×
Поиск
Сравнение Сравнить0
Телефон Корзина

Усиление конструкций

Усиление колонны углеродной обоймой

Колонна работает на сжатие, поэтому основной эффект внешнего армирования даёт замкнутая поперечная обойма: она обжимает бетон, повышает его прочность и деформативность и удерживает продольные стержни от выпучивания.

МПКМ подбирает и комплектует систему, поставляет материалы, выполняет предварительный расчёт и разрабатывает проектную документацию и обеспечивает техническое сопровождение. Строительно-монтажные работы выполняет подрядная организация заказчика.

Принципиальная схема: усилить колонну
Принципиальная схема узла: толщины, шаг и число слоёв назначаются расчётом по фактическому состоянию конструкции. Открыть схему с подписями
Задачакогда решение подходит

Когда подходит решение

Подбор материалов по сайту носит предварительный характер.

Окончательная схема усиления колонны — тип обоймы, число слоёв, ориентация волокон, зоны анкеровки и необходимость разгрузки — назначается расчётом по СП 164.1325800.2014 на основании обследования: фактической прочности бетона, состояния продольной и поперечной арматуры, геометрии сечения и уровня загружения. Если у колонны есть сквозные или косые трещины, потеря сечения, крен либо следы развивающихся деформаций, до расчёта требуется инструментальное обследование конструкции и узлов её примыкания. При нормируемом пределе огнестойкости состав и толщина огнезащиты подтверждаются протоколом испытаний на усиленную конструкцию, а не подбором по каталогу.

Система и материалывариант, этапы и состав

Варианты решения по условиям

Замкнутая поперечная обойма из холста

Центральное или близкое к центральному сжатие, доступ к колонне по всему периметру

Подробнее

Сплошная обмотка углеродным холстом по периметру сечения с нахлёстом в направлении волокон. Обжимает бетон, повышает его прочность и деформативность и препятствует выпучиванию продольных стержней между хомутами.

Обойма с продольными лентами

Внецентренное сжатие, изгибающий момент от ригелей и консолей, надстройка этажей

Подробнее

Продольные ленты воспринимают момент и заводятся за пределы усиливаемого участка с анкеровкой жгутами в перекрытие или ростверк; поверх них устраивается замкнутая поперечная обойма, которая одновременно прижимает продольное армирование.

Обойма из углеродной сетки по минеральной матрице

Влажное основание, требования по паропроницаемости или нормируемая огнестойкость

Подробнее

Вместо холста на эпоксидном связующем применяется углеродная сетка в слое минеральной матрицы. Матрица подбирается отдельно, а расчётные характеристики системы согласуются с проектировщиком до заказа материалов.

U-образная схема при разомкнутом контуре

Колонна примыкает одной или двумя гранями к стене, перегородке или кладке

Подробнее

Полотна заводятся в штрабы и закрепляются анкерными жгутами, замкнуть контур по периметру невозможно. Эффект обжатия ниже, чем у замкнутой обоймы, и принимается только по результатам расчёта.

Технологические этапы и материалы

Система по технологическим этапам

Раскройте этап, чтобы увидеть материалы.

01 Обследование колонны и расчёт схемы обоймы по результатам обследования

Определяются фактическая прочность бетона, состояние продольной арматуры и хомутов, геометрия и отклонения сечения, уровень загружения и расчётная схема колонны. По результатам назначаются тип обоймы, число слоёв, необходимость продольных лент и зоны анкеровки по СП 164.1325800.2014.

02 Ремонт сечения и пассивация арматуры Смесь для защиты арматуры Mapefer 1K

Разрушенный и карбонизированный бетон удаляется до плотного основания, обнажённая арматура очищается и защищается ингибирующим составом, сечение восстанавливается конструкционным ремонтным составом с последующим финишным выравниванием под наклейку.

Защитный и финишный слой
Мапефер 1К Мапей новая упаковка
Арт. 1000089

Однокомпонентный цементный состав для защиты арматурных стержней от коррозии

В наличии
1 766 мешок 5 кг.

