При ремонте кирпичных кладок тонких стен, проемов, простенков, столбов, пилонов, каменных арок и сводов наряду с ремонтом трещин часто возникает задача сплошного усиления и укрепления слабой кирпичной и белокаменной кладки. Эта задача достаточно эффективно решается применением элементов внешнего армирования из углеволокна особенно при усилении каменных конструкций — с внецентренно-сжатыми элементами, т. е. столбов, пилонов и простенков.
При усилении этих элементов, специалисты сталкиваются с проблемой включения в работу стальных обойм, монтируемых на конструкцию, в соответствии с традиционной концепцией усиления. Обоймы из углеволокна являются эффективной альтернативой стальным обоймам, поскольку их включение в работу усиливаемого элемента обеспечивается просто во время монтажа холста на усиливаемый элемент через клеевой слой.
Также эффективно применять усиление углеволокном при структурном усиление каменных арок и сводов. Основные рекомендации по применению углеродных материалов приведены ниже. Применяемые для монтажа углеродных материалов клеевые составы могут быть как на цементно-полимерной основе, так и на эпоксидной основе.
Содержание статьи:
- Усиление кирпичных стен зданий углеродными сетками
- Ремонт и усиление простенков
- Ремонт и усиление столбов и колонн
- Ремонт и усиление сводов Монье
- Ремонт и усиление проемов ворот, дверных и оконных углеволокном
- Ремонт и усиление дисков перекрытия
Технические материалы: |
|
|||
Ремонтные материалы: |
1. Усиление кирпичных стен зданий углеродными сетками RSA carbon grid 150\260\600
При действии горизонтальной нагрузки в плоскости и из плоскости стены и при большой площади повреждений, например, при замачивании, или большом количестве мелких трещин, рекомендуется производить силение стен здания углеродными сетками RSA carbon grid 150\260\600 на полимерцементном растворе (смесь сухая ремонтная RSA repair mixture). При этом ремонт локальных повреждений кладки (трещины, нарушение узлов сопряжения стен) более эффективно предварительно выполнить спиральными анкерами RSA.
Ширину лент из углеродной сетки RSA принимают не менее двух толщин кирпича наружного слоя. При этом необходимо учитывать состав наружных несущих стен, наличие пустот.
При проектировании настоящего вида усиления необходимо учитывать:
- состав наружных стен;
- устойчивость стен из плоскости;
- сопряжение наружных и внутренних стен;
- наличие ризалитов, эркеров по фасадам.
2. Ремонт и усиление простенков
2.1 Ремонт простенков с локальными дефектами, широко раскрытыми трещинами.
Рекомендуется производить однонаправленными углеродными лентами RSA carbon tape 230\530 на эпоксидном связующем для углеродных лент RSA epoxy resin, они обеспечивают большую несущую способность, наиболее эффективным решением оказалось усиление лентами шириной 150 мм с шагом 100 мм.
2.2 Ремонт простенков при большой площади повреждений
Например, при замачивании, или большом количестве мелких трещин, рекомендуется производить углеродными сетками RSA carbon grid 150\260\600 наклейкой на специальный ремонтный состав — смесь сухая ремонтная RSA repair mixture.
Усиливаемые простенки рассматривают как внецентренно-сжатые элементы и усиление основывается на создание обойм. Усиление производится углеродными лентами RSA carbon tape 230\530, тканями на эпоксидном связующем для углеродных лент RSA epoxy resin. И углеродными сетками RSA carbon grid 150\260\600 на полимерцементном составе — смесь сухая ремонтная RSA repair mixture.
При расчете усиления простенка необходимо учитывать соотношение сторон простенка. При соотношении сторон более 1,5 дополнительно устанавливаются промежуточные углеродные анкерные жгуты (по расчету).
