Диссертация (1141562), страница 5
Текст из файла (страница 5)
Они производят усиливающие элементы на основе углеродных,стеклянных и арамидных волокон. Для производства ПКМ широко используютхолсты и ткани различного переплетения с одно- или двунаправленнымрасположением волокон, полосы и пластины. На поверхности строительных28конструкции их утапливают в полимерную матрицу, обеспечивающую плотноеприлегание армирующего наполнителя к усиливаемой конструкции. Полосы ипластины, изготовленные в заводских условиях из ПКМ, приклеивают на заранееподготовленную поверхность усиливаемой железобетонной конструкции [143,157].Холсты представляют собой гибкую ткань с одно- или двунаправленнымрасположением волокон шириной 0,3, 0,5 и 0,6 м.
Основные характеристикихолстов на основе непрерывных волокон зарубежных и отечественныхпроизводителей приведены в таблицах 1.5−1.7, а прочность композиционныхматериалов на их основе в таблице 1.8. Данные таблиц 1.5 и 1.6 показывают, чтохолсты на основе углеволокна обладают более высокими прочностью и модулемупругости при растяжении по сравнению с холстами из стеклянного илиарамидного волокна. При этом углеродные холсты одинаковой плотностиразличныхпроизводителейимеютпрактическиодинаковыепрочностныехарактеристики.
Из таблицы 1.8 следует, что ПКМ на основе углеродных холстовтакже обладают более высокими прочностью и модулем упругости при растяжениипо сравнению с ПКМ на основе арамидного волокна или стекловолокна. Этоподтверждает выводы раздела 1.2.1 о целесообразности применения в качествеармирующих материалов при усилении железобетонных конструкций текстильныхизделий на основе углеволокна. Плотность, г/м2Толщина, ммПрочность прирастяжении, МПаМодуль упругостипри растяжении,ГПаТип волокнаSika AGСFМаркаматериалаПроизводительТаблица 1.5 – Основные физико-механические характеристики холстовзарубежных производителей, используемых для усиления железобетонныхконструкцийSikawrap-200C2000,1103900230Sikawrap Hex-230C2200,120410023029Продолжение таблицы 1.5СFGFAFBasf 3000,1703900Sikawrap-201C2000,1104900Sikawrap-231C2300,1304900Sikawrap-301C3000,1704900Sikawrap-103C6100,34039002301600,045+0,0453800230Sikawrap-200C NW2000,1103900Sikawrap-300C NW3000,1703900230Sikawrap-100G9350,360230076Sikawrap-430G4450,170230076Sikawrap-300A3000,2102880100Sikawrap-450A4500,31028801001550,08649002302100,11149002302300,1313000,1664500,2555300,2936000,3372800,19432001204150,28832001209350,3602300769000,373151772,4Sikawrap-160C 0/90 (сдвустороннимнаправлениемволокон)Sika AGCF230Sikawrap-300CMBRACE FIB230/4900.
150gMBRACE FIB230/4900. 200gMBRACE FIB230/4900. 230gMBRACE FIB230/4900. 300gMBRACE FIB230/4900. 450gMBRACE FIB230/4900. 530gMBRACE FIB230/4900. 600gMBRACE FIB230/4900. 280gMBRACE FIB230/4900. 415gMBRACE FIB230/4900. 920gMBraceEG 900 - Eglass двунаправленная4900490049004900490023023023023023030023023023030Модуль упругостипри растяжении,ГПаПрочность прирастяжении, МПаТолщина, ммПлотность, г/м2МаркаматериалаТип волокнаПроизводительПродолжение таблицы 1.5MBrace AF1292900,2002900однонаправленнаяBasfAFTyfo SCH-7UP-N2000,1103800Tyfo SCH-11UP3153790Tyfo SCH-416440,3703800CFTyfoSEH-25A fabric5050,6353240однонаправленнаяFyfeTyfo WEB fabric2950,2503240двунаправленнаяGFTyfo WAB fabric1760,2501620двунаправленнаяCT-709AF2000,3008000двунаправленная plainTeijinMapeWrap CUNI-AXAF3000,1704830Limited300MapeWrap CUNI-AX6000,3404830600MapeiSigratex 5005000,28035003000,1703500Sigratex KDU 1092SigratexSigratex KDU 10923000,1703500Примечание − AF – на основании арамидных волокон, GF – на основании стеклянныхволокон, CF – на основании углеволокнаGF12024223023072,472,470,3230230210210210Модуль упругостиволокна, ГПаПрочность волокнапри растяжении,ГПаСреднее значениепрочностиуглепластика прирастяжении, ГПаРасчётная толщиналенты монослоя, ммУдлинение приразрыве волокна, %121,80,1282454,93,6300300121,80,1672454,93,6150530121,80,2942454,93,6Количествофиламентов, K230Поверхностнаяплотность, г/м2300Ширина, ммВид плетенияТип тканиТаблица 1.6 - Основные физико-механические свойства углеродных тканей илент, производства компании АО «Препрег-СКМ»Однонаправленные углеродные лентыFibArm Tape –полотно230/300FibArm Tape –полотно300/300FibArm Tape –полотно530/150 31Среднее значениепрочности углепластикапри растяжении, ГПаПрочность волокна прирастяжении, ГПаМодуль упругостиволокна, ГПаРасчётная толщиналенты монослоя, ммУдлинение при разрывеволокна, %Количествофиламентов, KПоверхностнаяплотность, г/м2Ширина, ммВид плетенияТип тканиПродолжение таблицы 1.6Однонаправленные углеродные лентыFibArm Tape –полотно530/300FibArm Tape –полотно530/600углеродноеFibArm SpreadнетканоеTape – 230/250полотноуглеродноеFibArm SpreadнетканоеTape –230/500полотноуглеродноеFibArm SpreadнетканоеTape –530/250полотноуглеродноеFibArm SpreadнетканоеTape – 530/500полотноFibArm Tape –саржа240/1200 twillFibArm Tape –саржа300/1200 twillFibArm Tape –саржа450/1200 twill300530121,80,2942454,93,6600530121,80,2942454,93,625023048,501,80,1282454,33,650023048,501,80,1282454,33,625053048,501,80,2942454,33,650053048,501,80,2942454,33,64,33,64,33,64,33,6Двунаправленные углеродные ткани0,0661200 240 31,8245*0,0831200 300 61,8245*0,1251200 450 121,8245*Таблица 1.7 - Физико-механические свойства углеродных сеток, производствакомпании АО «Препрег-СКМ»Марка углероднойсеткиРазмерячейки,ммПоверхностнаяплотность,г/м2FibArm Grid-150/1200FibArm Grid-260/1200FibArm Grid-600/120010×2010×2010×20150±15260±26600±60ПоказателиПрочность приразрыве впродольномнаправлении, МПа,не менее260026001900Прочность приразрыве впоперечномнаправлении,МПа, не менее21002100290032CFRPCFRPFyfeGFRPAFRPGFRPSika AGBGFПроизводствоКитаяAFRPGFRPBFRPCBF-7 ОднонаправленнаяМодульупругости прирастяжении,ГПаBASFFibArm Tape 230/300FibArm Tape 530/300MBrace FIB CF230/4900.300g/5.100mMBrace FIB CF230/4900.530g/5.50mTyfo SCH-7UP-NTyfo SCH-11UPTyfo SCH-41TyfoSEH-25AfabricоднонаправленнаяTyfo WEB fabricдвунаправленнаяTyfo WAB fabricдвунаправленнаяSikaWrap® Hex 430GSikaWrap-300AоднонаправленнаяE-GlassBGF 443двунаправленная twill 1/3E-Glass BGF 1527двунаправленная plainПрочность прирастяжении,МПаCFRPОтносительноеудлинение приразрыве, %Тип материалаАО «ПрепрегСКМ»МаркаПроизводительТаблица 1.8 – Основные физико-механические свойства композиционныхматериалов на основе непрерывных волокон (по данным производителей)1,81,8360036362382481,731742561,733342351,571,71,7106282798610282952,0521261,6309191,2239,9201,8537261,5440231,795151,7200141,6924,361Basalt fabric1,657833двунаправленная twill 3/1Basalt fabricIncotelogyBFRP1,697520двунаправленная Twill 1/3Примечание − AFRP – на основании арамидных волокон, GFRP – на основании стеклянныхволокон, CFRP – на основании углеволокна, BFRP – на основании базальтовых волоконAlbarrieBFRPДля усиления большепролетных железобетонных конструкций при действииповышенных нагрузок, а также при выполнении усиления ответственных объектовв качестве ПКМ используют промышленные углеродные ламели, обладающиеболее высоким качеством пропитки наполнителя связующим и равномерностьюраспределения волокон по сечению композита.
