Vše o vyztužení uhlíkovými vlákny

Zesilování konstrukce je jednou z hlavních (ne-li nejzákladnějších) fází každého stavebního procesu, který je spojen se stabilizací a zvýšením celkové pevnosti konstrukce. Vyztužení konstrukcí uhlíkovými vlákny je technologie stará něco málo přes 20 let a je právem považována za progresivní.

Tato jednoduchá, ale super účinná metoda má působivý seznam výhod, které jsou vysvětleny vlastnostmi materiálu. K provádění výztužných akcí nemusíte používat speciální vybavení s vysokou nosností, protože uhlíková vlákna jsou lehká. Samotná práce probíhá 10x rychleji než u jiných technologií. Karbonové vlákno přitom nejen zesiluje strukturu, ale také zlepšuje nosnost.

Uhlíkové vlákno je polyakrylonitril (tepelně zpracované). Při vyztužování je vlákno impregnováno dvousložkovou epoxidovou pryskyřicí, poté je fixováno k povrchu samotného předmětu. Stejná epoxidová pryskyřice vykazuje velmi účinnou přilnavost k vyztuženému betonu, a když dojde k chemické reakci, uhlíkové vlákno se stane houževnatým plastem, který je 6krát nebo dokonce 7krát pevnější než ocel.

Uhlíkové vlákno je také ceněno pro to, že nebojí se koroze, je odolný vůči agresivním faktorům prostředí... Hmotnostní zatížení objektu se nezvyšuje a zesilovač je schopen provozu 75 a více let.

Požadavky na uhlíková vlákna:

• vlákna by měla být rovnoběžná;
• pro zachování struktury výztužných prvků se používá speciální síťovina ze skelných vláken;
• uhlíkové vlákno je vyráběno přísně podle technologických požadavků a splňuje standardy kvality.

Mezi další pozoruhodné vlastnosti materiálu patří ochrana konstrukce před vlhkostí. Vlákno dělá vynikající práci při vytváření husté voděodolné vrstvy. Jedná se o vysoce pevný materiál, pokud jde o tahové vlastnosti, hodnota uhlíkových vláken dosahuje 4900 MPa.

Přitahuje je také jednoduchost, opravdu vysoká rychlost procesu instalace, to znamená, že jakýkoli objekt lze posílit v krátké době, aniž by utráceli peníze za pronájem zařízení a volali velké množství specialistů. A tyto úspory práce, času a finančních zdrojů dělají z uhlíkových vláken špičkový produkt ve svém segmentu.

Samostatně je třeba poznamenat účinnost technologie vyztužení uhlíkovými vlákny. Bude tomu tak, pokud bude splněno několik podmínek: jedná se o přirozenou vlhkost konstrukce, která nenarušuje samotnou možnost instalace výztužného materiálu a spolehlivost upevnění a vlastnosti vlákna i lepidla, které jsou stabilní. z hlediska časových parametrů.

Hlavním směrem použití je vyztužování železobetonových konstrukcí. Vlákno se pokládá na ty části konstrukce, které jsou nejvíce namáhány.

Jaké důvody pro posílení stavebních konstrukcí lze rozlišit:

• fyzické stárnutí objektu, skutečné opotřebení materiálu a jednotlivých konstrukčních prvků (podlahové desky, sloupy atd.);
• takové poškození betonové konstrukce, které snížilo její únosnost;
• přestavba prostor, při které jsou provedeny úpravy nosných konstrukčních celků;
• situace, kdy je požadavek na zvýšení počtu podlaží v budovách;
• posílení struktur diktovaných mimořádnou událostí a její naléhavé řešení;
• pohyby země.

Ale uhlíková vlákna tak dobře interagují nejen s vyztuženým betonem. Totéž platí pro kovové konstrukce, které mají modul pevnosti a pružnosti související s uhlíkovými vlákny. Můžete také pracovat s kamennými konstrukcemi, jako jsou sloupy, cihlové zdi domů.

Dřevěné podlahové trámy je také nutné vyztužit, pokud stav trámového systému vyžaduje zásah, pokud je zjevně snížena únosnost.

Doporučení jsou teoretickým základem procesu, který není příliš pracný, ale přesto vyžaduje pozornost ke všem detailům.

Před zahájením vnější výztuže uhlíkovými vlákny je nutné provést konstrukční značení, to znamená, že je nutné načrtnout oblasti, kde budou upevněny výztužné prvky. Měření se provádí společně s čištěním povrchu od starého nátěru, od cementového mléka. K tomu se používá úhlová bruska s diamantovou miskou. Další možností je vodní pískovací stroj. A čištění probíhá až do okamžiku nalezení velkého betonového kameniva.

Všechny výše uvedené akce vyžadují velmi zodpovědné provedení, protože úroveň přípravy základny pro vyztužení přímo ovlivňuje konečný výsledek. Práce na účinnosti zesílení začíná přípravnými akcemi.

Čemu je třeba věnovat pozornost:

• jaké jsou charakteristiky celistvosti / pevnosti materiálu předmětu, který má být zpevněn;
• zda je povrch, kde bude uhlíkové vlákno namontováno, rovný;
• jaké jsou ukazatele teploty a vlhkosti povrchu, kde je výztužný materiál upevněn;
• zda je v místě přilnutí prach, nečistoty, zda je dostatečně vyčištěno před nadcházejícími procedurami, zda nedostatečné čištění nebude narušovat přilnavost podkladu a uhlíkových vláken.