3. Ремонт и усиление столбов и колонн
3.1 Ремонт колонн с локальными дефектами, широко раскрытыми трещинами
Рекомендуется производить однонаправленными углеродными лентами RSA carbon tape 230\530 на эпоксидном связующем для углеродных лент RSA epoxy resin. Они обеспечивают большую несущую способность, наиболее эффективным решением оказалось усиление лентами шириной 150 мм с шагом 100 мм.
3.2 Ремонт колонн при большой площади повреждений
Например, при замачивании, или большом количестве мелких трещин, рекомендуется производить углеродными сетками RSA carbon grid 150\260\600 методом сплошной наклейки на специальный ремонтный состав — смесь сухая ремонтная RSA repair mixture.
Усиление колонн/столбов производится путем устройства обойм.
В общем случае восстановление или усиление каменных и армокаменных конструкций с недостаточной несущей способностью с использованием обойм из углеродных материалов Системы RSA следует осуществлять с учетом следующих положений:
- расчетное значение эксцентриситета приложения продольной силы для прямоугольных поперечных сечений должно быть менее 0,1 h
- размер стороны элементов прямоугольного сечения h не должен превышать 900 мм
- гибкость каменной конструкции прямоугольного поперечного сечения не должна превышать значения (высота : размер стороны < 15 )
Отступление от данных положений возможно при научном сопровождении профильной научной организации.
Разные варианты схем усиления представлены на рисунках ниже:
Усиление колонн — наклейка с разрывом и сплошная наклейка однонаправленными лентами RSA carbon tape 230\530, в один слой
Усиление колонн прямоугольного и квадратного сечения углеродными однонаправленными лентами RSA carbon tape 230\530
в 2 слоя (примеры усиления), с разрывом и сплошная наклейка.
Принципы устройства сплошной обоймы и хомутов в один и в два слоя.
Усиление колонн (углеродными сетками RSA carbon grid 150\260\600)
4. Ремонт и усиление сводов Монье
- внешнее армирование работает только на растяжение
- усиление возможно всех типов сводов
Усиление сводов рекомендуется выполнять углеродными сетками RSA carbon grid 150\260\600 на полимерцементном составе (смесь сухая ремонтная RSA repair mixture) и углеродными однонаправленными лентами RSA carbon tape 230\530 на эпоксидном связующем для углеродных лент RSA epoxy resin.
Усиление цилиндрического свода Монье углеродными сетками RSA carbon grid 150\260\600
и однонаправленными углеродными лентами RSA carbon tape 230\530.
Установлено, что наибольший эффект дает усиление углеродными однонаправленными лентами RSA carbon tape 230\530, а использование отдельных лент делает данное решение экономически выгодным. Среди вариантов расположения лент разных размеров наиболее эффективным решением оказалось усиление лентами шириной 150 мм с шагом 100 мм. Согласно результатам расчетов, максимальная эффективность усиления - повышение несущей способности в 2-2,5 раза достигается, когда прочность кладки снижена не более чем на 40 %, при 60 % разрушающая нагрузка увеличивается в 1,87 раз, при 80 % - в 1,39 раз.
Схема расположения элементов усиления значительно влияет на трещиностойкость и несущую способность сводов. При расположении снизу система усиления углеродными сетками RSA carbon grid 150\260\600 неэффективна, в то же время как усиление углеродными однонаправленными лентами RSA carbon tape 230\530 восстанавливает характеристики до неповрежденного элемента.
При расположении сверху система усиления углеродными сетками RSA carbon grid 150\260\600 повышает трещиностойкость в 3,5 раза, а прочность в 1,75 раз, превышая показатели неповрежденной конструкции, система усиления углеродными однонаправленными лентами RSA carbon tape 230\530 эффективнее в 4 раза и в 2,25 раз соответственно. Максимальное повышение показателей достигается при комбинированном расположении усиления. Однако, с точки зрения экономической эффективности привлекательней локальное усиление, например, в нижней части только наклеивание вдоль балок с заведением на опорную зону сводов.
