Способы усиления железобетонных конструкций

Содержание

Усиление конструкций углеволокном. Углепластик, цена | Усиление железобетона

Способы усиления железобетонных конструкций

Усиление железобетонных конструкций углепластиком и другими материалами может выполняться различными методами, каждый из которых имеет свои плюсы и минусы. Помимо традиционных вариантов усиления несущих конструкций сейчас применяются технологии по укреплению слабых звеньев сооружений при помощи углеродных композитных материалов.

Всего существует 3 группы подобных способов: традиционные (стандартные), инновационные (более технологичные) и комбинированные (соединение наилучших технологий и рабочих схем). Перед работой над каждым проектом полностью анализируются главные объекты. На основе данных уже подбирают подходящий способ их укрепления.

Начнем с традиционных вариантов:

  • Обетонирование — работа по нанесению бетонных слоев для увеличения площади сечения. Соответственно возрастает и прочность сооружения.
  • Использование стального проката — к примеру, установка на стены металлических тяжей, укрепление отверстий уголками или швеллерами.
  • Монтаж дополнительных элементов для усиления колонн, перекрытий и т. д. (установка распорок или свай).

Инновационные методы усиления конструкций основаны на применении композитов, в том числе углепластика, добавлении смесей, использовании преднапряженных канатов:

  • использование композитных полуфабрикатов — метод, который применяется для точного и значительного укрепления зданий. Его суть заключается в послойной наклейке углеволокнистых композитов на несущие конструкции. Толщина слоя в итоге составит несколько миллиметров, т. е. размеры помещений не изменятся;
  • инъектирование — работа по наполнению различных полостей и трещин. Этот способ помогает накрепко соединить разрозненные части зданий. С помощью различных смесей и инъекций укрепляются стены, фундамент и т. д.;
  • укрепление преднапряженными канатами — работы, способствующие повышению прочности зданий, их устойчивости к трещинам. Главный инструмент — предварительно напряженные канаты. Метод применяется только для укрепления монолитных сооружений.

Усиление железобетонных конструкций может проводиться комбинированными способами. В таких случаях применяются стандартные варианты совместно с инновационными.

Почему нужно укреплять карбоновым волокном?

В современном мире усиление строительных конструкций целесообразно проводить с помощью углеволокна и материалов, в основе которых лежат углеволокнистые структуры. Почему же нужно применять именно углеродные композиты?

  • Данные полуфабрикаты значительно превосходят конструкционную сталь, алюминий, распространенные сплавы по физико-механическим параметрам. Термостойкость, устойчивость к агрессивным химическим средам — все это достоинства углеволокна.
  • Износостойкие и долговечные углеволокнистые сетки, ленты и жгуты не подвергаются коррозии. Поэтому усиление металлических конструкций не превратится в бесполезную трату средств и материалов. Сооружение прослужит еще достаточно долго при помощи углеволокнистых композитов.
  • Углеволокно весит в 10 раз меньше стали, в 4 раза меньше алюминия. Поэтому целесообразно использовать именно углеволокнистые материалы для укрепления старых и ветхих зданий, древних исторических объектов. В таких сооружениях недопустима излишняя нагрузка на стены, фундамент и перекрытия.

Углеволокно прекрасно справляется с поставленными задачами «усиление железобетонных конструкций» без изменения основных конструктивных схем (по работе со сталью и другими материалами).

Технология применения углеволокна позволяет не прерывать функционирование объекта. Сам процесс усиления железобетонных конструкций композитными материалами проходит быстро и не требует масштабных подготовительных действий.

3 распространенных технологии усиления бетона углепластиком

Укрепление сооружений углепластик подразделяется на 3 технологии, каждая из которых предназначена для отдельной ситуации:

  • применение лент из углепластика с эпоксидным клеем. Обычно с помощью материалов данного типа укрепляют мосты и пролетные постройки. 1 рулон — 250 метров ленты, которая обладает чрезвычайной жесткостью и прочностью;
  • использование углеволокнистых холстов с эпоксидным клеем. Такая технология необходима для укрепления балок, ригелей, отверстий и колонн. Плюс углеродных холстов в том, что они мягкие и податливые, поэтому им легко можно придать нужную форму;
  • применение углепластиковых сеток совместно с цементными связующими. Основная задача — укрепление кирпичных, каменных и железобетонных строений. Сетки огнеупорны.

