Поиск
Сравнить: 0
Каталог товаров
Сравнить: 0
 

Усиление монолитных и пустотных плит углеволокном по СП 164.1325800.2014: обследование, расчёт и технология

1) Вступление: что усиливаем и почему это требуется

Плиты перекрытий и покрытий (монолитные и сборные пустотные) работают как элементы, воспринимающие изгибающие моменты, поперечные силы и (для плоских плит) усилия продавливания в зонах колонн. Потребность в усилении возникает при изменении нагрузок, реконструкции, ошибках исходного проекта, деградации материалов (коррозия арматуры), а также при выявленном несоответствии фактической несущей способности требованиям эксплуатации.

В данной статье под «усилением углеволокном» понимается система внешнего армирования (СВА): углеродная ткань/лента или углеродные ламели, приклеиваемые к подготовленной поверхности бетона полимерным связующим. После отверждения формируется композитный слой, работающий совместно с железобетоном. Проектирование, назначение расчётной схемы и требования к производству работ следует выполнять в логике СП 164.1325800.2014 (усиление композитными материалами) с обязательной проверкой исходного элемента по действующим правилам расчёта железобетона.

Ключевой принцип: СВА не заменяет ремонт бетона. Если имеются разрушения защитного слоя, пустоты, активная коррозия арматуры, протечки и увлажнение — сначала выполняют восстановление и стабилизацию основания, затем решают задачу усиления по расчётному механизму (изгиб, срез, продавливание, ограничение деформаций).

Прогиб ЖБ плиты

2) Типовые дефекты и причины

  • Трещины по нижней поверхности в пролёте (монолитные плиты, ребристые/балочные участки, пустотные плиты) — признак дефицита по изгибу или увеличения фактических нагрузок. На практике сопровождается ростом прогибов и раскрытия трещин.
  • Наклонные трещины у опор — возможный дефицит по срезу (косому растяжению), нарушение анкеровки, локальные концентрации усилий. Практически это потенциально опасный дефект: требуется оценка остаточной несущей способности до начала работ и назначение усиления приопорных зон.
  • Трещины и разрушение в зоне колонн (продавливание) для плоских монолитных плит — признак дефицита по продавливанию, изменения схемы работы, увеличения сосредоточенных нагрузок. На практике возможны прогрессирующие повреждения при динамике нагрузок.
  • Сколы защитного слоя, оголение арматуры, ржавые потёки — коррозия из-за протечек, карбонизации, солей, циклов увлажнение–сушка. На практике это означает уменьшение рабочего сечения и снижение сцепления арматуры.
  • Повышенные прогибы/вибрации без выраженных трещин — изменение схемы опирания, недостаточная жёсткость, ползучесть, перегрузка, вырезы/штрабы. На практике требуется уточнение фактических опор и перерасчёт по нагрузкам.
  • Локальные повреждения от вмешательств (отверстия, штрабы, анкера, подвесы) — концентрации напряжений, пересечение арматуры/канатов, нарушение защитного слоя. Для пустотных плит критичны вмешательства в зоне пустот и в приопорных зонах.

Отдельно важно учитывать различие конструкций:

  • Монолитные плиты обычно имеют предсказуемую совместную работу бетона и арматуры, но чувствительны к продавливанию, трещинам от усадки/температуры и фактическим условиям опирания.
  • Пустотные плиты (сборные) имеют особенности по анкеровке и работе приопорных участков, ограниченные возможности для U-охватов и работ по боковым граням, а также повышенные риски при сверлении/штроблении из-за вероятности повреждения рабочей арматуры/напрягаемых канатов (если применялись).

Приклейка углеродного холста

3) Диагностика перед усилением: чек-лист

Перед проектированием усиления выполняют обследование и сбор исходных данных. Минимальный чек-лист для ПТО/проектировщика/технадзора:

