nėra baigta neįvedus naujoviškų technologijų, o šiandien medžiagos, anksčiau naudotos tik aukštųjų technologijų pramonės šakose, pavyzdžiui, raketos, plačiai naudojamos statybų pramonėje, formuojant ateities architektūrą. Vienas iš svarbiausių šiuolaikinės statybos uždavinių yra užkirsti kelią problemoms, susijusioms su pastatų ir konstrukcijų tvirtumu, kuriam įtakos turi dinaminės apkrovos, temperatūros pokyčiai ir kiti agresyvūs klimato veiksniai. Dėl to ant betoninių pastatų sienų atsiranda įtrūkimų, nulupamas apsauginis sluoksnis, dėl to sumažėja pastatų eksploatacinės savybės. Šiuo atžvilgiu laikančiųjų konstrukcijų sutvirtinimas, skirtas išvengti jų priešlaikinio sunaikinimo, tapo neatskiriamu statybos etapu. Jei anksčiau populiari medžiaga, naudojama šiems tikslams, ilgą laiką buvo stiklo pluoštas, šiandien ji palaipsniui pakeičiama nauja paklausa medžiaga – anglies pluoštu, apie kurios savybes ir ypatybes mes kalbėsime toliau.

Kas yra anglies pluoštas? Medžiagos naudojimo ypatybės

Anglies pluoštas yra dirbtinės kilmės linijinė elastinga kompozicinė polimerinė medžiaga, kurios struktūrinis elementas yra plonos anglies gijos, kurių skersmuo nuo 3 iki 15 mikronų, sudarytos iš anglies atomų. Pastarieji, savo ruožtu, yra sujungti į mikroskopinius kristalus, kurie dėl derinimo yra lygiagrečiai vienas kitam. Lyginimas padeda padidinti pluošto tempimo stiprumą. Pagal savo technines charakteristikas, ypač kietumą, anglies pluoštas yra kelis kartus pranašesnis už metalą, todėl jis plačiai naudojamas gynybos, kosmoso ir statybos pramonėje. Nepaisant to, kad unikalios anglies pluošto savybės leidžia šią medžiagą laikyti novatoriška, ji nėra mūsų amžiaus išradimas ir jau seniai naudojama orlaiviuose ir raketose, o nuo praėjusio amžiaus pabaigos – statybose. Jis pirmą kartą šioje srityje pasirodė 1980 m., Kai visi Kalifornijos pastatai ir statiniai buvo pradėti statyti naudojant anglies pluoštą, o tai leido sustiprinti seismiškai aktyvioje zonoje esančius pastatus. Pradėję eksploatuoti šį turtą, namų statybininkai rado šios medžiagos pritaikymą atliekant gyvenamųjų pastatų remonto priemones, ir nuo to laiko jos populiarumas tik augo..

Svarbu! Reikėtų prisiminti, kad anglies pluoštas, kaip ir betonas, yra tik medžiaga, o ne galutinis gatavas produktas. Tai yra pagrindas gaminti daugybę medžiagų, naudojamų statyboje, kad būtų sustiprintas. Tai apima anglies tinklus, lameles ir juostas.

Anglies pluošto specifikacijos: pagrindiniai privalumai

Anglies pluoštas susideda iš poliakrilnitrito, kuris buvo iš anksto apdorotas aukšta temperatūra (iki 3–5 tūkst. Laipsnių). Dėl techninių savybių anglies pluoštas naudojamas išoriniam sutvirtinimui, kurio metu jis yra įmirkytas rišikliu (dviejų komponentų epoksidine derva) ir, kaip ir tapetai, priklijuojamas prie konstrukcijos, kurią reikia sutvirtinti, paviršiaus. Šio rišiklio naudojimo tikslingumas buvo įrodytas keliais būdais:

• Pirma, epoksidinė derva turi gerą sukibimą su gelžbetonu;
• Antra, po cheminės reakcijos su derva anglies pluoštas virsta kietu plastiku, įgydamas 6–7 kartus didesnį stiprumą nei plienas.

Šiandien anglies pluoštas yra populiariausias tarp kitų kompozicinių medžiagų. Nepaisant to, kad jis yra 30% lengvesnis už aliuminį ir 75% lengvesnis už geležį, jo tempiamasis stipris yra keturis kartus didesnis nei geriausių plieno rūšių. Anglies pluoštas, pagamintas remiantis anglimi, turi mažą savitąjį svorį ir šiek tiek išsiplečia kaitinant, tačiau nėra veikiamas aštrių cheminių medžiagų. Atsižvelgiant į pirmiau minėtas charakteristikas, anglies pluoštas gali būti laikomas universalia medžiaga, pritaikyta naudoti įvairiose klimato zonose..