Далее разберем поэтапно процесс усиления конструкций углеволокном.

Подготовка поверхности сооружения к началу работ

Перед началом основных работ требуется выполнить ряд подготовительных этапов.

Изначально следует разметить поверхность. Ярко выделяются те области, где будет идти ремонт. Затем обозначенные зоны максимально очищаются от грязи и цемента. Рабочим требуется очистить все вплоть до бетона.

Необходимо точно определить состояние поверхности сооружения, ведь от этого зависит совместимость углеродного волокна и строения:

  • гладкость и чистота;
  • стабильная температура;
  • монолитность;
  • влажность.

Подготовка углеволокна или других углеродных материалов

После очищения поверхности вокруг ремонтных зон наверняка скопится большое количество пыли и грязи. Углеродное волокно необходимо уберечь от любых загрязняющих элементов. Иначе нити не пропитаются связующим. Положительный эффект данного материала будет утрачен.

Перед распаковкой материалов следует накрывать подготовительную область полиэтиленом для защиты углеродного волокна. Заранее необходимо отмерять требуемую длину волокна, а затем приступать к установке.

Усиление бетонных конструкций композитными материалами

Процесс может идти с использованием «сухого» или «мокрого» методов. Каждый из этих двух способов предполагает обработку материала адгезивом. Различаются они лишь последовательностью обработки скрепляющего средства (адгезива) и прокатывания валиком.

Углеродное волокно послойно накладывается на бетонную поверхность. За 1 смену нужно наносить не более двух слоев.

Читайте также  Деформационный шов в железобетонных конструкциях

При монтаже ламелей адгезив нужно наносить и на них, а не только на укрепляемый объект. Далее материал прокатывается валиком.

Укрепление различных сооружений композитными материалами — надежный способ увеличить долговечность построек. Ветхие здания, исторические объекты, древние мосты — несущую способность всех этих конструкций можно усилить с помощью композитов.

Источник: https://skycarbon.com.ua/news/usilenie-konstrukcij/63

Способы усиления железобетонных конструкций

Способы усиления железобетонных конструкций

Усиление железобетонных конструкций — это давно уже не просто блажь, а действенный способ увеличить время эксплуатации отдельных элементов и всего жилища в целом. В данной статье будут описаны методы подобного усиления, также рассмотрены все их тонкости и способы реализации главных методов.

Усиление железобетонных колонн стальными обоймами .

Для чего требуется усиление конструкций?

Операции, направленные на усиление железобетонных плит, необходимы для улучшения их несущих характеристик, времени функционирования, а также дают возможность проводить реставрационные работы различных элементов после долгого износа либо утери каких-либо характеристик под влиянием отдельных факторов.

Работы по усилению железобетонных конструкций

Данные операции подразумевают большой перечень функций и мероприятий, которые необходимы для обеспечения разных эффектов.

  • Увеличение поперечного сечения разных видов компонентов железобетонных конструкций. Выполняется благодаря технологиям бетонирования слоями с применением каркаса для армирования, выбросу бетонного раствора под большим давлением из специального оборудования, инъектирования бетонной смеси в опалубки.
  • Укрепление несущих деталей посредством установки новых элементов. Достигается за счет правильного распределения давления и понижения влияния на укрепляемую деталь посредством установки в строение дополнительных элементов.
  • Освобождение и точное распределение воздействия посредством переноса на другие детали строения. Достигается за счет добавления новых консолей либо модификации старых элементов, а также за счет подмены тяжелых деталей на компоненты с меньшим весом.
  • Увеличение технических свойств железобетонных изделий посредством установки внешних каркасов для армирования. Выполняется посредством установки армирования, анкеров, швеллеров, бетонных пластов, листов из стали, преднапряженных деталей.
  • Установка свай из бетона, специальных подошв и упоров под землей. В данной ситуации применяется бурение отверстий при помощи алмазных сверл. Отверстия выполняются в необходимых местах и наполняются бетонной смесью. Таким образом, повышается устойчивость подземных элементов строения.

Общие сведения

Такие участники нуждаются в капитальном ремонте, а именно в усиление железобетонных конструкций.