  • Схема работы и опирание: фактические опоры, защемления, наличие ригелей/балок, состояние опорных зон, участки возможного перераспределения усилий, наличие диафрагм/связей.
  • Нагрузки: фактические постоянные и временные нагрузки, оборудование, складирование, перегородки, инженерные системы; история изменений назначения. Нагрузки принимают по действующей нормативной базе (для пересчёта) и подтверждают фактом эксплуатации.
  • Геометрия: толщина плиты, шаг и тип пустот (для пустотных), расположение рёбер/балок, размеры зон опирания, расстояния до колонн (для продавливания).
  • Армирование: расположение рабочей арматуры (сканирование), наличие верхней арматуры над опорами, наличие/отсутствие поперечной арматуры; для пустотных плит — уточнение зон, где вмешательства недопустимы.
  • Бетон: ориентировочная прочность и однородность; наличие слабого поверхностного слоя, раковин, пустот; состояние защитного слоя.
  • Дефекты: карта трещин (направление, ширина раскрытия, протяжённость), прогибы, признаки развития (маячки/мониторинг), разрушения у опор/в зоне колонн, следы коррозии и протечек.
  • Влажность основания и конденсация: влажность бетона в зоне предполагаемой наклейки, наличие протечек/капиллярного подсоса, контроль точки росы. При риске конденсации адгезионное соединение считается технологически неустойчивым.
  • Технологические ограничения: доступ «над головой», наличие отделки, необходимость остановки эксплуатации, требования по огнестойкости, по санитарным ограничениям (пыль/запах).

Результат диагностики: (1) подтверждённый расчётный сценарий дефицита, (2) перечень подготовительных ремонтных работ, (3) назначенная схема СВА и программа контроля качества производства работ.

Усиление плиты перекрытия углеволокном

4) Нормативная база

  • СП 164.1325800.2014 — базовый документ для усиления железобетонных конструкций композитными материалами: принципы расчёта СВА, требования к подготовке основания, конструктивные решения (стыки, анкеровка, зоны усиления), требования к технологии и контролю качества.
  • Нормы по железобетону — для поверочного расчёта исходной плиты и узлов (прочность, трещиностойкость, деформации, продавливание для плоских плит, анкеровка арматуры).
  • Нормы по нагрузкам — для корректного задания расчётных воздействий при изменении назначения/эксплуатации и при проверке сочетаний нагрузок.
  • Нормы по обследованию — для состава обследования, классификации дефектов, оформления результатов и мониторинга технического состояния.

Примечание: перечень документов в проекте фиксируют по фактически принятой методике расчёта и условиям эксплуатации (агрессивность среды, температура, требования по огнестойкости и т.д.). Если часть исходных данных не подтверждена (армирование, класс бетона, опирание) — это должно быть отражено как ограничение применимости расчётных выводов и компенсировано дополнительными исследованиями.

Необходимые данные для разработки технического решения углеволокном можете посмотреть здесь.

Усиление технологического отверстия углеродной лентой

5) Подходы/сценарии усиления (А–Б–В)

Вариант А — локальное усиление (отдельные участки/полосы)

Применяется при локализованном дефиците по изгибу (например, усиление в пролёте по нижней зоне), при ограниченной площади повреждений после ремонта бетона, либо при необходимости усилить конкретную полосу под новую нагрузку. Для монолитных плит возможна раскладка лент/ламелей по направлениям главных моментов. Для пустотных плит локальность должна учитывать конструктивные ограничения: недопустимость вмешательств в приопорных зонах без проектного решения и необходимость учёта фактической схемы опирания.

Ограничения: локальная схема допустима только при подтверждённом распределении усилий и при наличии конструктивных мер против отслоения (особенно на концах усиления).

Вариант Б — комплексное усиление (по изгибу + по срезу/продавливанию)

Применяется при системном дефиците несущей способности или при существенном изменении нагрузок. Обычно включает усиление пролётных зон по изгибу, усиление приопорных зон по срезу (где конструктивно возможно) и, для плоских монолитных плит, мероприятия против продавливания в зоне колонн (комплексно, т.к. одно «наклеивание снизу» не всегда закрывает механизм продавливания).

Ограничения: требуется обеспечить технологические условия (сухость, отсутствие конденсации, прочность поверхностного слоя), а также проектное решение по огнестойкости (полимерное связующее чувствительно к нагреву).

Вариант В — санация/усиление альтернативными методами

Применяется, когда СВА расчётно или технологически не является устойчивым решением: постоянное увлажнение и невозможность обеспечить сухое основание, слабый поверхностный слой бетона без возможности восстановления, необходимость кратного увеличения несущей способности, ограничения по температуре/огнестойкости без возможности защитных мероприятий, либо невозможность обеспечить анкеровку/охват (часто актуально для пустотных плит в приопорных зонах). Альтернативы: устройство дополнительных балок/опор, наращивание сечения (надбетонка/обойма), усиление стальными элементами, изменение схемы работы перекрытия.

Однонаправленная углеродная лента для усиления строительных конструкций плотностью 230 гр/м² и шириной 300 мм

В наличии: есть
  Сравнить
90 590 руб.рулон 50 пог. м.