В результате расчетов установленные трещинообразующие и разрушающие нагрузки сведены в таблицу ниже:
Вариант схемы свода |
q (crc), кг/м² | q (ult), кг/м² |
Без дефектов | 300 | 600 |
С дефектом (снижение прочности кладки на 40%) | 100 | 400 |
Сетка углеродная RSA carbon grid 260 |
||
Усиление снизу сплошное | 100 | 400 |
Усиление сверху сплошное | 350 | 700 |
Усиление сверху и снизу сплошное | 380 | 800 |
Лента углеродная RSA carbon tape 230 |
||
Усиление снизу локальное | 300 | 600 |
Усиление сверху сплошное | 400 | 900 |
Усиление сверху и снизу локальное | 460 | 1000 |
В результате проведенных исследований установлена эффективность использования обеих рассмотренных систем для усиления сводов Монье (по металлическим балкам). Ленты RSA carbon tape 230\530 обеспечивают большую несущую способность, однако их максимальная эффективность достигается при наличии локальных дефектов.
Система усиления углеродными сетками RSA carbon grid 150\260\600 оптимальна при большой площади повреждений, например, при замачивании, или большом количестве мелких трещин. Для усиления неповрежденных сводов рекомендуется расположение композитных материалов усиления сверху, расположение снизу неэффективно.
Для поврежденных сводов усиление снизу позволяет повысить трещиностойкость только в случае использования карбоновых лент до 3-х раз, при устройстве усиления и сверху до 4.5 раз, а несущая способность максимально увеличивается в 2 раза. Среди вариантов расположения полос разных размеров наиболее эффективным решением будет усиление лентами шириной 150 мм с шагом 100 мм.
Согласно результатам расчетов, максимальная эффективность усиления – повышение несущей способности в 2-2,5 раза достигается, когда прочность кладки снижена не более чем на 40 %, при 60 % разрушающая нагрузка увеличивается в 1,87 раз, при 80 % – в 1,39 раз.
5. Ремонт и усиление проемов ворот, дверных и оконных углеволокном
5.1 Усиление ворот
Усиление проемов ворот выполняют путем создания «рамы» повышенной прочности из кладки за счет эффекта обоймы (аналогично можно устраивать и усиление дверных и оконных проемов). Усиление выполняют углеродными однонаправленными лентами RSA carbon tape 230\530 на эпоксидном связующем для углеродных лент RSA epoxy resin. Тип, ширина bf и шаг sf углеродных лент определяется расчетом.
Усиление проемов ворот предполагает следующий порядок:
- наклеивание «П»-образных горизонтальных элементов из однонаправленных углеродных лент RSA carbon tape 230\530 на боковые поверхности проема с шагом sf не более 600 мм, при этом напуск лент на боковые поверхности стены следует принимать не менее 300 мм;
- наклеивание горизонтальных лент RSA carbon tape 230\530 на надпроемную балку с двух сторон стены, при этом напуск ленты за грань проема следует принимать не менее 600 мм;
- наклеивание вертикальных лент RSA carbon tape 230\530 с двух сторон стены, при этом отступ от грани проема следует принимать не более 50 мм;
- наклеивание «П»-образных вертикально-ориентированных однонаправленных углеродных лент RSA carbon tape 230\530 на надпроемную балку в углах проёма, при этом напуск лент на боковые стороны стен следует принимать не менее 300 мм.
Принципиальная схема усиления представлена на рисунке ниже:
Усиление проемов ворот:
1 – стена; 2 – проем; 3 – перемычка; 4 – углеродные однонаправленные ленты RSA carbon tape 230\530; 5 – ремонтный состав
5.2 Усиление дверных проемов
Усиление дверных проемов возможно путем наклеивания вертикальных и горизонтальных углеродных однонаправленных лент RSA carbon tape 230\530 на эпоксидном связующем для углеродных лент RSA epoxy resin или путем наклеивания вертикальных, горизонтальных и наклонных углеродных однонаправленных лент.