Необходимо помнить, что речь идет о важных и ответственных строительных операциях, для которых важно наличие определенных навыков проектирования и обладание довольно высокой квалификацией для верного расчета всего процесса. В перечень данных мероприятий по укреплению железобетонной конструкции могут добавлять некоторые операции. К ним относятся ликвидация неисправностей и брака с помощью инъектирования либо склеивания отдельных элементов. В общем, все, что необходимо для реконструкции целостности строения.

Операции, связанные с усилением железобетонного изделия причисляют к процессам повышенной сложности, поэтому их принято считать более серьезными, нежели простые монтажные работы. Это объясняется тем, что при восстановлении плит либо перекрытий человек не имеет возможности учесть все нюансы работы, ведь исходное положение не совсем ясно и точно. Тем более, процесс напрямую связан со старыми строениями и потребитель не знает положения внутренних элементов, перекрытий, арматурного каркаса, реального распределения давления и многих других необходимых нюансов.

Более того, подобная операция весьма опасна и нуждается в четком следовании инструкциям техники безопасности и большого количества страховочных мероприятий. Необходимо учесть специфические условия монтажа, во время которых функционировать необходимо в ограниченном пространстве, без возможности остановить работу, со стесненным доступом инструментов и многими другими обязательными сложностями. Все это указывает на некоторые ограничения и обязывает особенно тщательно подбирать работников для строительства.

Важно знать, что зачастую многие процессы требуют быстрого выполнения и не допускают отсрочек. Все это также делает работу весьма непростой и обязывает четко и тщательно планировать технологии, методики и график строительства. Беря во внимание все указанные трудности и тонкости, немудрено, что такие процессы регулируются специальными госслужбами и высококвалифицированными специалистами. Созданные проекты требуется согласовывать во многих инстанциях, и что немаловажно, они должны быть максимально правильно оформлены.

Показания к применению работ по усилению перекрытий

Перечень мероприятий по повышению свойств железобетонных перекрытий происходит лишь тогда, когда имеется необходимость для этого. Просто так либо для профилактики такие комплексы мер не выполняют. Далее рассмотрим причины, по которым железобетонная конструкция может нуждаться в усилении:

  • Износ изделия и ухудшение показателей прочности ввиду износа материалов, под влиянием коррозии, под воздействием внешних химических раздражителей, влияния которых не удается избежать.
  • Увеличение количества этажей в строении, из-за чего происходит увеличение давления на цоколь, перекрытия и другие составляющие здания, что может стать причиной деформации либо прочих нерекомендуемых изменений.
  • Изменение планировки сооружения, вплоть до изменения конструкции несущих элементов, что сказывается на перераспределении давления на конструкцию здания.
  • Движения почвы, которые могут стать причиной деформации фундамента, а также увеличения нагрузки на стены, опоры, несущие элементы сооружения.
  • Перестройка сооружения либо изменение его функций, что повлечет возникновение новых способов быстрого разрушения, например – вибрация, большое количество точечных нагрузок, воздействие высоких температур.
  • Деформация либо износ отдельных элементов и составляющих здания в результате аварии, техногенного, стихийного либо военного воздействия.
  • Ликвидация совершенных просчетов во время составления проекта либо при монтажных операциях по возведению сооружения.

Стоит помнить, что в данном списке указаны лишь главные проблемы, по причине которых возможно принятие постановления о том, что ту или иную железобетонную конструкцию необходимо усилить.

Дабы к железобетонным конструкциям применили некие работы по укреплению, необходимо принятие соответствующего решения. Для вынесения такого постановления может потребоваться обследование, в котором железобетонные плиты исследуют. С помощью данного исследования появляется возможность выяснить все свойства компонентов, которые необходимо усилить, а также узнать предельные возможности крепости и наносимые нагрузки на все элементы.

Читайте также  Рекомендации по армированию железобетонных конструкций

По результат исследования выполняются расчеты, и создается проект, в котором, прописаны все элементы, которые подлежат усилению. Также там прописывается вся необходимая техническая информация и финансовые траты на данные работы. Расчет укрепления перекрытий, плит и других железобетонных элементов – это серьезная и непростая операция. Обычно данную работу поручают специальным проектным компаниям.