Двухкомпонентный эпоксидный состав для пропитки систем внешнего армирования CarbonWrap "сухим" способом

В наличии: есть
  Сравнить
76 260 руб.комплект 15 кг.

Двухкомпонентный эпоксидный клей для устройства системы усиления конструкций на основе композитных углеродных ламелей CarbonWrap Lamel

В наличии: есть
  Сравнить
142 540 руб.комплект 30 кг.

Ламель из углеродных волокон толщиной 1.2 мм и шириной 100 мм

В наличии: под заказ
  Сравнить
904 570 руб.рулон 100 пог. м.

6) Пошаговая технология усиления СВА

6.1 Подготовка и организационные условия

  1. Ограничение эксплуатации/разгрузка: по возможности исключают складирование, вибрации и динамику на время работ; при критических дефектах предусматривают временное подкрепление.
  2. Безопасность работ: работа «над головой», пыль при шлифовании, требования к вентиляции при использовании полимерных составов. Организуют ограждение, СИЗ и режимы проветривания.
  3. Входной контроль: проверка партий материалов, сроков годности, условий хранения; подготовка журналов контроля и актов скрытых работ.

6.2 Ремонт основания (если есть разрушения/коррозия/пустоты)

  1. Удаление слабого бетона: вскрытие до прочного основания, устранение отслаиваний и разрушений.
  2. Обработка арматуры: очистка от продуктов коррозии, оценка потери сечения; защитные мероприятия по проекту. При значимых потерях требуется расчётная оценка и, при необходимости, дополнительные меры восстановления несущей способности.
  3. Восстановление профиля: ремонтными составами восстанавливают геометрию и защитный слой; трещины ремонтируют по проекту (инъектирование/заделка) с учётом характера трещины.
  4. Выдержка: ремонтные участки должны набрать требуемую прочность до наклейки СВА (критерии — по проекту и технологической документации).

6.3 Подготовка поверхности под наклейку (критично для надёжности)

  1. Профилирование: шлифование/фрезерование для удаления цементного молочка и получения стабильной шероховатости; цель — несущий поверхностный слой, а не «гладкость».
  2. Выравнивание: устранение перепадов и раковин, чтобы исключить пустоты и локальные концентраторы напряжений в клеевом шве.
  3. Очистка и обеспыливание: промышленный пылесос, удаление загрязнений (масла, остатки покрытий, слабые слои).
  4. Контроль влажности и точки росы: измеряют влажность бетона и контролируют отсутствие конденсации (температура основания выше точки росы с запасом). При несоблюдении — работы прекращают или вводят мероприятия по стабилизации условий.
  5. Контроль адгезионной способности: при сомнениях назначают испытания на отрыв на контрольных площадках по программе качества. Важен результат по разрушению: недопустимо системное разрушение по слабому поверхностному слою.

6.4 Устройство СВА по изгибу (пролётные зоны)

  1. Разметка: фиксируют направления усиления, длины полос, зоны анкеровки и расположение стыков по проекту (СП 164 требует соблюдения проектной раскладки и конструктивных требований к стыкам/анкеровке).
  2. Грунтование/поровыравнивание: по технологии системы для стабилизации основания и выравнивания пористости.
  3. Нанесение связующего: равномерным слоем заданной толщины; контролируют расход и рабочее время состава.
  4. Монтаж лент/ламелей: ориентация волокон по расчётному направлению; выполняют прикатку для удаления воздуха и обеспечения сплошного контакта.
  5. Концевые зоны: выполняют проектные меры против отслоения (конструктивные/технологические). «Укоротить» зоны анкеровки или перенести стыки «по месту» нельзя без перерасчёта.

6.5 Устройство СВА по срезу и приопорным зонам (где это конструктивно возможно)

Усиление по срезу обычно выполняют охватами (U-образными или замкнутыми), которые должны работать совместно с ребром/стенкой сечения. Для монолитных балочно-плитных участков это зачастую реализуемо. Для пустотных плит возможности ограничены геометрией, наличием пустот и доступом к боковым поверхностям. Решение должно быть проектным и учитывать риск отслоения и ограничения по анкеровке.

6.6 Отверждение, защита и приёмка

  1. Отверждение: выдержка при заданных температурно-влажностных условиях; параметры фиксируют в журнале контроля.
  2. Визуальный контроль: отсутствие складок, непропитанных зон, пузырей и видимых пустот.
  3. Контроль пустот: простукивание/локальные проверки по программе качества; выявленные дефекты устраняют по регламенту.
  4. Выборочные испытания сцепления: по программе контроля качества (при необходимости).
  5. Защитные слои: при УФ/влажности/агрессивной среде — защитное покрытие; при требованиях по огнестойкости — проектное огнезащитное решение для зоны усиления.
  6. Исполнительная документация: акты скрытых работ, схемы раскладки, журналы условий среды, протоколы испытаний/контроля.