Пассивация оголённой арматуры перед восстановлением сечения: без неё коррозия продолжится под ремонтным слоем и разрушит основание уже под готовой обоймой.

Допустимая альтернатива
MasterEmaco  P 5000 AP (EMACO Nanocrete AP)
Арт. 1000127

Однокомпонентное, цементное, активно действующее антикоррозийное покрытие для защиты стальной арматуры и состав, повышающий адгезию к бетонным основаниям

В наличии
8 318 ведро 15 кг.

Альтернативный ингибирующий состав для защиты арматуры при подборе по доступности и условиям объекта.

Ремонт основания
Ремонтная смесь CarbonWrap Repair ST
Арт. 1000650

Сухая строительная смесь на цементном вяжущем с использованием фиброволокна, в качестве наполнителя песок, в качестве модификаторов химические добавки. Толщина нанесения от 5 до 60 мм.

В наличии
3 300 мешок 25 кг.

Конструкционный ремонтный состав для восстановления сечения сжатой колонны после вырубки дефектного бетона; консистенция рассчитана на вертикальные поверхности.

Другие допустимые варианты этапа (2)
Допустимая альтернатива
Ремонтный состав Mapegrout Thixotropic
Арт. 1000065

Безусадочная быстротвердеющая ремонтная смесь тиксотропного типа, содержащая полимерную фибру, предназначенная для ремонта бетонных и железобетонных конструкций. Максимальная крупность заполнителя 3 мм. Толщина нанесения от 10 до 70 мм. за слой.

В наличии
1 885 мешок 25 кг.

Тиксотропный ремонтный состав как равноценная замена по восстановлению сечения вертикального элемента.

Ремонт основания
Финишная ремонтная смесь CarbonWrap Repair FS
Арт. 1000649

Финишный ремонтный состав для системы внешнего армирования CarbonWrap. Толщина нанесения от 1 до 10 мм.

В наличии
4 750 мешок 25 кг.

Финишное выравнивание перед наклейкой: закрывает раковины и следы опалубки, от ровности зависит фактическая площадь клеевого шва.

03 Скругление углов и эпоксидное основание Эпоксидная грунтовка CarbonWrap Primer

Углы прямоугольного сечения скругляются по проекту, поверхность обеспыливается, грунтуется и шпатлюется. Задача этапа — исключить перегиб волокна на ребре и обеспечить сплошной контакт холста с бетоном по всему периметру.

Марка связующего, число слоёв и расход назначаются расчётом и технической документацией на систему. Подбор по сайту предварительный.

Грунт и адгезионный слой
CarbonWrap Primer
Арт. 1000689

Эпоксидная двухкомпонентная грунтовка для систем внешнего армирования CarbonWrap

В наличии
103 142 комплект 19,5 кг.

Пропитывает поверхностный слой бетона и обеспечивает адгезию последующих эпоксидных слоёв; наносится на сухое обеспыленное основание.

Основной материал
CarbonWrap Putty S
Арт. 1000688

Эпоксидная двухкомпонентная шпатлевка для систем внешнего армирования CarbonWrap

В наличии
95 283 комплект 31 кг.

Заполняет раковины и выбоины, формирует галтель на скруглениях и во внутренних углах, чтобы холст не работал на перегиб.

Допустимая альтернатива
CarbonWrap Putty W
Арт. 1000687

Эпоксидная двухкомпонентная шпатлевка для систем внешнего армирования CarbonWrap

По запросу
118 608 комплект 30 кг.

Второй состав шпатлёвки того же назначения; выбор между составами делается по температурно-влажностным условиям на объекте согласно техническому описанию.

04 Устройство поперечной обоймы Эпоксидное связующее CarbonWrap Resin 530+

Холст наклеивается по замкнутому контуру сечения с нахлёстом в направлении волокон, число слоёв и величина нахлёста берутся из проекта. При внецентренном сжатии до обоймы укладываются продольные ленты с заводкой за пределы усиливаемого участка.