Как усилить?

Усиление колонны методом торкретирования.

Чтобы укрепить бетонный дом либо его отдельные элементы, имеется большое количество способов. Однако в данной статье мы рассмотрим лишь некоторые методы работы с конструкциями. В некоторых железобетонных конструкциях используют подобные технологии увеличения характеристик различных элементов в жилищах:

  • Совершение штукатурных работ по ремонту для реставрации отдельного элемента, а также для изоляции арматурного каркаса от воздействия коррозии и ликвидации разных повреждений на поверхности детали.
  • Совершение бетонных инъекций в необходимые места для реставрации поверхности элементов.
  • Нанесение бетонного раствора под давлением сжатого воздуха при помощи специальных приспособлений на плиту либо перекрытие. Подача происходит на большой скорости, что дает возможность раствору приобретать сверхвысокую крепость. Используется как самостоятельный метод укрепления, так и вместе с другими технологиями.
  • Укрепление перекрытий и других железобетонных частей посредством создания особых обойм над конструкцией, которые применяют изнаночный каркас и бетонирование с помощью заливки раствора в опалубки и послойного нанесения смеси совместно с вибрационным воздействием.
  • Укрепление плиты цоколя при помощи специальных обойм, анкеров и поясов.
  • Усиление железобетонных элементов при помощи таких материалов, как карбоновое волокно, кевлар и многие другие аналогичные продукты.
  • Модификация отдельных элементов конструкции.
  • Установка разгружающих компонентов – распорки, консоли.

Понятно, что технологии и связанные с ними размеры процедур настолько разные, что детальное объяснение каждого отберет слишком много времени. Но существуют общие правила, которые применимы для каждого из имеющихся методов.

Характеризуются они общими рекомендациями приготовления плоскости и установки арматурного каркаса, и содержит намечание отметок на гранях бетонного изделия, разборку и очищение каркаса от коррозии, сборку внешней арматуры со внутренней. Важно производить очищение и смачивание плоскости посредством водомета. Также в инструкциях могут быть рекомендации по установке стержней внешней арматуры и многих других важных операций.

Заключение

Посредством укрепления железобетонных перекрытий, плит и прочих элементов, можно увеличить время эксплуатации сооружения, ликвидировать небезопасное либо аварийное состояние, приготовить здание к перестройке либо изменению планировки.

Эти операции считаются сложными и весьма ответственными, поэтому требуют тщательности и серьезности.

Источник: https://kladembeton.ru/tehnologija/inye/usilenie-zhelezobetonnyh-konstruktsij.html

Усиление железобетонных конструкций

Способы усиления железобетонных конструкций

Искусственно созданные инженерные конструкции из армированного бетона не вечны. Структурные изменения материала ведут к потере прочности. Снести разрушающееся здание, или провести его реконструкцию, определяют, основываясь на экономической целесообразности.

Ремонт и усиление железобетонных конструкций продлит срок эксплуатации объекта. Решение принимается после обследования состояния несущих конструкций специалистами.

Нормативные документы

Независимо от причины, требующей восстановления или усиления отдельных строительных узлов или всего здания, работы ведутся по существующим стандартам, в определенной последовательности. Определяющими документами для методов усиления с использованием дополнительного армирования, бетонирования конструкций являются:

  • СНиП 52-01-2003 с изменениями 1,2,3 внесенными в 2015 году.
  • Свод правил СП 164. 1325800.2014 устанавливает требования к проектированию для усиления бетонных конструкций углеволокном и другими композитными материалами.
  • Руководящий документ РД-22-01-97. В нем говорится: «к обследованию привлекают экспертов из специализированной организации, с лицензиями от Госгортехнадзора и Госстроя России». Ст.1 п 1.3. Здесь предписаны правила по организации безопасной работы при обследовании зданий и сооружений.

Документальная база построена на основании требований ГОСТ и ссылается на них.

Работы по обследованию конструкций ведутся после выполнения мер безопасности владельцем объекта, и оформляются наряд-допуском. По результатам экспертизы специалисты выдают рекомендации по усилению железобетонных конструкций.