7) Типовые ошибки и последствия

  • Наклейка на влажный бетон / при конденсации → не контролировали влажность и точку росы → пузыри, снижение адгезии, отслоение → обязательный контроль влажности, исключение конденсации, устранение источников увлажнения до работ.
  • Наклейка по цементному молочку/пылеватому слою → недостаточное профилирование → отрыв усиления по поверхности основания → шлифование/фрезерование до несущего слоя, обеспыливание, при необходимости испытания на отрыв.
  • Стыки и длины анкеровки “по месту” → нарушение проектной раскладки → преждевременное отслоение в концевых зонах → стыки, нахлёсты и анкеровка только по проекту в логике СП 164.1325800.2014.
  • Усиление пролёта без проверки приопорной зоны → смещение предельного состояния к опоре (срез) → появление наклонных трещин/локальные разрушения → обязательная проверка по срезу и назначение усиления приопорных зон при наличии дефицита.
  • Игнорирование продавливания (плоские монолитные плиты) → усилили «на изгиб», но не закрыли механизм продавливания → риск локального прогрессирующего разрушения в зоне колонны → отдельная расчётная проверка по продавливанию и проектное решение по узлу.
  • Неконтролируемые отверстия/анкера в пустотных плитах → повреждение рабочей арматуры/канатов → резкое снижение несущей способности → любые вмешательства только по проекту после уточнения армирования и конструктивной схемы.
  • Отсутствие решения по огнестойкости → потеря свойств связующего при нагреве → снижение эффективности усиления в пожаре → предусматривать огнезащиту как часть проектного решения.

8) Таблица выбора решения

Сценарий / дефект Схема СВА (углеволокно) Что контролировать до/во время работ Ограничения Риски Когда нельзя / лучше другой метод
Изгиб в пролёте (трещины снизу, прогибы), дефицит по моменту Ленты/ламели по нижней поверхности по направлению главных моментов; раскладка по проекту Прочность поверхностного слоя, профилирование, влажность, точка росы, сплошность контакта, длины анкеровки Требуется доступ к нижней поверхности и соблюдение режима отверждения Отслоение в концевых зонах при нарушении анкеровки/стыков Постоянная влажность/протечки; слабый бетон у поверхности без восстановления; требуется кратное усиление
Срез у опор (наклонные трещины), дефицит по поперечной силе Охваты (U-образные/замкнутые) в приопорной зоне при конструктивной реализуемости Доступ к боковым поверхностям, подготовка граней, исключение острых кромок, контроль нахлёстов и сплошности Для пустотных плит часто ограничено геометрией и доступом; требуется проектное решение по анкеровке Срыв по отслоению, недовключение усиления при недостаточной анкеровке Разрушение опорной зоны; невозможность охвата/анкеровки; целесообразнее конструктивное усиление (балки/опоры/обоймы)
Продавливание плоской монолитной плиты у колонны Комплексное проектное решение: мероприятия по узлу + СВА как часть схемы (не только «полосы снизу») Состояние бетона у колонны, трещины, прогибы, фактические нагрузки, схема армирования, ограничения по опиранию Требует расчёта по продавливанию и увязки с конструктивными мерами Смещение предельного состояния при неполном учёте механизма разрушения При необходимости значительного прироста по продавливанию — чаще нужны конструктивные решения (капители/усиление узла) по проекту
Коррозия арматуры, разрушение защитного слоя, протечки СВА только после ремонта бетона и стабилизации причин коррозии; схема усиления — по расчёту Устранение источников влаги, качество ремонтных зон, влажность основания, адгезия, контроль скрытых дефектов Без стабилизации влаги адгезия нестабильна Отслоение; развитие коррозии под усилением при неустранённых причинах Активные протечки/постоянная влажность; невозможность выполнить полноценный ремонт и защиту арматуры
Пустотные плиты: необходимость усиления при ограничениях на вмешательства Обычно усиление по изгибу снизу (ленты/ламели) при строгой привязке к проекту и контролю концевых зон Уточнение армирования и запретных зон, контроль основания и адгезии, исключение сверления/анкеров «по месту» Ограниченная реализуемость охватов по срезу; конструктивные ограничения приопорных зон Повреждение рабочей арматуры при вмешательствах; отслоение при неверной анкеровке Если требуется усиление опорных зон/среза без возможности охвата — предпочтительнее альтернативные конструктивные решения по проекту

