Усиление зданий с помощью углеродных волокон Углеродные волокна используются для усиления зданий, которые эксплуатируются или строятся. С их помощью повышается несущая способность конструкций из бетона, кирпича, железобетона или натурального камня. Такой метод усиления считается инновационным, он обладает комплексом преимуществ, позволяет существенно продлить срок эксплуатации зданий, сооружений. Почему для усиления зданий используется углеродное волокноЭто композитный материал, который изготавливается из органического сырья. Оно подвергается обработке при температуре до 3000⁰ C. В результате образуется структура из атомов углерода с такими преимуществами, как:гибкость;упругость;жесткость;устойчивость к воздействию влаги;прочность;устойчивость к воздействию огня.Углеродное волокно не гниет под воздействием биологических факторов: грибка, плесени, бактериальных структур. Его толщина меньше человеческого волоса, но по прочности материал не уступает стали. Из углеродных волокон формируются сетки, жгуты или ленты. Перечисленные материалы отличаются простотой в обработке. Они не деформируются под воздействием влаги, при нагреве, минусовой температуре. Это позволяет выполнять работы по усилению зданий в разных климатических условиях. Гибкость углеволокна позволяет накладывать его на конструктивные элементы сложной формы и в трудно доступных местах. При этом важно, чтобы композитный материал соответствовал нормативам ГОСТ. Например, он не должен давать усадку более чем на 0,1%. Это гарантия эффективного усиления конструкций, обеспечения безопасной эксплуатации зданий. В каких случаях здания усиливаются углеродным волокномЗдания усиливаются углеродными волокнами из-за физического износа. Под воздействием статических, динамических нагрузок конструкции теряют несущую способность. Инновационная технология усиления используется, если изменились условия эксплуатации здания, в связи с чем увеличилась нагрузка, а также в следующих случаях:После пожаров;После масштабной перепланировки. При наличии дефектов, которые могут привести к обрушению конструкций: трещин, частичные разрушения.Если увеличивается количество этажей.Для устранения ошибок, допущенных при проектировании, во время строительства здания.При неравномерной усадке здания.С помощью углеволокна не только повышается несущая способность конструкций, но и снижается интенсивность износа под воздействием динамических нагрузок, например, вибрации. Технология усиления здания углеродным волокномПеред усилением конструкций углеродным волокном проводится обследование здания. Специалисты выявляют дефекты, определят причины их появления. Также оценивается общее техническое состояние здания. На основе полученных во время обследования данных разрабатывается проект усиления конструкций. Обязательно учитываются не только дефекты бетона, но и армирующих элементов. К ним относится коррозия, обрывы, нарушения сцепления с бетоном. Углеволокно наклеивается только после устранения перечисленных дефектов армирования.  Углеволокно накладывается на колонны, а также:стены;ригели;плиты перекрытия.При обследовании зданий обязательно определяется, какой нагрузке подвергаются конструктивные элементы. Это нужно для правильного наложения углеродных волокон, расчета их толщины (варьируется от 1 до 5 мм) и размеров.Правила, требования к размещению холстов, сеток, плит из углеволокнаДля усиления колонн, балок, плит используются следующие элементы: Холсты. В них волокна направлены в одном или двух направлениях. Для повышения стабильности холстов используются термопластовые волокна. Они фиксируются с помощью специального клея, который обеспечивает плотное прилегание к бетону, кирпичу, камню.Полосы. В них волокна направлены в одном направлении. Пластины. Используются для анкеровки элементов усиления. В них волокна направлены в одном направлении. Для надежной фиксации углеволокна, продления срока эксплуатации здания, обеспечения безопасности нужно соблюдать ряд правил. Места наклейки углеволокна тщательно очищаются от загрязнений, отслоившегося бетона. Это нужно для улучшения адгезии. Но запрещается накладывать композитный материал на оголенную арматуру, поверхность с дефектами глубиной более 5 мм. Перед усилением углеволокном оголенная арматура обрабатывается преобразователем ржавчины, с помощью строительных смесей восстанавливается защитный слой. Бетонное, кирпичное, каменное основание очищается металлической щеткой, водой, которая подается под давлением или пескоструйными аппаратами. Также нужно соблюдать следующие требования:Нельзя наклеивать углеволокно в местах пересечения балок, их полок, стыков стенок. Композитное усиление не наклеивается на основание с трещинами, ширина раскрытия которых превышает 0,2 мм.Для формирования многослойного усиления углеволокно наклеивается поочередно в продольном и поперечном направлении. Для загиба хомутов, сеток на углах подготавливаются фаски с катетами не менее 20 мм. Не рекомендуется наклеивать на конструкции больше 5 слоев. Это касается холстов, сеток.Перед усилением трещины с шириной раскрытия до 0,2 мм устраняются путем затирки строительными смесями. Если оно больше, то используется технология инъектирования. Ширина армирующих элементов варьируется от 50 до 600 мм.Если плита перекрытия подвергается нагрузке на изгиб, то усиление приклеивается параллельно растягивающим усилиям. Оно размещается в растянутой зоне конструктивного элемента. При воздействии на плиту нагрузки в двух направлениях сначала композитный материал наносится на длинную сторону. Для предупреждения отслоения усиливающего материала его нужно заводить на боковые поверхности не менее чем на 150 мм. Конструкции, которые эксплуатируются в условиях частого изменения влажности, должны усиливаться так, чтобы не препятствовать миграции влаги из бетона. Зоны, которые находятся под нагрузкой на растяжение, усиливаются путем заведения композитного материала в область, где конструкция подвержена сжатию, или где отсутствуют трещины. Для фиксации полос, сеток, пластин разрешается обустраивать дополнительные механические крепления. Холсты, сетки, наложенные в продольном направлении, фиксируются поперечными трехсторонними или сплошными хомутами. Длина нахлестки при обустройстве обойм не должна быть меньше 150 мм. Они размещаются «вразбежку». Усиление колонн должно располагаться минимум в 20 мм от перекрытия. Поперечные хомуты, которые располагаются под наклоном, разрешается обустраивать из двух частей. Они должны соединяться в нижней части усиливаемого конструктивного элемента.С помощью углеволокна решаются такие сложные задачи, как усиление ребристых плит. Композитный материал повышает несущую способность в зонах сжатия и растяжения. Зачастую они располагаются в ребрах и полках. Конструкции, которые находятся под нагрузкой на сжатие, усиливаются путем наложения углеволокна в продольном или поперечном направлении так, чтобы создать объемное напряженное состояние. На них накладываются обоймы по всей высоте или длине. Это правило актуально и для колонн. Элементы с наклонными сечениями усиливаются двухсторонними, трехсторонними или замкнутыми хомутами из композитного материала. После усиления зданий углеволокном рекомендуется обеспечить защиту композитного материала от попадания прямых солнечных лучей. Для этого наносятся защитные слои из огнеупорных составов. Чтобы избежать ошибок при усилении зданий, а также для эффективного использования композитного материала доверяйте выполнение работ опытным специалистам.