Материалы обследований передаются в проектную организацию. При составление Технического задания на проектирование устанавливают цели и задачи реконструкции. Проект реконструкции включает:

  1. Способы и методы решения задачи.
  2. Подбор материалов, схему и технологию укрепления или усиления конструкции.
  3. Расчет конструкций на функциональность после восстановления.
  4. Материально – техническое обоснование.

В основу проекта ложатся подробные расчеты на основании методических указаний и допусков , которые должны соответствовать СНиП и ГОСТ.

Причины усиления железобетонных конструкций

Обследование состояния ж/б конструкций необходимо, если требуется модернизация, реконструкция или ремонт здания по следующим причинам:

  • Видимые факторы старения – оголилась и проржавела арматура, осыпается бетонная крошка или появились глубокие трещины в массиве, видны и проржавели закладные.
  • Подготовка к капремонту, с усилением железобетонных конструкций серий панельных домов прошлого века.
  • Перепланировка здания с переносом несущих стен или дополнительные надстройки – реконструкция.
  • Смена оборудования, технологического процесса, изменение системы нагрузок.
  • Подвижка грунта, изменение равновесного состояния нагрузок вследствие стихийных бедствий.
  • Устранение ошибок прежнего проектирования и строительства объекта.

Проектировщики выбирают методы усиления железобетонных конструкций для объекта индивидуально, исходя из принципов надежности и экономичности реконструкции или ремонта.

Методы усиления бетонных и железобетонных конструкций

Исходя из результатов обследования и обсудив задачу с заказчиком при разработке технического задания, определяют один из способов усиления бетонных конструкций.

Восстановление несущей способности конструкции

Привести конструкции в порядок, значит предотвратить дальнейшее разрушение и восстановить прочность дефектного места. Необходимо убрать крошки и бетонную пыль в железобетонной конструкции для усиления растянутой зоны любым доступным способом.

Арматуру следует очистить от ржавчины с помощью пескоструйного аппарата. Полностью оголенные стержни очистить от бетонной крошки, оставив зазор около 1 см. Если коррозия сильно повредила металл, установить дополнительные стержни на расстоянии 1-2 см, чтобы зазор можно было снова забетонировать.

Читайте также  Усиление железобетонной перемычки

Если на участке бетон крошится, необходимо провести усиление железобетонных конструкций путем разрушения, удаления крошки, и нанесение новой стяжки с мелким наполнителем.

Железобетонная рубашка создается из специального состава – ремонтной смеси. Она защитит арматуру, и технические свойства балки или опоры не изменятся.

Увеличение несущей способности конструкции

Самый простой способ увеличить несущую способность – установить дополнительные опоры. Стальная или бетонная балка устанавливается на отдельном фундаменте, подводится под усиливаемый узел и расклинивается в вертикальном положении.

Распорки, или подкосные портальные балки увеличивают несущую способность, но упираются в основные несущие конструкции, и их необходимо усилить. Подвесные опоры также опираются на основной каркас.

Нагрузку на другие элементы передают на независимые опорные элементы, расположенные под основными. Разгружают балки горизонтального перекрытия, подведенным снизу металлическим швеллером или двутавром,  конец которого закреплен на независимой опоре.

Устранение факторов повреждения конструкции

Если в ходе обследования обнаружились трещины и пустоты, не нарушающие прочность сооружения, но открывающие доступ к арматуре, необходимо восстановить герметичность.

Для этого продольные щели разделывают на конус, вглубь подают под давлением ремонтный раствор, заполняя раковины, пустоты. Зачастую используются полимерные составы на основе эпоксидной смолы.

Усиление железобетонных конструкций углеволокном

Восстанавливая и усиливая конструкции из бетона, без сцепления нового бетона со старым получить монолит невозможно. Чтобы создать адгезию, необходима химическая обработка места стыка, склейка.

Есть группа материалов, в которых связующими служат полимер и цемент. Такие растворы называют полимерцементами. Нагнетание этих составов в пробуренные шпуры, заполнением ими армированной опалубки приводят к значительному усилению ж/б изделия изнутри. Если поверхность из бетона пропитать жидким полимером, получится бетонополимер.

К композитам, создающим внешнее усиление, относят уникальное амидное волокно кевлар, карбоновое волокно или углепластик. Их используют в ответственных узлах строительных конструкций.