В доступном перечне нет пропиточного состава (сатуранта) под углеродный холст и минеральной матрицы под сетку. Связующее подбирается отдельно и должно быть совместимо с выбранным холстом, грунтовкой и шпатлёвкой; клей для ламелей для пропитки холста

Основной материал
Эпоксидное связующее CarbonWrap Resin 530+
Арт. 1000654

Двухкомпонентный эпоксидный состав для пропитки углеродных холстов CarbonWrap повышенной плотности (от 300 гр/м2). Обладает улучшенными характеристиками.

В наличии
114 597 комплект 19,5 кг.

Пропиточное связующее системы: пропитывает углеродный холст и включает волокно в работу. Без связующего холст композита не образует.

Допустимая альтернатива
CarbonWrap Resin 230+
Арт. 1000648

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

В наличии
70 492 комплект 15 кг.

Связующее для «сухого» метода нанесения — выбирается по принятой технологии укладки.

Допустимая альтернатива
Эпоксидный клей для влажных оснований CarbonWrap Resin WS+
Арт. 1000646

Эпоксидное двухкомпонентное связующее для пропитки систем внешнего армирования CarbonWrap по влажным основаниям.

По запросу
104 870 комплект 15 кг.

Связующее для влажных оснований — когда влажность бетона выше допустимой для базовой смолы.

Другие допустимые варианты этапа (3)
Основной материал
CarbonWrap Tape-230/300
Арт. 1000644

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

В наличии
74 000 рулон 50 пог. м.

Однонаправленный холст для сплошной обмотки колонны: ширина полотна позволяет вести обойму с меньшим числом стыков по высоте.

Армирование и анкеровка
CarbonWrap Tape-230/150
Арт. 1000645

Однонаправленная углеродная лента для усиления строительных конструкций плотностью 230 гр/м² и шириной 150 мм

В наличии
37 000 рулон 50 пог. м.

Узкое полотно для локальных бандажей, участков у капители и базы колонны, а также для обхода примыканий и закладных.

Допустимая альтернатива
CarbonWrap Tape 530/300
Арт. 1000652

Однонаправленная углеродная лента для усиления строительных конструкций плотностью 530 гр/м² и шириной 300 мм

В наличии
166 400 рулон 50 пог. м.

Высокомодульный холст: назначается, когда расчётом ограничены деформации конструкции, а не только прочность сечения.

05 Вариант с углеродной сеткой по минеральной матрице по условиям Углеродная сетка CarbonWrap Grid 150/1200

Сетка работает в минеральной матрице, а не на эпоксидном связующем: это самостоятельная система со своей подготовкой основания и своим расходом. Она применяется там, где нужна паропроницаемость, повышенная температурная стойкость или работа по влажному основанию. Выбор между эпоксидной и минеральной системой делается расчётом, а не подбором по цене.

Армирующий элемент и связующее подбираются парой: холст — с пропиточным связующим, ламель — с клеем для ламелей, сетка — по минеральной матрице. Состав для влажных оснований применяется только при подтверждённой влажности. Смешивать связующие разных

Основной материал
Армирующая сетка — фирменная пиктограмма МПКМ
Арт. 1000657

Сетка из углеродного волокна плотностью 150 гр/м2 и шириной 1200 мм

В наличии
266 500 рулон 50 пог. м.

Углеродная сетка для варианта обоймы по минеральной матрице — при влажном основании или требованиях по огнестойкости и паропроницаемости; матрица подбирается отдельно.

06 Анкеровка узлов и разомкнутого контура по условиям Углеродный анкерный жгут CarbonWrap Anchor D12

Анкерные жгуты ставятся там, где обойму нельзя замкнуть по периметру, где усиление стыкуется с перекрытием или фундаментом и где требуется заанкерить продольные ленты. Типоразмер, шаг и глубина заделки задаются проектом.

