Усиление углеволокном и железобетоном — колонны, перекрытия и стены

Самый частый вопрос на объектах усиления звучит так: «делать углеволокно или обоймы?» Этот проект показывает, что правильный ответ чаще всего — «и то, и другое».

Оценка характеристик здания выявила серьёзный дефицит осевой несущей способности у части колонн и недостаточную изгибную способность перекрытия. Колонны с большим дефицитом были увеличены железобетонными обоймами; колонны с ограниченным дефицитом обёрнуты углеволокном, а перекрытие усилено вклеенной углеродной ламелью.

Четыре применённых метода

Для каждого элемента выбран метод, наиболее соответствующий его потребности:

• Обойма колонны — вокруг колонн с наибольшим дефицитом собран арматурный каркас, установлена опалубка и уложен новый бетон.
• Обёртывание колонн углеволокном — колонны, которым требовались пластичность и поперечная несущая способность, обёрнуты тканью CFRP.
• Углеродная ламель в перекрытии — в плите нарезаны параллельные штробы, в них на эпоксидный клей вклеены полосы углеродной ламели, штробы закрыты ремонтным составом.
• Оклейка стен и диафрагм тканью — поверхности стен оклеены углеволоконной тканью по всей площади для прочности в плоскости.
• Эпоксидное инъектирование — существующие трещины заполнены низковязкой эпоксидной смолой до наклейки ткани.

Почему для перекрытия выбрана вклеенная ламель

Вклеивание углеродной ламели в штробы, нарезанные в перекрытии, вместо наклейки на поверхность даёт два преимущества. Во-первых, находясь внутри бетона, ламель получает сцепление по трём граням, и риск отслоения заметно падает. Во-вторых, после восстановления покрытия на поверхности не остаётся утолщения — уровень пола не меняется. Глубина и шаг штроб определены расчётом в проекте усиления. В литературе этот метод называется NSM (приповерхностное вклеивание).

Подготовка поверхности: невидимая половина работы

В работах с углеволокном почти все неудачи восходят к подготовке поверхности. На этом объекте по порядку были выполнены следующие шаги:

• Существующая штукатурка и рыхлый бетон удалены до здорового основания.
• Корродированная арматура очищена и покрыта антикоррозионным грунтом.
• Пустоты и раковины заполнены конструкционным ремонтным составом.
• Углы колонн скруглены, чтобы ткань не перерезалась на остром ребре.
• Нанесён эпоксидный грунт, неровности выровнены эпоксидной шпатлёвкой.
• Ткань уложена на пропиточную смолу, пузырьки воздуха удалены валиком.