9) Вывод: что делать в типовых случаях

  • Начинать следует с обследования и поверочного расчёта: определить механизм дефицита (изгиб, срез, продавливание, деформации, опирание) и подтвердить исходные данные по армированию, бетону и нагрузкам.
  • СВА эффективно при соблюдении технологических условий: несущий поверхностный слой, сухое основание, отсутствие конденсации, проектные длины анкеровки и корректные стыки по СП 164.1325800.2014.
  • При наклонных трещинах у опор и при признаках продавливания требуется отдельное проектное решение по соответствующему механизму; усиление «только по изгибу» может сместить предельное состояние в опасную зону.
  • Для пустотных плит критичны ограничения на вмешательства (сверление, анкера, отверстия) и ограничения по реализуемости усиления приопорных зон; эти вопросы решаются только проектом после уточнения армирования.
  • При постоянной влажности, слабом бетоне у поверхности, жёстких требованиях по огнестойкости без возможности защиты или при необходимости кратного усиления следует рассматривать конструктивные альтернативы (дополнительные опоры/балки, наращивание сечения, стальные решения, изменение схемы работы перекрытия).

ООО «МПКМ» — инженерный подбор решений по усилению монолитных и пустотных плит композитными материалами по СП 164.1325800.2014

Подбираем схему усиления по результатам обследования и поверочного расчёта: фиксируем механизм дефицита (изгиб, срез, продавливание, деформации, особенности опирания), определяем состав подготовительных работ (ремонт бетона, защита арматуры, устранение увлажнения), назначаем конструктивные меры против отслоения и раскладку СВА по требованиям СП 164.

Задаём программу контроля качества для ПТО и технадзора: параметры влажности основания и точки росы, критерии пригодности поверхностного слоя, контроль адгезии и сплошности контакта, контроль стыков и анкеровки, оформление актов скрытых работ и исполнительных схем. Решение формируем с учётом ограничений применимости (температура, влажность, агрессивность среды, требования огнестойкости, доступность работ и возможность разгрузки перекрытия).

Свяжитесь с нами:
Телефон: 8-800-550-03-50
Email: sales@mpkm.org
Сайт: https://mpkm.org

Поделиться с друзьями

Похожие статьи

Усиление углеродными ламелями — цена и её формирование
Усиление углеродными ламелями: цена и её формирование
Усиление углеродными лентами — цена и ёё формирование
Усиление углеродными лентами: цена и её формирование
Усиление ЛЭП углеволокном
Усиление железобетонных опор ЛЭП углеволокном по СП 164.1325800.2014: обследование, расчёт и технология работ
Усиление композитными сетками — цена и ёё формирование
Усиление композитными сетками — цена и её формирование
Усиление мостов углеволокном
Усиление мостов углеволокном по СП 164.1325800.2014: обследование, расчёт и технология работ
Усиление балок и ригелей углеволокном
Усиление железобетонных балок и ригелей углеволокном по СП 164.1325800.2014: обследование, расчёт и технология
Усиление проёмов углеволокном
Усиление проёмов углеволокном по СП 164.1325800.2014: обследование, расчёт и технология работ
Усиление ребристых плит углеволокном
Усиление ребристых плит углеволокном по СП 164.1325800.2014: обследование, расчёт и технология работ
Усиление железобетонных колонн углеволокном
Усиление железобетонных колонн углеволокном по СП 164.1325800.2014: обследование, расчёт и технология

Комментарии

18- этажный жилой дом с монолитным железобетонным каркасом:
монолитную плиту перекрытия 12 этажа толщиной 200мм площадью 600 м2 в ноябре этого года недостаточно прогрели и прочность бетона на 28 день показывает 50% от проектного.
Вопрос: усиление плиты перекрытия углепластиком возможно?
Ответить

Подскажите пожалуйста вот такое углеволокно как тут и применяется есть у вас?

Ответить

Добавить новый

Имя*:
E-mail*:

Заполните, чтобы получать ответы на ваш отзыв. Ваша электронная почта не будет видна другим пользователям.

Отправляя форму, я даю согласие на обработку персональных данных.
* — Поля, обязательные для заполнения

Есть вопросы о продукции?

Оставьте номер своего телефона
и мы обязательно перезвоним

Отправляя форму, я даю согласие на обработку персональных данных.