Армирование и анкеровка
Анкерный жгут — фирменная пиктограмма МПКМ
Арт. 1000636

Углеродный анкерный жгут для системы внешнего армирования CarbonWrap диаметром 12 мм.

В наличии
14 370 рулон 10 пог. м.

Жгут для узлов с наибольшим усилием: примыкание к перекрытию и ростверку, заводка продольных лент за пределы участка усиления.

Армирование и анкеровка
Анкерный жгут — фирменная пиктограмма МПКМ
Арт. 1000637

Углеродный анкерный жгут для системы внешнего армирования CarbonWrap Anchor диаметром 10 мм.

В наличии
12 160 рулон 10 пог. м.

Типоразмер для рядовых узлов анкеровки разомкнутого контура обоймы.

Армирование и анкеровка
Анкерный жгут — фирменная пиктограмма МПКМ
Арт. 2024003

Углеродный анкерный жгут для системы внешнего армирования CarbonWrap диаметром 8 мм.

В наличии
9 810 рулон 10 пог. м.

Для стеснённых участков и узлов с меньшим усилием, где крупный жгут не размещается по условиям сверления.

Другие допустимые варианты этапа (1)
Допустимая альтернатива
Анкерный жгут — фирменная пиктограмма МПКМ
Арт. 2024004

Углеродный анкерный жгут для системы внешнего армирования CarbonWrap диаметром 4 мм.

В наличии
5 640 рулон 10 пог. м.

Минимальный типоразмер: фиксация краевых участков и сеток; в узлах передачи расчётных усилий назначается только по проекту.

07 Конструктивная огнезащита обоймы по условиям при требовании по огнестойкости

Слой огнезащиты защищает клеевой шов и связующее от нагрева. Этап включается только тогда, когда для колонны нормируется предел огнестойкости, и выполняется по решению, подтверждённому испытаниями.

Огнезащита назначается по требуемому пределу огнестойкости и подтверждается протоколом испытаний именно для этой системы внешнего армирования. Состав подбирает инженер — публичной рекомендации здесь нет.

08 Приёмочный контроль и исполнительная документация по результатам обследования

Проверяются сплошность приклейки простукиванием, отсутствие складок, отслоений и непроклеев, качество нахлёстов и узлов анкеровки, при необходимости — прочность сцепления методом отрыва на контрольных участках. Оформляются акты освидетельствования скрытых работ, исполнительные схемы зон усиления и документы на партии материалов.

Рассчитать расход материалов

Подтверждениедокументы, вопросы

Документы, нормы и расчёт

Подробно о технологии

Как работает колонна и что даёт композитная обойма

Колонна — сжатый элемент. Её несущая способность определяется прочностью бетона, площадью и устойчивостью продольной арматуры и шагом поперечных хомутов. Внешнее армирование углеродным материалом работает здесь иначе, чем на изгибаемых конструкциях: основной эффект даёт замкнутая поперечная обойма. Волокна, ориентированные по периметру сечения, препятствуют поперечному расширению бетона под нагрузкой, создают эффект обжатия и повышают прочность и предельную деформативность сжатого бетона, одновременно удерживая продольные стержни от выпучивания между хомутами.

Продольные ленты на колонне решают другую задачу — воспринимают изгибающий момент при внецентренном сжатии, например в рамном каркасе. Включаются в работу они только при анкеровке за пределами усиливаемого участка: в перекрытие, ростверк или узел примыкания ригеля. Продольное армирование, оборванное в зоне максимального момента, в расчёт не принимается. Поэтому поперечная обойма и продольные ленты назначаются не взамен друг друга, а по разным расчётным предпосылкам.