Ilgas medžiagos tarnavimo laikas paaiškinamas šių privalumų deriniu:

• Aukštos hidroizoliacinės savybės dėl blizgaus anglies pluošto paviršiaus, dėl kurio medžiaga nereaguoja su vandeniu;
• Didelis sukibimas su įvairiais paviršiais;
• Išskirtinis atsparumas korozijos procesams;
• Lengvumas yra savybė, dėl kurios armatūros sistema nesukuria papildomų pastato apkrovų. Nepaisant to, kad anglies pluoštas sveria daug mažiau nei plienas, jis pasižymi didelėmis stiprumo savybėmis;
• Naudodami anglies pluoštą, jūs gaunate galimybę armuojančią medžiagą tepti keliais sluoksniais;
• Atliekant remonto darbus, jūs negalite sustabdyti sustiprinto pastato veikimo;
• Anglies pluošto naudojimas pamatui sustiprinti savo rankomis padeda sumažinti laiko ir darbo sąnaudas darbo metu;
• Anglies pluoštas pagrįstai laikomas universalia medžiaga, kuri gali būti naudojama bet kokio sudėtingumo ir konfigūracijos konstrukcijoms sutvirtinti, įskaitant ant suapvalintų ir kampuotų paviršių, briaunotų grindų plokščių, rėmo konstrukcijų sijų elementų, taip pat tiltų skersinių T sijų. būdingas mažas šonkaulių plotis;
• Anglies pluoštas – aplinkai nekenksminga ir toksiška saugi medžiaga sutvirtinimui;
• Be to, ši medžiaga yra atspari ugniai ir smūgiams..

Kokius reikalavimus turėtų atitikti efektyvi sutvirtinimo technologija??

Siekiant užtikrinti veiksmingą konstrukcijos sutvirtinimą, armatūros technologija turi užtikrinti, kad būtų įvykdytos kelios sąlygos:

• Natūralus konstrukcijų drėgmės kiekis neturėtų būti kliūtis montuoti armatūros elementus;
• Armatūros elementai turi būti patikimai priklijuoti prie bet kokių statybinių medžiagų, todėl bus efektyviai perkeltos jėgos iš sustiprintos konstrukcijos į armatūros elementus;
• Visos armatūros procese naudojamos medžiagos, įskaitant surinkimo klijus, turi pasižymėti savybėmis, kurios laikui bėgant yra stabilios, o tai pagerins armatūros efektyvumą;
• Kadangi konstrukcijos, pagamintos iš įvairių medžiagų, yra sutvirtinamos, armatūros elementų elastingumo ir stiprumo modulis turėtų būti gana platus.

Visi aukščiau išvardyti reikalavimai atitinka išorinio sutvirtinimo elementus, kuriuos sudaro dirbtinės kilmės pluoštai, ypač aramidas ir anglis, o pastarieji, parodę geriausią kainos ir kokybės santykį, yra labiausiai paplitę.

Kokiose situacijose būtina atlikti išorinį sutvirtinimą?

Šiandien anglies pluoštas naudojamas sustiprinti konstrukcijas, pagamintas iš įvairių medžiagų:

• Gelžbetoniniai pastatai – tai tiltai, hidraulinės konstrukcijos ir architektūros paminklai, kuriems reikia apsaugos nuo korozijos, sutvirtintų elementų sutvirtinimas ir jų apsauga nuo perkrovų. Šią funkciją visiškai tvarko anglies pluoštas;
• Metalinės konstrukcijos, kurių elastingumo ir stiprumo modulis yra artimas anglies pluoštui;
• Akmens konstrukcijos, ypač akmeniniai stulpai, mūrinių namų sienos ir pilonai.

Poreikis sustiprinti pastatus išorine armatūra atsiranda tokiose situacijose:

• Sugadinus konstrukciją, dėl kurios sumažėjo jos laikomoji galia, standumas ir atsparumas įtrūkimams;
• Jei pasikeitė pastato eksploatavimo sąlygos, tai išreiškiama apkrovų dydžio ir pobūdžio pasikeitimu;
• Projektuojant ir statant konstrukcijas, siekiant padidinti jų seisminį atsparumą ir padidinti kapitalinio remonto intervalus;
• Ilgai veikiant mechaninių veiksnių struktūrai ar agresyviai gamtinei aplinkai, dėl kurios betonas ardomas arba sutvirtinama armatūra, būtina pašalinti nuviliančias pasekmes ir sustiprinti konstrukciją..
• Išanalizavus tam tikrą techninių ir ekonominių rodiklių rinkinį, galima daryti išvadą, kad armavimas iš anglies pluošto dažniausiai yra tinkamas gelžbetoninių konstrukcijų atžvilgiu, tačiau jis taikomas metalo, betono ir net mediniams pastatams bei konstrukcijoms..

