ОГНЕЗАЩИТА СИСТЕМ УГЛЕПЛАСТИКОВОГО УСИЛЕНИЯ

За рубежом и в России широко используют композитные системы на основе углепластикового волокна, наклеиваемые на поверхность усиливаемых конструкций при помощи эпоксидого клея. Углеволокно, которое может быть представлено в виде холстов (wraps) и лент (laminats), является высокопрочным, линейно упругим материалом для внешнего армирования железобетонных конструкций. Однако, приобретая более высокие прочностные свойства, усиленные железобетонные конструкции становятся менее огнестойкими.

 

Метод усиления железобетонных конструкций путём внешнего армирования композитными системами холодного отверждения позволяет значительно повысить их несущую способность и трещиностойкость. Следует отметить, что благодаря высоким физико-механическим характеристикам внешнего армирования, усиливающие элементы практически не увеличивают вес конструкций (обычно толщина усиливающих элементов не превышает 2-3мм), а строительно-монтажные работы не сопряжены с большими трудозатратами и сроками выполнения работ. Суть метода заключается в повышении (или восстановлении) прочности конструкции путём наклейки на её поверхность полос высокопрочных материалов с помощью специального адгезива.

Основанием для армирования углеволокном являются следующие случаи:

• железобетонные конструкции, не имеющие повреждений, но требующие усиления в связи с увеличивающимися в результате реконструкции сооружений расчётными эксплуатационными нагрузками или из-за изменения схем работы конструктивных элементов зданий и сооружений;

• железобетонные конструкции, повреждённые в ходе эксплуатации («отстрел» защитного слоя, коррозия арматуры и бетона, наличие трещин, непроектных прогибов, и т.д.) с целью восстановления их эксплуатационных свойств и повышения долговечности;

• для продольного и поперечного армирования стержневых элементов, для создания армирующих усиливающих оболочек на колоннах и опорах мостов, эстакад, консолях колонн, для усиления плит, оболочек, элементов ферм и других конструкций.  

Одной из самых актуальных проблем в области применения композитных систем на основе углепластикового волокна является их огнезащита с целью воспрепятствовать потере функциональных свойств усиливаемых конструкций при пожаре. А именно: предотвратить потерю несущей способности усиления, а также возможность отказа системы усиления из-за потери сцепления углепластиковой накладки с поверхностью железобетона при деградации адгезива. Поэтому концепция огнезащиты конструкций, усиленных углепластиковым волокном, должна учитывать особенности поведения в температурном поле как собственно композита, так и эпоксидной матрицы, применяемой для приклейки ткани к поверхности конструкции.  

Углеродная ткань не является огнеопасной и имеет температуру возгорания свыше 1000°С. А вот эпоксидные клеевые составы начинают  деградировать  при  температурах  от 50 до 150°С, вплоть до возгорания с выделением токсичных газов. Именно этот факт свидетельствует о необходимости нанесения огнезащитного покрытия на усиливаемые конструкции.

На сегодняшний день, как в России, так и за рубежом, спектр огнезащитных материалов для решения данной проблемы крайне узок, и включает лишь только импортные, напыляемые в несколько слоёв, материалы. Использование таких материалов является достаточно трудоёмким, и, что немаловажно, очень дорогостоящим. 

ООО «КРОЗ», являющееся одним из крупнейших производителей огнезащитной продукции в России, разработало первое и единственное  в России огнезащитное покрытие для железобетонных конструкций с углепластиковым усилением – плита Изовент®-УП. Данное покрытие обеспечивает предел огнестойкости 60 и 120 минут.

В МООУ Региональный сертификационный центр «Опытное» 26 ЦНИИ Министерства Обороны РФ были проведены огневые испытания железобетонных плит, усиленных системой SikaWrap Hex-230C/Sikadur-330 (одним слоем однонаправленной углеродной ткани SikaWrap Hex-230C, наклеенной на поверхность плит с помощью эпоксидного адгезива Sikadur-330) и с нанесённой на них огнезащитной композитной плитой Изовент®-УП.

Была поставлена задача предотвратить достижение на поверхности углепластика температуры свыше 53°С (температура стеклования эпоксидного адгезива Sikadur-330, являющаяся наименьшей среди аналогов) для железобетонных межэтажных перекрытий 1-й степени огне-стойкости (предел огнестойкости 60 минут) и несущих железобетонных конструкций 1-й степени огнестойкости (предел огне-стойкости 120 минут).

Результаты испытаний показали, что огнезащитная плита Изовент®-УП при пожаре сохраняет температуру на поверхности углепластика ниже температуры стеклования в течение 60 -150 минут, предотвращая тем самым отказ системы усиления в этот промежуток времени (см. рисунок).

Данные результаты позволяют использовать плиты Изовент®-УП для систем углепластикого усиления, температура стеклования эпоксидного адгезива которых 53°С и выше.

Монтаж такой плиты достаточно прост, занимает значительно меньше времени, чем напыляемые материалы,  а также на порядок дешевле импортных аналогов. Поэтому, мы ожидаем, что на российском рынке огнезащиты наш новый материал составит достойную конкуренцию иностранным производителям.

 

Руководитель проекта

Л.Г. Пасховер

ООО «Кроз»

117535, г. Москва,

ул. Россошанская, д. 6

тел.:  8 (495) 737 3242

факс:  8 (495) 737 4439

e-mail: Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

www.croz.ru