Применение ламелей позволяетвосстановить и повысить несущую способность строительных конструкций,снизить прогибы плит перекрытия и стен при постоянных и переменных нагрузках,33увеличить сейсмическую стойкость конструкций и сопротивление осевомусжатию, уменьшить трещинообразование колонн и усталостные деформации вэлементах железобетонных конструкций. На российском строительном рынке представлена линейка ламелей марки MBrace Laminate, компания BASF(официальный представитель в РФ ООО «БАСФ Строительные системы»), а такжеламели отечественного производства (таблица 1.9).
Из данных таблицы 1.9 следует,что отечественные ламели не уступают по прочности импортным ламелямразличных производителей.Таблица 1.9 – Физико-механические свойства ламелей, производствакомпании BASF и АО «Препрег – СКМ»Производства компании BASF1,2201,4201,2501,4501,2601,480MBrace LAM CF165/300030001,4901,41001,21201,41201,21501,41501,4501,4601,480MBrace LAM CF210/280028001,4901,41001,4120Производство компании АО «Препрег-СКМ»FibArm Lamel-12/501,2502800FibArm Lamel-12/1001,21002800FibArm Lamel-14/501,4502800FibArm Lamel-14/1001,41002800FibArm Lamel-14/1201,41202800Модуль упругостипри растяжении,МПа, не менееПрочность прирастяжении, МПа,не менееШирина, ммМарка ламелейТолщина, ммПоказатели16521016516516516516534Продолжение таблицы 1.9Прочность прирастяжении,МПа,не менееМодульупругости прирастяжении,МПа, не менееFibArm Lamel HS-12/50FibArm Lamel HS-12/100FibArm Lamel HS-14/50FibArm Lamel HS-14/100FibArm Lamel HS-14/120FibArm Lamel M-12/50FibArm Lamel M-12/100FibArm Lamel M-14/50FibArm Lamel M-14/100FibArm Lamel M-14/120FibArm Lamel HM-12/50FibArm Lamel HM-12/100FibArm Lamel HM-14/50FibArm Lamel HM-14/100FibArm Lamel HM-14/120Ширина, ммМарка ламелейТолщина, ммПоказатели1,21,21,41,41,41,21,21,41,41,41,21,21,41,41,4501005010012050100501001205010050100120350035003500350035002400240024002400240015001500150015001500170170170170170210210210210210300300300300300Таким образом, для усиления железобетонных конструкций целесообразноиспользовать армирующие наполнители на основе углеродных волокон различныхвидов и переплетений (сетки, ткани, холсты, ламели) отечественного производства.1.2.3Эпоксидные составы, применяемые для усиления бетонных ижелезобетонных конструкцийКак отмечалось ранее, для приклеивания различных типов сеток, холстов,тканей или ламелей на поверхности бетонных и железобетонных конструкцийиспользуют двухкомпонентные эпоксидные составы, обладающие высокойадгезией к бетонным поверхностям, долговечностью и химической стойкостью.
Ихприменяют для тканей и холстов любой плотности, они удобны для пропиткихолстов, сеток и тканей вручную. При этом каждая зарубежная и отечественнаякомпания, производящие для усиления железобетонных конструкций ткани,холсты или ламели, использует эпоксидные составы собственного производства. В35качестве примера в таблице 1.10 приведены основные физико-механическиесвойства эпоксидных составов компании АО «Препрег-СКМ», используемых дляусиления железобетонных конструкций.Таблица 1.10 – Основные технологические и физико-механические свойстваэпоксидных составов, производства АО «Препрег-СКМ»ПоказателиНазначениеПлотностьсвязующего, кг/м3Массовоесоотношениекомпонентов А и ВРаботопригодность,мин., притемпературе, °C:+10+20+30Прочностьсцепления (адгезия)с бетоном В30, МПаПрочность присдвиге через 7 днейпри 23 оС, МПа, неменееFibArm Resin230+Для пропиткиуглеродныхлент и тканейМарка эпоксидных составовFibArm ResinFibArm Resin530+Laminate+Для пропиткиуглеродных лентКлей дляи тканей суглеродныхповышеннойламелейповерхностнойплотностьюFibArm ResinWS+Для устройствауглеродных ленти тканей навлажныеповерхности1300115016501620100:50100:30100:25100:508035201206040904030904030Более 2.5, разрыв по бетону1571414Для приклеивания углеродных сеток и холстов отечественная компанияООО «ТД РЕКС» разработала 2-х компонентный эпоксидный состав Рекс EpoxyResin (ТУ 2512-002-42010705-06) при соотношение эпоксидной смолы (компонентА) и полиаминового отвердителя (компонент В) равном 3:2.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