Что определяет применимость решения

  • Форма сечения. Круглая колонна обжимается равномерно. На прямоугольном сечении обжатие концентрируется у углов, поэтому углы обязательно скругляются, а радиус скругления назначается проектом. С ростом отношения сторон сечения эффект обоймы снижается.
  • Состояние бетона. Усилие передаётся через клеевой шов, поэтому рыхлый, карбонизированный и отслаивающийся бетон удаляется до плотного основания, а обнажённая арматура очищается и пассивируется.
  • Уровень загружения. Обойма включается в работу на приращение усилий после набора прочности связующего. Существующие напряжения остаются в бетоне и старой арматуре, поэтому возможность разгрузки колонны напрямую влияет на итоговый эффект усиления.
  • Доступ по периметру. Если колонна примыкает к стене или зашита в перегородку, замкнуть контур не удаётся. Применяются U-образные схемы со штрабами и анкерными жгутами, эффективность которых подтверждается расчётом.
  • Огнестойкость. Эпоксидное связующее теряет прочность при нагреве, поэтому при нормируемом пределе огнестойкости обойма закрывается конструктивной огнезащитой, а сам предел подтверждается протоколом испытаний на конкретную систему.

Состав системы

Ремонт сечения и защита арматуры

Дефектный бетон удаляется, обнажённая арматура очищается и покрывается ингибирующим составом, геометрия сечения восстанавливается конструкционным ремонтным составом тиксотропной консистенции — на вертикальной поверхности состав не должен сползать. Финишный слой выравнивает поверхность под наклейку: перепады, раковины и следы опалубки становятся воздушными полостями в клеевом шве и снижают площадь фактической приклейки.

Эпоксидное основание и обойма

Подготовленная поверхность грунтуется, локальные неровности, внутренние углы и скругления заполняются эпоксидной шпатлёвкой, после чего устраивается обойма из углеродного холста с нахлёстом в направлении волокон; величина нахлёста и число слоёв берутся из проекта. При влажном основании или требованиях по паропроницаемости и огнестойкости вместо холста на эпоксидном связующем рассматривается вариант с углеродной сеткой в минеральной матрице.

Узлы, анкеровка и защита

Анкерные жгуты применяются там, где контур обоймы разомкнут, где усиление стыкуется с перекрытием или фундаментом и где заводятся продольные ленты. Готовая система защищается от ультрафиолета и механических воздействий, а при нормируемом пределе огнестойкости — конструктивной огнезащитой по подтверждённому решению.

Контроль и документирование

Контролируются влажность и прочность основания, температура воздуха и точка росы при наклейке, отсутствие непроклеев и складок, качество нахлёстов и узлов анкеровки, при необходимости — прочность сцепления методом отрыва на контрольных участках. Оформляются акты освидетельствования скрытых работ, исполнительные схемы фактических зон усиления, паспорта и сопроводительные документы на партии материалов.

Что берёт на себя МПКМ

Мы подбираем и комплектуем систему усиления под расчётную схему колонны, выполняем предварительные расчёты потребности материалов, разрабатываем проектную документацию и рабочие чертежи усиления, поставляем материалы и обеспечиваем техническое сопровождение и шеф-монтаж на объекте.