Усиление дверных проемов путем наклеивания вертикальных и горизонтальных углеродных однонаправленных лент, представлено на рисунках ниже:
Усиление дверного проема горизонтальными и вертикальными углеродными однонаправленными лентами:
1 – стена; 2 – дверной проем; 3 – перемычка; 4 – углеродные однонаправленные ленты RSA carbon tape 230\530; 5 – ремонтный состав
Усиление дверных проемов путем наклеивания вертикальных, горизонтальных и наклонных углеродных однонаправленных лент:
1 – стена; 2 – дверной проем; 3 – перемычка; 4 – углеродные однонаправленные ленты RSA carbon tape 230\530; 5 – ремонтный состав
5.3 Усиление оконных проемов
Порядок выполнения работ:
- Наклеивание «П»-образных элементов из однонаправленных углеродных лент RSA carbon tape 230\530 на боковые поверхности проема непосредственно под перемычкой, при этом напуск лент на боковые стороны стены следует принимать не менее 300 мм
- Наклеивание горизонтальных углеродных однонаправленных лент RSA carbon tape 230\530 на перемычку и под нижней гранью проема с двух сторон стены, при этом напуск ленты за грань проема следует принимать не менее 600 мм
- Наклеивание вертикальных углеродных однонаправленных лент RSA carbon tape 230\530 с двух сторон стены, при этом отступ от грани проема следует принимать не более 50 мм
- Наклеивание «П»-образных вертикальных элементов из однонаправленных углеродных лент RSA carbon tape 230\530 на перемычку в углах проема, при этом напуск ленты на боковые стороны стены следует принимать не менее 300 мм.
Принципиальная схема усиления представлена на рисунке ниже:
6. Ремонт и усиление дисков перекрытия
Усиление диска перекрытия выполняется с целью повышения его жесткостных характеристик и обеспечения совместной работы плит перекрытия друг с другом и закрепление стен из плоскости.
- Усиление перекрытий типа 1 выполняют наклеиванием отдельных диагонально-ориентированных углеродных однонаправленных лент RSA carbon tape 230\530 на эпоксидном связующем для углеродных лент RSA epoxy resin согласно рисунку А ниже и соединяют плиты смежных пролетов между собой углеродными анкерными жгутами. Угол наклона диагонали α к продольной оси плит перекрытий должен составлять от 40° до 50°. Диаметр и количество углеродных анкерных жгутов принимается по расчету, но не менее двух штук.
-
Усиление перекрытий типа 2 выполняют сплошным наклеиванием углеродных двунаправленных тканей под углом α к продольной оси плит перекрытий согласно рисунку Б ниже и соединяют плиты смежных пролетов между собой углеродными анкерными жгутами. Угол наклона α должен составлять от 40° до 50°.
-
Диаметр и количество углеродных анкерных жгутов принимается по расчету, но не менее двух штук. Допускается выполнять наклеивание двунаправленной ткани отдельными полосами, как это показано на рисунке "В" ниже.
Создание жестких дисков перекрытия: а) отдельными диагональными углеродными однонаправленными лентами RSA carbon tape 230\530;
б) сплошной углеродной двунаправленной тканью; в) отдельными полосами углеродной двунаправленной ткани
1 – кирпичная стена; 2 – плиты перекрытия; 3 – конструкция пола; 4 – углеродные однонаправленные ленты RSA carbon tape 230\530;
5 – углеродные анкерные жгуты; 6 – ремонтный состав.
Наклеивание углеродной двунаправленной ткани следует производить по всей верхней поверхности плит. Площадь поперечного сечения углеродных двунаправленных тканей принимается по расчету.
Соединение углеродных двунаправленных тканей между собой следует производить внахлестку, при этом величина нахлестки должна быть не менее 250 мм.
![]() |
Бесплатная консультация по применению Если вас заинтересовала система RSA, то наша компания может:
|