Allt om kolfiberförstärkning

Att stärka en struktur är ett av de viktigaste (om inte det mest grundläggande) stadierna i varje byggprocess, vilket är förknippat med stabilisering och en ökning av strukturens totala styrka. Förstärkning av strukturer med kolfiber är en teknik som är lite över 20 år gammal och med rätta anses vara progressiv.

Denna enkla, men supereffektiva metod har en imponerande lista över fördelar, som förklaras av materialets egenskaper. För att utföra förstärkningsåtgärder behöver du inte använda specialutrustning med hög lyftkapacitet, eftersom kolfiber är lätt. Själva arbetet utförs 10 gånger snabbare än andra tekniker. Samtidigt gör kolfiber inte bara strukturen starkare - det förbättrar också bärigheten.

Kolfiber är polyakrylnitril (värmebehandlad). Under förstärkningen impregneras fibern med en tvåkomponents epoxiharts, varefter den fixeras på ytan av själva föremålet. Samma epoxiharts uppvisar mycket effektiv vidhäftning till armerad betong, och när en kemisk reaktion inträffar blir kolfiber en seg plast som är 6 eller till och med 7 gånger starkare än stål.

Kolfiber värderas också för att den är inte rädd för korrosion, resistent mot aggressiva miljöfaktorer... Massbelastningen på objektet ökar inte, och förstärkaren kan fungera i 75 år eller mer.

Krav på kolfiber:

• fibrerna bör vara parallella;
• för att bevara strukturen hos förstärkningselementen används ett speciellt glasfibernät;
• kolfiber tillverkas strikt enligt tekniska krav och uppfyller kvalitetsstandarder.

Bland andra anmärkningsvärda egenskaper hos materialet är skyddet av strukturen från fukt. Fiber gör ett utmärkt jobb med att skapa ett tätt vattentätt lager. Det är ett höghållfast material, när det kommer till dragegenskaper når värdet på kolfiber 4900 MPa.

De lockas också av enkelheten, den riktigt höga hastigheten i installationsprocessen, det vill säga alla objekt kan stärkas på kort tid, utan att spendera pengar på uthyrning av utrustning och ringa ett stort antal specialister. Och dessa besparingar i arbetskraft, tid och pengar gör kolfiber till en toppprodukt i sitt segment.

Effektiviteten av kolfiberförstärkningsteknik bör noteras separat. Det kommer att vara sådant om flera villkor är uppfyllda: det här är strukturens naturliga fuktighet, som inte stör själva möjligheten att installera förstärkningsmaterialet, och tillförlitligheten av fästning och egenskaperna hos både fiber och lim som är stabila när det gäller tidsparametrar.

Den huvudsakliga tillämpningsriktningen är förstärkning av armerade betongkonstruktioner. Fibern läggs på de delar av strukturen som har störst spänning.

Vilka skäl för att förstärka byggnadsstrukturer kan urskiljas:

• fysiskt åldrande av föremålet, faktisk slitage av materialet och enskilda strukturella element (golvplattor, pelare, etc.);
• sådan skada på betongkonstruktionen, vilket har minskat dess bärförmåga;
• ombyggnad av lokalerna, där justeringar görs av de bärande strukturella enheterna;
• situationer när det finns en begäran om att öka antalet våningar i byggnader;
• förstärkning av strukturer som dikteras av nödsituationen och dess brådskande lösning;
• markrörelser.

Men kolfiber samverkar så bra inte bara med armerad betong. Detsamma gäller metallkonstruktioner som har en hållfasthets- och elasticitetsmodul relaterad till kolfiber. Du kan också arbeta med stenkonstruktioner, såsom pelare, tegelväggar av hus.

Träbjälkar behöver också förstärkas om balksystemets tillstånd kräver ingrepp, om bärigheten uppenbart minskar.

Rekommendationer är den teoretiska grunden för en process som inte är särskilt mödosam, men som ändå kräver uppmärksamhet på alla detaljer.

Innan du startar den yttre förstärkningen med kolfiber är det nödvändigt att utföra strukturella markeringar, det vill säga det är nödvändigt att beskriva områdena där förstärkningselementen kommer att fixeras. Mätningar görs tillsammans med rengöring av ytan från den gamla finishen, från cementskiktet. För detta används en vinkelslip med en diamantkopp. Ett annat alternativ är en vattensandblästringsmaskin. Och rengöringen pågår fram till det ögonblick då ett stort betongaggregat hittas.

Alla ovanstående åtgärder kräver ett mycket ansvarsfullt utförande, eftersom nivån av förberedelse av basen för förstärkning direkt påverkar det slutliga resultatet. Arbetet med effektiviteten av amplifiering börjar med förberedande åtgärder.

Vad du behöver vara uppmärksam på:

• vad är egenskaperna för integriteten / styrkan hos materialet i föremålet som ska förstärkas;
• om ytan där kolfibern kommer att monteras är plan;
• vad är temperatur- och fuktighetsindikatorerna på ytan, där förstärkningsmaterialet är fixerat;
• om det finns damm, smuts på platsen för vidhäftningen, om det är tillräckligt rengjort före de kommande procedurerna, om otillräcklig rengöring kommer att störa vidhäftningen av basen och kolfibern.

