Экспериментальные исследования технологии усиления железобетонных колонн углеродными волокнами

Abstract

Обычно, чтобы усилить колонну (пилон), увеличивают ее поперечное сечение за счет наращивания, инъецирования укрепляющих растворов и внешнего армирования. Наиболее прогрессивный метод усиления сегодня – внешнее армирование, суть которого состоит в наклеивании на поверхность конструкций высокопрочных полотен, пластин или полосок (ламелей) с помощью специальных клеев. Особое внимание ученые уделяют теоретическим и экспериментальным исследованиям конструктивных решений внешнего армирования вертикальных несущих конструкций. К сожалению, результатов таких исследований, например о влиянии технологии выполнения работ на эффективность усиления, фактически нет. Поэтому задача автора состояла в экспериментальных исследованиях влияния технологических факторов на эффективность усиления железобетонных конструкций, воспринимающих усилия на сжатие. Опыты выполнены шестью сериями, в которых с помощью различных технологических факторов изменялась технология проведения работ. Среди основных факторов: наличие/отсутствие острых углов, подготовка основы (грунтование поверхности), способ приклеивания армирующих материалов к конструкции. Критерием оценки эффективности технологии была разрушающая прочность на осевое сжатие усиленных образцов. Анализ результатов экспериментальных исследований показал, что наибольшая несущая способность достигалась на образцах колонн с округленными углами при условии нанесения клея на основу образца и на углеродное волокно (40,6 т). Прочность на сжатие таких образцов на 82,2 % больше, чем контрольных. Прочность усиленных образцов, углы которых не закругляли, оказалась наименьшей – 34,0 т. Для образца, усиленного волокном, пропитанным клеем, показатель увеличился на 74,3 % по сравнению с контрольными образцами. Прочность на сжатие образцов, усиленных углеродным волокном, приклеенным к предварительно нанесенному на основание клею, составила 38,6 т, что на 73,4 % больше, чем прочность контрольных образцов.