Įprasti anglies pluošto dizainai

Jei naudojate anglies pluošto ir išorinio sutvirtinimo sistemas, atminkite, kad projektuodami armatūros sistemas, turite vadovautis praktikos kodeksu 164.1325800.2014 „Gelžbetoninių konstrukcijų sutvirtinimas kompozicinėmis medžiagomis. Dizaino taisyklės “.

Atsisakę grindų sutvirtinimo specialistų rankomis ir patys juos sutvirtindami, atminkite, kad tai atliekama klijuojant anglies pluoštą didžiausios apkrovos vietose – jie dažniausiai patenka į centrinę tarpatramio dalį ir liečiasi su apatiniu konstrukcijos kraštu. Šios technikos dėka žymiai padidėja konstrukcijos laikomoji galia lenkimo momentų atžvilgiu. Norėdami išspręsti šią problemą, ekspertai rekomenduoja naudoti bet kurią iš turimų anglies medžiagų rūšių – lamelę, juostą ar tinklelį..

Svarbu! Sijų stiprinimo procese dažnai reikia sustiprinti atramines zonas, o tai padidins konstrukcijos laikomąją galią veikiant skersinėms jėgoms. Šiuo tikslu klijuojami U formos spaustukai, pagaminti iš anglies tinklų ar juostų..

Svarbu! Kalbant apie anglies pluošto medžiagų naudojimo ypatumus, reikia pažymėti, kad dėl montavimo būdų ir klijų panašumo anglies juostos ir lamelės paprastai montuojamos kartu, o naudojant anglies tinklus dėl montavimo medžiagos „šlapiu“ būdu, neapima juostų ir lamelių.

Diskutuojant apie betono sutvirtinimo savo rankomis technologiją, būtina atskirai kalbėti apie kolonų sutvirtinimą, kuris atliekamas įklijuojant juos anglies tinklais ar juostomis, sumontuotomis skersine kryptimi. Dėl to galima pasiekti „vergijos“ efektą, kuris neleidžia skersinėms betono deformacijoms..

„Pasidaryk pats“ pamatų sutvirtinimas: žingsnis po žingsnio instrukcijos

Jei ieškote atsakymo į klausimą: „Kaip sustiprinti pamatą savo rankomis?“, Perskaitykite žemiau pateiktas mūsų rekomendacijas ir sužinosite, kaip sustiprinti pamato plokštę savo rankomis..

Paviršiaus paruošimas: ekspertų patarimai

Prieš pradedant montuoti išorinę armatūros sistemą naudojant anglies pluoštą, būtina pažymėti konstrukciją, nubrėžti zonas, kuriose bus sutvirtinimo elementai. Po matmenų nuvalykite paviršių nuo apdailos medžiagų likučių, cemento pieno, naudodami kampinį šlifuoklį su deimantiniu puodeliu arba vandens smėlio pūtimo mašiną, kol pasirodys šiurkštus betono užpildas. Pabandykite efektyviai atlikti šias manipuliacijas, nes armatūros sistemos efektyvumas tiesiogiai priklauso nuo paruošto pagrindo savybių. Rengdami bazę, atkreipkite dėmesį į šiuos parametrus:

• Medžiagos, iš kurios pagaminta sustiprinama konstrukcija, vientisumas ir stiprumas;
• Paviršiaus, ant kurio bus sumontuotas anglies pluoštas, lygumas;
• Paviršiaus, ant kurio bus klijuojama anglies medžiaga, temperatūra ir drėgmė;
• Dulkių ir kitų nešvarumų trūkumas;
• Be to, tam tikro tipo darbų atlikimo technologiniuose žemėlapiuose galima rasti daugybę kontroliuojamų parametrų..

Armatūrinių medžiagų paruošimas

Anglies pluoštas parduodamas susuktas į ritinius, suvyniotas į plastikinę plėvelę. Ruošiant darbinį paviršių, svarbu užtikrinti, kad ant armuojančios medžiagos nepatektų daug dulkių, susidarančių šlifuojant betoną, nes dėl to medžiaga nebus prisotinta rišiklis ir sukels gamybos defektus.

