Ниже приведён инженерный материал по усилению железобетонных колонн композитными материалами на основе 
5) Подходы и сценарии ремонта/усиления (А–Б–В)
Вариант А — локальный ремонт + локальное усиление
Применяют, когда дефекты ограничены по высоте, а расчётный дефицит несущей способности невелик и локализован. Состав работ: ремонт бетона, восстановление защитного слоя, затем локальная обойма тканью/лентой или локальные продольные элементы с обеспечением анкеровки и корректных стыков согласно требованиям СП 164.1325800.2014.
Ограничения: локальность должна соответствовать распределению усилий и трещинообразованию; нельзя применять «пятнами» при системной перегрузке или потере устойчивости.
Вариант Б — комплексное усиление колонны по высоте
Применяют при подтверждённом дефиците по всей длине элемента, недостатке поперечной арматуры, необходимости повышения несущей способности при сжатии/срезе, а также при задачах повышения пластичности. Обычно включает обойму по высоте, возможное усиление узлов, мероприятия по защите от коррозии и восстановлению бетона. Требования к геометрии (в т.ч. углы), качеству основания и контролю качества выполняют по СП 164.1325800.2014.
Вариант В — санация/замена/усиление альтернативными методами
Применяют, когда СВА технологически или расчётно не является устойчивым решением: постоянное увлажнение и невозможность обеспечить сухое основание, критически низкая прочность бетона у поверхности, активная коррозия, значительные геометрические отклонения, необходимость кратного увеличения несущей способности, либо ограничения по температуре/огнестойкости без возможности защитных мероприятий. Альтернативы: железобетонная обойма, стальная обойма/хомуты, замена элемента, изменение схемы работы системы (связи, перераспределение усилий).
6) Пошаговая технология устройства СВА на колонне (как инструкция)
6.1 Подготовка и организационные условия
- Разгрузка/временное подкрепление: при возможности снижают нагрузку на колонну, устанавливают временные стойки/раскосы. Решение фиксируют в ППР.
- Безопасность: абразивная обработка и полимерные составы требуют СИЗ, вентиляции и ограничений доступа. Работы в стеснённых условиях выполняют по организационно-технологическим решениям.
- Входной контроль материалов: соответствие проекту, сроки годности, условия хранения. СП 164.1325800.2014 требует соблюдения условий хранения/применения материалов системы, так как отклонения влияют на адгезию и отверждение.
6.2 Ремонт основания (обязателен при дефектах бетона/коррозии)
- Удаление слабого бетона: вскрытие до прочного основания, устранение отслоений, очистка от пыли.
- Обработка арматуры: очистка, оценка потери сечения, защитные мероприятия по проекту. При значимых потерях вопрос решают расчётом (усиление может потребоваться и по арматуре/сечению, а не только СВА).
- Восстановление профиля: восстановление геометрии и защитного слоя ремонтными составами. Для трещин назначают инъектирование/заделку по проекту с учётом характера трещины (работающая/неработающая).
- Выдержка: ремонтные зоны должны набрать требуемую прочность до устройства СВА; критерии и сроки — по проекту и технологической документации.
6.3 Подготовка поверхности под наклейку (ключевой риск по СП 164)
- Профилирование: шлифование/фрезерование для удаления цементного молочка и формирования требуемой шероховатости под адгезионное соединение.
- Скругление углов: для прямоугольных колонн выполняют фаску/радиус по всей высоте усиления. В СП 164.1325800.2014 принципиально исключается наклейка на острые ребра из-за концентрации напряжений и риска повреждения волокон.
- Очистка: обеспыливание, удаление загрязнений, масел и старых покрытий. Поверхность должна быть чистой.
- Контроль влажности и точки росы: измеряют влажность основания, контролируют риск конденсации (основание выше точки росы). Эти параметры относятся к обязательным контрольным условиям, так как напрямую влияют на сцепление системы (подход закреплён в СП 164.1325800.2014 через требования к условиям выполнения работ и качеству основания).
- Контроль прочности поверхностного слоя: при сомнениях назначают адгезионные испытания (на отрыв) на контрольных участках по программе контроля качества.