Усиление железобетонных конструкций углеволокном – самый технологичный способ внешнего армирования. Углепластик сочетает углеродные волокна, работающие на растяжение.

Поэтому он эффективен в виде полотна с эпоксидными связующими. В виде добавок к углеволокну, повышающих его жесткость применяют нити каучука серого или келавра желтого света.

Расчет усиления железобетонных конструкций композитами подтверждает их эффективность. Необходимо учитывать, эти материалы разлагаются на свету. Поэтому обязательна обмуровка.

Способы усиления железобетонных конструкций

Увеличение несущей способности элементов возможно как с изменением напряженного состояния, так и без него. Для усиления железобетонных конструкций могут использоваться различные методы в зависимости от самой усиливаемой конструкции — фундамент, стена, колонна, балка, перекрытие, покрытие.

Проектирование и непосредственно сам процесс усиления отдельных конструкций требуют значительно меньше временных и финансовых затрат, чем их полная замена, при этом работы могут проводиться без остановки эксплуатации объекта.

Чаще всего усиление железобетонных конструкций предполагает армирование колонн, балок, ригелей и плит перекрытий. Фермы, находящиеся в аварийном состоянии, снимаются и заменяются на новые (как правило, металлические) или ремонтируются.

Объект усиления Объем работ Сроки работ Стоимость работ Метод и материалы усиления
Балки, ригели от 50 п.м от 10 дней от 400 руб./п.м Наращивание сечения, добавление растянутой арматуры, изменение расчетной схемы
Колонны от 50 п.м от 7 дней от 300 руб./п.м Устройство ж/б обоймы, стальной обоймы, обойма углепластиком
Перекрытия от 50 кв.м от 3 дней от 350 руб./кв.м Наращивание сечения, добавление растянутой и сжатой арматуры, изменение расчетной схемы
Проемы от 1 шт. от 3 дней от 9000 руб/шт. Углепластик, сталь
Фундамент от 50 кв.м от 15 дней от 800 руб./кв.м Инъектирование, устройство свай
ЖБ фермы от 20 п.м от 10 дней от 400 руб./п.м Наращивание сечения, добавление растянутой арматуры, изменение расчетной схемы
Стены от 50 кв.м от 10 дней от 300 руб./кв.м Торкретирование, устройство бондажей из углепластика
Грунт от 100 кв.м от 10 дней от 400 руб./кв.м Инъектирование

*Внимание! В таблице представлены ориентировочные цены. Точная калькуляция возможна только после экспертизы объекта.

Дополнительные мероприятия и технологические особенности

В комплекс работ также могут включаться дополнительные процедуры: устранение дефектов путем инъектирования или склеивания и иные меры по восстановлению монолитности конструкций и их частей.

Мероприятия, связанные с усилением несущих конструкций зданий, считаются работами повышенной сложности и являются более ответственными по сравнению со строительством объектов с нуля. Это обусловлено тем, что при реставрации очень сложно правильно рассчитать все процессы, так как исходные данные могут быть неточными или недостаточными.

Кроме того, в большинстве случаев работа связана со старыми строениями, где не представляется возможным получить полноценную информацию о состоянии внутренних и скрытых узлов, фактическом распределении нагрузок и другие не менее важные параметры.

Такая работа очень опасна и требует соблюдения всех правил техники безопасности для того, чтобы избежать несчастных случаев и аварийных ситуаций.

Преимущества заказа проектирования усиления железобетонных конструкций в «СТЭФС»

Мы предлагаем комплексные и эффективные решения для восстановления несущих способностей конструкций. Технологический и интеллектуальный потенциал нашего предприятия позволяет оперативно решать задачи любой сложности и масштабов.

Все работы по ремонту и усилению объектов проводятся после осуществления оценки технического состояния для определения пригодности конструкций к эксплуатации. Анализ осуществляется на основании результатов обследования объекта. При этом гарантируется высокое качество и экономическая эффективность проведенных мероприятий по усилению железобетонных конструкций.

Закажите услугу по телефону +7 (499) 391-19-35 или оставьте запрос на сайте компании.

Наши объекты

Источник: https://stefs.ru/uslugi/usilenie/zhelezobetonnyh-konstrukcy/