Samozřejmostí je také výpočet výztuže konstrukcí, na základě kterého se práce provádí. Tímto obchodem by se měli zabývat pouze vysoce kvalifikovaní odborníci. Jakékoli nezávislé výpočty jsou samozřejmě plné neomluvitelných chyb. Obvykle takové problémy řeší klady designérských organizací.

Pro výpočet vyztužení předmětu uhlíkovými vlákny potřebujete:

• výsledky vyšetření a zkoumání samotných amplifikačních objektů;
• vysoce kvalitní, detailní fotografie povrchu objektu;
• podrobná vysvětlení.

Samotné uhlíkové vlákno se prodává v rolích balených v polyetylenu. Je důležité, aby se během přípravy pracovní plochy nedostal prach na výztužný materiál. A bude – a nejčastěji při broušení betonu. Pokud není povrch odprášen, není chráněn před jeho vniknutím, materiál prostě nelze impregnovat hmotou - dílo bude vadné.

Před otevřením sítě / pásky je proto pracovní plocha vždy pokryta polyethylenem a teprve poté můžete začít měřit. K řezání uhlovodíkové sítě a pásky si musíte připravit buď nůžky na kov, nebo kancelářský nůž.

Složení dvou složek slouží jako lepidlo, proto si tyto složky budete muset sami namíchat ve správném poměru. Aby nedošlo k narušení těchto proporcí, je třeba v procesu dávkování použít závaží. Pravidlem je železo a je to toto: složky se hladce promíchají, postupně se spojí, hmota se promíchá vrtačkou se speciální tryskou. Chyby v tomto procesu mohou způsobit varu lepidla.

Důležité! Na stavebním trhu dnes najdete lepicí materiál, který se prodává ve dvou kbelících. Požadované poměry obou složek jsou již naměřeny, stačí je pouze smíchat podle návodu.

Dalším nástrojem, který se používá v procesu přípravy směsi, je polymer-cementové lepidlo.

Technologie instalace závisí na tom, jaký typ materiálu je zvolen. Karbonovou pásku lze k základně připevnit dvěma způsoby: suchou nebo mokrou. Technologie mají společnou vlastnost: na základní povrch se nanáší vrstva lepidla... Ale suchou metodou je páska připevněna k základně a impregnována lepidlem až po válcování válečkem. U mokré metody se tatáž páska nejprve impregnuje lepicí hmotou a teprve poté se válečkem naválcuje k ošetřovanému podkladu.

Vlastnosti instalace:

Pro impregnaci uhlíkových vláken lepidlem se na povrch vlákna nanese vrstva této kompozice, projde se válečkem, čímž se dosáhne následujícího: horní vrstva lepidla jde hluboko do materiálu a spodní vrstva se objeví venku.

Uhlíková páska se také lepí v několika vrstvách, ale přesto byste neměli dělat více než dvě. To je plné skutečnosti, že při upevnění k povrchu stropu se materiál jednoduše posune pod svou vlastní hmotností.

Když lepidlo vytvrdne, bude dokonale hladké, což znamená, že konečná úprava je v budoucnu prakticky vyloučena.

Při montáži uhlíkových lamel se pojivo nanáší nejen na vyztužovaný předmět, ale i na montovaný prvek. Po upevnění je třeba lamelu zaválcovat špachtlí / válečkem.

Uhlíková síť je připevněna k betonovému, zpočátku navlhčenému podkladu. Jakmile je lepidlo naneseno (ručně nebo mechanicky), okamžitě rozviňte síťovinu, aniž byste čekali na zaschnutí adhezní kompozice. Síťka by se měla mírně zatlačit do lepidla. Odborníci v této fázi dávají přednost použití špachtle.

Poté musíte počkat, až se kompozice zpočátku chytne. A můžete to pochopit stisknutím - nemělo by to být snadné. Pokud je prst stlačen s velkým úsilím, materiál se zadřel.

Lepidlo z epoxidové pryskyřice je hořlavé. Při vystavení ultrafialovému záření také hrozí, že se stane velmi křehkým. Proto je nutné používat takové skladby se zajištěnou požární ochranou objektů, které mají být zpevněny.

Obecně je zpevnění konstrukce uhlíkovými vlákny progresivní, z mnoha hledisek, ekonomický způsob zpevnění konstrukce a jejích prvků.... Kompozity používané pro vyztužení jsou mnohem lehčí a mnohem tenčí než konvenčnější materiály. Vnější vyztužení je navíc všestrannou moderní technikou. Používá se jak ve fázi výstavby budovy, tak při opravách, při restaurátorských pracích, to znamená pro zpevnění konstrukce, v mnoha případech není ani nutné přerušit její provoz.

Uhlíkové vlákno zpevňuje prvky obytných a průmyslových budov, architektonických konstrukcí, dopravních a hydraulických zařízení a dokonce i jaderných zařízení.

Kdo se ale domnívá, že použití nových materiálů a technologií je vždy dražší než tradiční řešení, ten se ve svých výpočtech a priori mýlí. Pevnost konstrukcí se výrazně zvyšuje, budova se během opravy nepřestává používat (a to by mohlo způsobit finanční ztráty závažnějšího rozsahu), takové opravy jsou časově velmi rychlé.

Jak vyztužit desky uhlíkovými vlákny se dozvíte ve videu níže.