Усиление железобетонных конструкций углеволокном

При эксплуатации железобетонные конструкции склонны к разрушениям, деформациям и снижению несущей способности из-за различных физических воздействий. Если не предпринимать никаких мер, тогда из небольшой трещины образовывается значительный дефект. Из-за этого происходит проседание строения, снижение прочности конструктивных элементов, а также увеличение риска обрушения. В результате объект становится аварийным, и его дальнейшая эксплуатация будет опасная.
Использование высокопрочного углеволокна является эффективным способом восстановить прежние характеристики конструкций. С помощью углеродного композита удается достичь армирующего эффекта. Углеволокно придает железобетону дополнительной прочности и жесткости. Оно позволяет исключить появление трещин, а также предотвратить пагубное воздействие влаги.

Углеродный композит используется для усиления ЖБ конструкций когда:

• были допущены ошибки на этапе проектирования, из-за чего железобетонным конструкциям не хватает прочности;
  
• нельзя использовать усиление с помощью металлоконструкций;
  
• конструкции потеряли несущую способность;
  
• наблюдаются новые механические нагрузки из-за выполненной перепланировки;
  
• произошла потеря сечения материалов вследствие воздействия огня.
  

Перед тем, как произвести усиление конструкций углеволокном, потребуется подготовить поверхность. Выполняется разметка зон, где будут фиксироваться усиливающие углеволоконные элементы. Места, требующие усиления, очищаются от старых стройматериалов и грязи. Зачистка поверхности осуществляется с помощью шлифовальной машинки с алмазной оснасткой или водо-пескоструйного агрегата.  
От качества поверхности напрямую зависит итоговый результат после фиксации углеволокна, поэтому при подготовке ЖБ конструкции особое внимание уделяется:

• Ровности поверхности.
  
• Прочностным свойствам  и целостности материала, который нужно усилить.
  
• Температуре поверхности.
  
• Присутствию грязи и остатков строительных материалов.
  
• Влажности.
  

Для усиления железобетонных конструкций на их поверхность наклеивается прочное углеволокно. Материал принимает на себя часть механических воздействий, что приводит к увеличению несущей способности элемента. В виде клеящего состава задействуются конструкционные адгезивы, содержащие эпоксидные смолы или минеральное вяжущее. Углеволокно отличается высокими эксплуатационными характеристиками и имеет толщину 1-5 мм. Это позволяет  увеличить несущую способность конструкций из железобетона без существенного увеличения их веса и объема. 
При усилении плит перекрытий и балок углеволокно в виде лент, ламелей или сеток фиксируется в наиболее уязвимых местах – центр пролета по нижней части грани. Часто балки нуждаются в усилении приопорных зон. Для этого выполняется приклеивание U-образных хомутов.  С целью повышения несущей способности колонн осуществляется оклейка конструкций лентами/сетками из углеволокна в поперечном направлении. В результате получается эффект «бандажирования», который исключает поперечные деформации бетона.

В чем заключаются преимущества использования углеволоконного материала:

• Не влияет на эксплуатацию строения.
  
• Небольшой удельный вес.
  
• При монтаже не потребуется задействовать спецтехнику и дорогостоящее оборудование.
  
• Оперативность выполнения работ.
  
• Устойчивость к перепадам температуры, влажной среде, химическим веществам.
  
• Можно использовать для усиления железобетонных конструкций любой сложности.
  
• Хорошая адгезия (углеродный композит отлично фиксируется к железобетонной поверхности). 
  

От типа углеволоконного материала зависит технология монтажа.

Углеволоконные ленты монтируются с помощью «сухого» или «мокрого» метода. Независимо от того, как будет выполняться усиление основания, оно покрывается адгезивным слоем. При «мокром» методе лента пропитывается адгезивом, а затем под напором валика прижимается к поверхности. «Сухой» метод предусматривает фиксацию материала к основанию с последующей пропиткой составом. Пропитывается лента с помощью нанесения адгезива с дальнейшим вдавливанием его с использованием валика или шпателя. Необходимо, чтобы верхний слой пропитал углеволокно. Нижний слой связывающего вещества должен выйти наружу. Допускается укладка лент в несколько слоев. После полимеризации адгезива получается гладкая поверхность. Из-за этого не получится качественно нанести на нее отделочный материал. В таком случае элемент усиления обрабатывается крупнозернистым песком.

Адгезивом обрабатывается конструкция и ламели. Затем усиливающий элемент прикатывается к поверхности валиком или шпателем.