Norėdami to išvengti, prieš pjaustydami medžiagą, padenkite darbinį paviršių polietilenu ir tik tada atlikite matavimus. Norėdami pjaustyti anglies tinklus ir juostas, galite naudoti raštinį peilį arba žirkles metalui, lamelėms – su kampiniu šlifuokliu, turinčiu metalo pjovimo ratą..

Rekomenduojama naudoti dviejų komponentų kompozicijas kaip klijus, dėl kurių tam tikrų proporcijų dviejų komponentų maišymas bus neatskiriamas jų paruošimo etapas. Kad netyčia nepažeistumėte jų santykio, jų dozavimo metu būtina naudoti matavimo indus ar svarstykles. Ruošiant mišinį yra svarbi taisyklė – komponentai sumaišomi, palaipsniui pridedami vienas prie kito ir sumaišoma gauta masė su grąžtu, turinčiu specialų antgalį..

Svarbu! Ruošiant mišinį, klijai gali užvirti..

Svarbu! Šiuolaikinėje statybų rinkoje galima rasti komplekte tiekiamų klijų – t.y. į du kibirus, kuriuose reikiamas komponentų tūris jau buvo dozuotas. Taigi, dirbant su jau dozuotais mišiniais, pakanka sumaišyti vieno kibiro turinį su kito turiniu (darbo patogumui vienas iš kibirų tiekiamas didesnio tūrio ir lieka pusiau tuščias).

Anglies tinklams naudokite polimerinio cemento klijus, kurie tiekiami maišeliuose ir prieš naudojimą praskiedžiami vandeniu pagal instrukcijas.

Kaip sumontuoti anglies pluošto medžiagas?

Armatūros sistemos montavimo technologija labai skiriasi priklausomai nuo naudojamos medžiagos rūšies..

Anglies juostos montavimas gali būti atliekamas „sausai“ arba „šlapiai“. Abiem atvejais ant sutvirtinamo pagrindo paviršiaus užtepamas klijų sluoksnis, tačiau „šlapias“ metodas apima anglies juostos įmirkymą klijais ir tada ritinėliais susukimą į pagrindą, o „sausas“ metodas apima juostos pritvirtinimą prie pagrindo ir tik po valcavimo ji yra įmirkyta klijų mišiniu. Taigi diegimo veiksmų seka yra atvirkštinė. Norint įmirkyti anglies juostą klijų kompozicija, ant jo paviršiaus uždedamas klijų sluoksnis ir, valcuojant voleliu, jie užtikrina, kad viršutinis rišiklio sluoksnis giliai patektų į anglies pluoštą, o apatinis sluoksnis išeis.

Anglies juostos gali būti klijuojamos keliais sluoksniais, tačiau, klijuojant jas prie lubų paviršiaus, nerekomenduojama tepti daugiau nei dviejų sluoksnių, o tai neleis medžiagai „slysti“ pagal savo svorį.

Svarbu! Atminkite, kad kai klijai polimerizuosis, jo paviršius bus visiškai lygus ir lygus, todėl beveik neįmanoma baigti. Šiuo atžvilgiu, nelaukiant, kol rišiklis sukietės, ant „šviežio“ paviršiaus užtepamas šiurkštaus smėlio sluoksnis..

Montuojant anglies lameles, rišiklio sluoksnis uždedamas ne tik ant sustiprinamos konstrukcijos, bet ir ant tvirtinamo elemento. Pasibaigus darbui, lamelė susukama voleliu arba mentele..

Montuojant anglies tinklelį, juostos pamato sutvirtinimo savo rankomis metu jis pritvirtinamas prie sudrėkinto betono paviršiaus. Užtepę pirmąjį polimerinio cemento klijų sluoksnį rankiniu arba mechaniniu būdu, nelaukdami, kol išdžius, išvyniokite anglies tinklelį, šiek tiek įspausdami jį į tepamą kompoziciją. Darbo patogumui ekspertai rekomenduoja naudoti mentelę. Tada reikia laukti pradinio kompozicijos nustatymo, kurio pradžios laikas priklauso nuo pasirinktos kompozicijos savybių ir aplinkos temperatūros. Norėdami įsitikinti, kad kompozicija pradeda kietėti, pirštu paspauskite jos paviršių – ją reikia spausti labai stengiantis. Po to taikomas paskutinis polimerinio cemento sluoksnis..

Svarbu! Epoksidiniai klijai yra jautrūs ugniai ir ultravioletinių spindulių gedimui, todėl jie turi būti išbandyti dėl atsparumo ugniai ir apsaugoti nuo ultravioletinių spindulių..