6.4 Нанесение связующего и укладка углеродных материалов
- Грунтование/поровыравнивание: выполняют по технологической схеме системы для стабилизации основания и выравнивания пористости.
- Нанесение клеевого состава: равномерный слой заданной толщины; отклонения приводят к пустотам и локальным зонам недопропитки.
- Укладка ткани/ленты: ориентируют волокна по расчётному направлению. Для обоймы — по периметру; для продольного усиления — вдоль оси в расчётной зоне растяжения. Удаляют воздух прикаткой.
- Перехлёсты и стыки: выполняют в соответствии с проектом. В СП 164.1325800.2014 логика стыков/анкеровки привязана к обеспечению передачи усилий без преждевременного отслоения; поэтому длины перехлёстов и размещение стыков «по месту» не назначают.
- Многослойность: число слоёв определяется расчётом; изменение схемы без перерасчёта не допускается.
6.5 Отверждение, защита и приёмка
- Режим отверждения: температура/влажность — в пределах, заданных технологией. Фиксируют параметры в журнале контроля.
- Защита: при УФ/влажной/агрессивной среде предусматривают защитные покрытия; при требованиях по огнестойкости — проектное огнезащитное решение. Это относится к условиям долговечности и сохранения работоспособности.
- Контроль качества: визуальный контроль дефектов (складки, пузыри, непропитанные зоны), простукивание на пустоты, контроль расхода связующего, выборочные испытания сцепления (на отрыв) по программе контроля. Подход к контролю качества и оформлению исполнительной документации должен соответствовать СП 164.1325800.2014.
- Исполнительная документация: акты скрытых работ, журналы контроля условий среды, протоколы испытаний, исполнительные схемы раскладки слоёв.
7) Типовые ошибки и последствия (ошибка → почему возникает → что будет → как предотвратить)
- Наклейка на влажный бетон/при конденсации → не контролировали влажность и точку росы → снижение адгезии, пузыри, отслоение → измерять влажность, исключать конденсацию, фиксировать условия выполнения работ (подход к контролю — по СП 164.1325800.2014).
- Отсутствие ремонта разрушенного бетона → «усиление поверх дефекта» → отрыв СВА вместе со слабым слоем, потеря эффекта усиления → удалять слабый бетон, восстанавливать сечение и защитный слой до прочного основания.
- Острые углы прямоугольной колонны → нет скругления → локальные концентрации напряжений, повреждение волокон → выполнять радиусы/фаски по всей зоне усиления (требование технологической корректности в логике СП 164.1325800.2014).
- Неверная ориентация волокон → монтаж без привязки к расчёту → усиление не работает по требуемому механизму → маркировать раскрой, контролировать ориентацию и последовательность укладки.
- Недостаточные перехлёсты/стыки → экономия/ошибка ППР → отслоение по стыку, локальная потеря усиления → назначать стыки проектом, соблюдать параметры стыков и анкеровки согласно проекту и СП 164.1325800.2014.
- Игнорирование узлов и примыканий → усилили «тело колонны», но не проверили узел → смещение слабого звена в узел, хрупкий механизм → выполнять проверку узлов и примыканий, назначать усиление комплексно.
- Игнорирование требований по огнестойкости → нет проектной защиты → потеря свойств связующего при нагреве, падение эффективности СВА при пожаре → предусматривать огнезащиту как часть проектного решения.