Частые вопросы по этой задаче

Действительно ли обмотка углеволокном увеличивает несущую способность колонны на сжатие?
Да, но не за счёт того, что волокна воспринимают продольное усилие. Замкнутая поперечная обойма препятствует поперечному расширению бетона, создаёт эффект обжатия и тем самым повышает прочность и предельную деформативность сжатого бетона, а также удерживает продольные стержни от выпучивания. Величина прироста зависит от формы сечения, прочности бетона и числа слоёв и определяется расчётом по СП 164.1325800.2014.
Обязательно ли скруглять углы прямоугольной колонны перед обмоткой?
Обязательно. На остром ребре волокно работает на перегиб и рвётся при усилии заметно ниже расчётного, а обжатие бетона не формируется. Углы скругляются механически, при необходимости добираются ремонтным составом и доводятся эпоксидной шпатлёвкой; радиус скругления назначается проектом усиления, а не подбирается на месте.
Что делать, если колонна примыкает к стене и замкнуть обойму невозможно?
Применяется U-образная схема: полотна заводятся в штрабы в примыкающей конструкции и закрепляются анкерными жгутами. Такая схема работает хуже замкнутой обоймы, поэтому её эффективность подтверждается расчётом, а узлы анкеровки прорабатываются в рабочих чертежах. Иногда экономичнее локально разобрать примыкание и вернуться к замкнутому контуру.
Нужно ли разгружать колонну на время усиления?
Композитная обойма включается в работу только после набора прочности связующего и воспринимает приращение усилий, а существующие напряжения остаются в бетоне и старой арматуре. Поэтому чем выше уровень разгрузки на момент наклейки, тем больше итоговый эффект. Работы под полной нагрузкой возможны, но уровень загружения обязательно учитывается в расчёте.
Как обеспечить огнестойкость колонны, усиленной композитом?
Эпоксидное связующее теряет прочность при нагреве, поэтому при нормируемом пределе огнестойкости поверх обоймы устраивается конструктивная огнезащита. Публично подтверждать предел допустимо только по протоколу испытаний на систему в сборе — бетон, внешнее армирование и огнезащитный слой. Если такого документа нет, вопрос решается на стадии проекта совместно с разработчиком раздела пожарной безопасности.
Чем композитная обойма отличается от стальной обоймы или железобетонной рубашки?
Композитная обойма практически не увеличивает габариты сечения и вес конструкции, не требует сварки и мокрых процессов большого объёма, что важно на действующих объектах. Взамен она предъявляет жёсткие требования к прочности и ровности основания, к температурно-влажностному режиму при монтаже и требует защиты от ультрафиолета и огня. Выбор между вариантами делается по расчёту и условиям производства работ.
Данные и передачапаспорт задачи уходит инженеру

Что понадобится для подбора

Отметьте, что уже есть на руках, и уточните условия — всё уйдёт в заявку вместе с пометкой о недостающем. Неполный комплект не мешает обратиться: инженер скажет, чем заменить.

Данные на рукахотмечайте, что уже есть

Об объекте
По этой задаче
Для расчёта и проекта

Чертежи, фото и проект можно приложить к заявке файлами: PDF, DOC(X), XLS(X), ZIP/RAR, JPG/PNG, DWG — до 7 МБ.

Условия задачиопределяют вариант системы

Какое сечение у колонны и есть ли доступ по всему периметру?

От формы сечения и замкнутости контура напрямую зависит эффект обжатия бетона.

Как колонна работает по расчётной схеме?

Поперечная обойма и продольные ленты решают разные задачи и назначаются по разным предпосылкам.

Что стало причиной усиления колонны?

Причина определяет объём ремонта основания и допустимость наклейки композита.

В каких условиях эксплуатируется колонна?

Среда и требования по пожарной безопасности ограничивают выбор связующего и защитных слоёв.

Можно ли разгрузить колонну на время производства работ?

Композит воспринимает только приращение усилий после набора прочности связующего.

Что уйдёт инженеру

Есть на рукахотметьте, что есть — остальное инженер уточнит

Пока нетнеотмеченное уйдёт пометкой «пока нет» — инженер подскажет замену

Условия0 из 5 · ответы помогут выбрать вариант системы

Страница задачиприкрепится автоматически

Показать текст, который попадёт в заявку
Пока пусто — отметьте пункты или ответьте на вопросы.
Передать данные инженеру

Бесплатно · ответ инженера по вашему объекту

Бесплатная консультация инженера

Опишите задачу инженеру

Приложите проект, фотографии и условия эксплуатации — отмеченные условия и адрес этой страницы уйдут вместе с заявкой.

  • Подбор материалов под условия эксплуатации
  • Проверка проектного решения
  • Ответ инженера по вашему объекту
Екатерина Иванова
Задачу получитЕкатерина ИвановаМенеджер по направлениям · «Промышленные полы»
+7 927 168-64-92ivanova@mpkm.org

До 7 МБ: PDF, DOC(X), XLS(X), ZIP/RAR, JPG/PNG, DWG

Отправляя форму, я даю согласие на обработку персональных данных.

Мы используем куки, чтобы улучшать работу сайта. Понятно