ПОЛИМЕРНЫЕ КОМПОЗИТЫ ДЛЯ ВНЕШНЕГО АРМИРОВАНИЯ СТРОИТЕЛЬНЫХ КОНСТРУКЦИЙ
Основное содержимое статьи
Аннотация
Рассмотрены ключевые аспекты создания эффективных систем внешнего армирования строительных конструкций полимерными композитными материалами на основе углеродных волокон и полимерных связующих холодного отверждения, обеспечивающих формообразование в интервале температур (15 – 40) °С не более 24 часов, характеризующихся работоспособностью в интервале температур от минус 45 °С до плюс 60 °С. СВА на основе ПКМ обладает рядом преимуществ по сравнению с традиционно используемыми для ремонта строительных конструкций обоймами и металлическими профилями: несущая способность стержней увеличивается, затраты на усиление несущих конструкций снижаются, повышается сейсмостойкость инженерных сооружений. Применительно к композитным СВА строительных конструкций применяются следующие типы строительной химии: праймер, шпатлевка, адгезив, защитное покрытие. Выработка однонаправленных лент осуществлялась на двурапирном ткацком станке фирмы Dornier, модернизированном для переработки углеродных волокон. Приведены результаты экспериментальных исследований разработанных полимерных связующих и углеродных армирующих наполнителей. Показано, что разработанные материалы могут успешно применяться для усиления и ремонта инженерных сооружений. Описаны технологические особенности усиления и ремонта строительных конструкций композитными системами внешнего армирования с использованием метода контактного формования и готовых ламелей. Установка композитных хомутов на вертикальные поверхности осуществляется фиксацией холста в крайнем положении с последующей укладкой, разглаживанием и прокаткой по длине. Прокатка производится от середины к краям. Перед наклейкой заготовки ламели раскладываются на рабочем столе (верстаке) и тщательно протираются смоченной ацетоном ветошью. Представлены результаты широкого внедрения созданных материалов и технологий в строительной отрасли.
##plugins.themes.bootstrap3.displayStats.downloads##
Информация о статье
Раздел
Как цитировать
Библиографические ссылки
Kalgin A., Fakhratov M., Chulkov V., Chulkova V. (ed.) (2006) Proizvodstvo i ispol'zovanie stroitel'nyh materialov: organizac.-antropotehn. nadezhnost' [Production and use of construction materials: organizational-anthropotechnical reliability]. Moscow: SvR-ARGUS. (in Russian)
Boudenne, A.; Ibos, L.; Candau, Y.; Thomas, S. Handbook of Multiphase Polymer Sys-tems[Wiley: Hoboken] NJ, USA, 2011; Volume 1. DOI: https://doi.org/10.1002/9781119972020
Kalgin A., Fakhratov M., Chulkov V., Chulkova V. (ed.) (2011) Proizvodstvo i ispol'zovanie stroitel'nyh materialov, izdelij i sistem [Production and use of construction materials: organizational-anthropotechnical reliability] Moscow: SvR-ARGUS. (in Russian)
Simakov O. (2019) Primenenie v kachestve vneshnego armirovanija zhelezobetonnyh jele-mentov tkanyh setok iz uglerodnyh volokon [Using woven mesh made of carbon fibers as external reinforcement for reinforced concrete elements]. Izvestija vysshih uchebnyh zavedenij. Tehnologija tekstil'noj promyshlennosti, no 3(381), pp. 57-61.
Suleymanov A., Shakirov A. (2023) Jeksperimental'noe issledovanie naprjazhenno-deformirovannogo sostojanija zhelezobetonnyh balok, usilennyh ugleplastikom [Experimental study of the stress-strain state of reinforced concrete beams reinforced with carbon fiber plastic]. Stroitel'nye materialy, no 4, pp. 10-17.doi: 10.31659/0585-430X-2023-812-4-10-17 DOI: https://doi.org/10.31659/0585-430X-2023-812-4-10-17
Mailyan D., Georgiev S. (2023) K opredeleniju progibov gibkih vnecentrenno szhatyh zhelezobeton-nyh stoek, usilennyh v poperechnom napravlenii kompozitnymi materialami [Deflec-tions of flexible eccentrically compressed reinforced concrete pillars, reinforced with composite materials in the transverse direction]. Zhelezobetonnye konstrukcii, vol. 2, no 2, pp. 32-41.doi: 10.22227/2949-1622.2023.2.32-41 DOI: https://doi.org/10.22227/2949-1622.2023.2.32-41
Merkulov S., Esipov S., Esipova D. (2022) Kompozitnye sistemy vneshnego armirovanija zhelezobetonnyh konstrukcij [Composite systems of external reinforcement of reinforced concrete structures]. Vestnik Belgorodskogo gosudarstvennogo tehnologicheskogo universiteta im. V.G. Shuhova, no 4, pp. 39-48.doi: 10.34031/2071-7318-2021-7-4-39-48 DOI: https://doi.org/10.34031/2071-7318-2021-7-4-39-48
Simakov O. (2023) Pereraspredelenie izgibajushhih momentov v perekrytijah s vneshnim armirovaniem [Redistribution of bending moments in floor slabs with external reinforcement]. Promyshlennoe i grazhdanskoe stroitel'stvo, no 2, pp. 53-56.doi: 10.33622/0869-7019.2023.02.53-56 DOI: https://doi.org/10.33622/0869-7019.2023.02.53-56
Denisova A., Kuzhman E., Shekhovtsov A. (2023) Vlijanie temperatury na rabotu kompozicionnogo materiala, primenjaemogo pri usilenii zhelezobetonnyh konstrukcij, pri rastjazhenii [The effect of temperature on performance of a composite material used to strengthen reinforced concrete structures under tension]. Zhilishhnoe stroitel'stvo, no 5, pp. 46-53.doi: 10.31659/0044-4472-2023-5-46-53 DOI: https://doi.org/10.31659/0044-4472-2023-5-46-53
Fedotov M., Budadin O., Kozelskaya S., Ovchinnikov I., Shelemba I. (2022) Vneshnee armirovanie kompozitnymi materialami i opticheskij monitoring nadezhnosti jekspluatacii stroitel'nyh sooruzhenij [External reinforcement with composite materials and optical monitoring of the reliability of operation of building structures]. Konstrukcii iz kompozicionnyh materialov, no 1(165), pp. 57-67.doi: 10.52190/2073-2562_2022_1_57 DOI: https://doi.org/10.52190/2073-2562_2022_1_57
Fedotov M., Koshman N., Gusev B., Speransky A., Loskutov M., Ovchinnikov I., Bokarev S., Shelemba I., Budadin O., Kozelskaya S. (2019) Opyt primenenija kompozitnyh sistem vneshnego armirovanija i opticheskogo monitoringa stroitel'nyh sooruzhenij [Experience in the use of composite systems of external reinforcement and optical monitoring of building structures]. Transportnye sooruzhenija, vol. 6, no 4, p. 8.doi: 10. 10.15862/09SATS419 DOI: https://doi.org/10.15862/09SATS419
Rubin O., Antonov A., Karablin N., Baklykov I. (2023) Podhod k ocenke sostojanija metallokonstrukcij glavnogo korpusa teplovoj jelektrostancii i predlozhenija po usileniju dlja obespechenija sejsmostojkosti [Approach to assessing the state of metal structures of the main building of a thermal power plant and reinforcement options to ensure seismic resistance]. Vestnik evrazijskoj nauki, vol. 15, no 3.