8) Таблица выбора решения
| Сценарий / исходные условия | Цель работ | Метод СВА (углеродные материалы) | Альтернативы | Ограничения и риски (контроль по СП 164.1325800.2014) | Когда нельзя / нецелесообразно |
|---|---|---|---|---|---|
| Дефицит по сжатию при умеренном эксцентриситете, бетон удовлетворительного качества, требуется сохранить габариты | Повысить несущую способность и/или пластичность при сжатии | Поперечная обойма тканью/лентой по периметру (конфайнмент) | Железобетонная обойма; стальная обойма/хомуты | Нужно обеспечить качество основания (прочность поверхностного слоя), сухость, отсутствие конденсации, корректные радиусы углов; требования к стыкам и контролю качества фиксируют в проекте и выполняют по СП 164 | Постоянное увлажнение/протечки, невозможность обеспечить сухость; низкая прочность бетона у поверхности без ремонта; ограничения по огнестойкости без защитного решения |
| Значимый изгиб/эксцентриситет, трещины от растяжения, дефицит по моменту | Повысить несущую способность по изгибу | Продольные ленты/ламели в зоне растяжения + проверка отслоения и анкеровки | Наращивание сечения; стальные решения; изменение схемы (связи/опоры) | Критичны анкеровка, стыки, ориентация волокон, контроль трещин и вторых порядков; расчётные проверки и конструктивные требования — в логике СП 164 | Невозможность обеспечить адгезию (влага/загрязнения/слабый слой); продолжающиеся деформации без устранения причины |
| Недостаток поперечной арматуры, наклонные трещины, необходимость повышения работы по срезу/пластичности | Повысить работу по срезу и ограничить трещинообразование | Обойма (локально у узлов или по высоте) с обеспечением непрерывности по периметру | Стальная обойма/хомуты; железобетонная обойма | Нужно исключить острые ребра, обеспечить качество основания и непрерывность обёртывания; контроль пустот и адгезии — по программе контроля качества (подход СП 164) | Разрушенный бетон и коррозия без восстановления; узловые разрушения, требующие конструктивной переработки узла |
| Сколы защитного слоя, коррозия арматуры, периодическое увлажнение | Восстановить сечение и долговечность, затем усилить при необходимости | СВА допустимо только после устранения причин увлажнения и ремонта/защиты арматуры | Ремонт и защитные мероприятия без СВА; обойма железобетоном при необходимости | Риск отслоения на влажном основании и риск скрытой коррозии; СП 164 требует обеспечить условия для надёжной адгезии и совместной работы системы | Постоянная влажность/протечки; отсутствие доступа для полноценного ремонта; активная коррозия без возможности остановки |
| Повышенные требования по огнестойкости или высокая температура эксплуатации | Сохранить несущую способность с учётом пожара/нагрева | СВА — только при наличии проектного огнезащитного решения и подтверждения работоспособности | Железобетонная обойма; стальные решения с огнезащитой | Без защиты полимерное связующее теряет свойства при нагреве; требуется совместимость огнезащиты и системы усиления, а также контроль исполнения | Невозможность обеспечить огнезащиту/контроль; эксплуатация при температурах выше допустимых для системы |
9) Вывод: что делать в типовых случаях
- Если проблема связана с влажностью, коррозией и разрушением бетона — сначала устраняют причины, выполняют ремонт и защиту арматуры, затем рассматривают усиление. СВА на влажном/слабом основании не обеспечивает долговечность.
- Если требуется повышение работы при сжатии/срезе — чаще рассматривают обойму (конфайнмент), строго выполняя требования к подготовке основания, геометрии углов, стыкам и контролю качества в логике СП 164.1325800.2014.
- Если преобладает изгиб — назначают продольные элементы (ленты/ламели) с проверкой отслоения и анкеровки по принятой методике (ориентир — СП 164), при необходимости дополняя обоймой.
- Если требуется кратное усиление, есть ограничения по температуре/огнестойкости или невозможно обеспечить надёжное основание — рассматривают железобетонную/стальную обойму, изменение схемы или замену элемента.
ООО «МПКМ» — инженерный подбор решений по усилению железобетонных колонн композитными материалами по СП 164.1325800.2014
Подбираем решение по результатам обследования и поверочного расчёта: определяем механизм дефицита (сжатие, изгиб, срез, устойчивость, узлы), формируем состав работ (ремонт бетона, антикоррозионные мероприятия, схема усиления), задаём контрольные параметры по технологии СВА (влажность основания, точка росы, адгезия, качество подготовки поверхности, непрерывность и ориентация слоёв) в логике требований СП 164.
Фиксируем ограничения применимости: условия эксплуатации (температура, влажность, агрессивность), требования по огнестойкости, технологические ограничения объекта, возможность разгрузки. На выходе — решение, привязанное к реальным условиям и рискам, с понятными контрольными точками при производстве работ.
Свяжитесь с нами:
Телефон: 8-800-550-03-50
Email: sales@mpkm.org
Сайт: https://mpkm.org