Naturligtvis görs också beräkningen av förstärkningen av strukturer, på grundval av vilken arbetet utförs. Denna verksamhet bör endast hanteras av högt kvalificerade specialister. Naturligtvis är alla oberoende beräkningar fyllda med oförlåtliga misstag. Vanligtvis löses sådana problem av proffsen hos designorganisationer.

För att beräkna förstärkningen av ett föremål med kolfiber behöver du:

• resultaten av undersökningar och undersökning av själva amplifieringsobjekten;
• högkvalitativa, detaljerade foton av objektets yta;
• detaljerade förklaringar.

Själva kolfibern säljs i rullar packade i polyeten. Det är viktigt att det inte kommer damm på armeringsmaterialet under förberedelsen av arbetsytan. Och det kommer det - och oftast under betongslipning. Om ytan inte är avdammad, inte skyddad från dess inträngning, kan materialet helt enkelt inte impregneras med ämnet - arbetet kommer att vara defekt.

Därför, innan du öppnar nätet / tejpen, är arbetsytan alltid täckt med polyeten, och först då kan du börja mäta. För att klippa kolvätenätet och tejpen måste du förbereda antingen en sax för metall eller en kontorskniv.

Sammansättningar av två komponenter fungerar som ett lim, därför måste du blanda dessa komponenter själv i rätt proportioner. För att inte störa dessa proportioner måste vikter användas i doseringsprocessen. Regeln är järn, och det är detta: komponenterna blandas smidigt, gradvis kombineras, massan blandas med en borr med ett speciellt munstycke. Misstag i denna process kan få limmet att koka.

Viktig! På byggmarknaden idag kan du hitta ett limmaterial som säljs i två hinkar. De nödvändiga proportionerna av de två komponenterna har redan mätts, de behöver bara blandas enligt instruktionerna.

Ett annat verktyg som tas i processen för att förbereda en blandning är ett polymercementlim.

Installationsteknik beror på vilken typ av material som väljs. Koltejpen kan fästas på basen på två sätt: torr eller våt. Teknik har en gemensam egenskap: ett limskikt appliceras på basytan... Men med den torra metoden fästs tejpen på basen och impregneras med lim först efter rullning med en rulle. Med den våta metoden impregneras samma tejp initialt med en limmassa och först därefter rullas den med en rulle till basen som ska behandlas.

Installationsfunktioner:

För att impregnera kolfiber med lim appliceras ett lager av denna komposition på fiberns yta, passerat med en rulle, vilket uppnår följande: det övre lagret av limmet går djupt in i materialet och det nedre visas utanför.

Koltejp limmas också i flera lager, men ändå bör du inte göra mer än två. Detta är fyllt med det faktum att när det fixeras till takytan kommer materialet helt enkelt att glida under sin egen vikt.

När limmet härdar blir det helt slätt, vilket gör att efterbehandling praktiskt taget elimineras i framtiden.

När kollameller monteras appliceras ett bindemedel inte bara på föremålet som ska förstärkas utan även på elementet som ska monteras. Efter fixering ska lamellen rullas med en spatel/rulle.

Kolnätet är fäst på en betong, initialt fuktad bas. Så snart limmet appliceras (manuellt eller mekaniskt), rulla omedelbart ut nätet utan att vänta på att vidhäftningskompositionen torkar. Nätet ska trycka lätt in i limmet. Experter föredrar att använda en spatel i detta skede.

Efter det måste du vänta tills kompositionen först tar tag. Och du kan förstå detta genom att trycka - det borde inte vara lätt. Om fingret trycks med stor ansträngning, har materialet gripit.

Epoxihartslimmet är brandfarligt. Vid ultraviolett exponering riskerar den också att bli väldigt skör. Därför är det nödvändigt att använda sådana kompositioner med det medföljande brandskyddet av föremål som ska förstärkas.

Generellt sett är förstärkningen av en struktur med kolfiber ett progressivt, ur många synpunkter, ett ekonomiskt sätt att stärka en struktur och dess element.... Kompositer som används för förstärkning är mycket lättare och mycket tunnare än mer konventionella material. Dessutom är yttre förstärkning en mångsidig modern teknik. Det används både i byggnadsfasen och under reparationer, under restaureringsarbeten, det vill säga för att stärka strukturen, i många fall är det inte ens nödvändigt att avbryta dess drift.

Kolfiber förstärker delar av bostads- och industribyggnader, arkitektoniska strukturer, transport- och hydraulanläggningar och till och med kärnkraftsanläggningar.

Men de som tror att användningen av nya material och tekniker alltid är dyrare än traditionella lösningar har a priori fel i sina beräkningar. Strukturernas styrka ökar avsevärt, byggnaden upphör inte att användas under reparationen (och detta kan orsaka ekonomiska förluster av allvarligare storlek), sådana reparationer är mycket snabba i tiden.

Du kan lära dig hur du förstärker brädor med kolfiber i videon nedan.