Smerdov D. (2022) Jeksperimental'nye issledovanija vlijanija temperaturnoj relaksacii i naprjazhenija polimernyh kompozicionnyh materialov, rabotajushhih v sostave izgibaemyh zhelezobetonnyh jelementov, pri dlitel'nom vozdejstvii nagruzok [Experimental studies of the effect of temperature relaxation and stress of polymer composite materials as part of reinforced concrete elements in bending under prolonged exposure to loading]. Vestnik Tomskogo gosudarstvennogo arhitekturno-stroitel'nogo universiteta, vol. 24, no 1, pp. 150-163.doi: 10.31675/1607-1859-2022-24-1-150-163 DOI: https://doi.org/10.31675/1607-1859-2022-24-1-150-163
Gusev B., Budadin O., Fedotov M., Kozelskaya S., Shelemba I. (2020) Opyt monitoringa tehnicheskogo sostojanija i usilenija povrezhdennyh stroitel'nyh konstrukcij polimernymi kompozicionnymi materialami [Experience in monitoring the technical condition and reinforcement of damaged building structures with polymer composite materials]. Voprosy oboronnoj tehniki. Nauchno-tehnicheskij sbornik. Serija 15. Kompozicionnye nemetallicheskie materialy v mashinostroenii, no 3-4, pp. 85-94.
Fedotov M., Budadin O., Kozelskaya S., Ovchinnikov I., Shelemba I. (2020) Monitoring volokonno-opticheskimi datchikami nadezhnosti jekspluatacii stroitel'nyh konstrukcij s vneshnim kompozitnym armirovaniem [Using fiber-optic sensors to monitor the reliability of operation of building structures with external composite reinforcement], Kontrol'. Diagnostika, no 7, pp. 54-64.doi: 10.14489/td.2020.07.pp.054-064 DOI: https://doi.org/10.14489/td.2020.07.pp.054-064
Shmoilov E., Chursova L., Panina N., Grebeneva T. (2021) Patent № 2772286 C1 Russian Fed-eration, IPC C08L 63/02, C08G 59/56. Cold-curing epoxy composition: № 2021115519.
Shmoilov E., Panina N., Chursova L., Golikov E. (2019) Patent № 2706661 C1 Russian Federa-tion, IPC C08L 63/00, B32B 27/38. The epoxy binder, the prepreg that it contains, and a product made from it: № 2019114163.
Shmoilov E., Chursova L., Kogan D. (2019) Patent № 2688608 C1 Russian Federation, IPC C08L 63/00, C08L 79/02, C08K 5/17. Cold-curing epoxy binder for external reinforcement systems: № 2018123955.
Shmoilov E., Chursova L., Panina N. (2023) Patent № 2791395 C1 Russian Federation, IPC C08L 63/00, C08L 79/02, C08K 5/17. Cold-curing adhesive composition: № 2022129044.
Fedotov M., Shmoilov E., Kozelskaya S. (2023) Development of a complex system for reinforc-ing building structures with carbon composite polymer materials, diagnostics of their quality and evaluation of their service life. Proceedings of the Advanced engineering science: Collection of ar-ticles of the 14th International Science Forum, Moscow, May 17, 2023, pp. 292-298.
Spiridon I., Darie R.N., Kangas H. Influence of fiber modifications on PLA/fiber composites. Behavior to accelerated weathering. [Compos] Part B Eng. 2016, 92, 19–27. DOI: https://doi.org/10.1016/j.compositesb.2016.02.032
Liao G., Li Z., Cheng Y., Xu D., Zhu D., Jiang S., Guo J., Chen X., Xu G., Zhu Y. Properties of oriented carbon fiber/polyamide 12 composite parts fabricated by fused deposition modeling. [Mater] Des. 2018, 139, 283–292. DOI: https://doi.org/10.1016/j.matdes.2017.11.027
Ma Y., Ueda M., Yokozeki T., Sugahara T., Yang Y., Hamada H. A comparative study of the mechanical properties and failure behavior of carbon fiber/epoxy and carbon fiber/polyamide 6 unidirectional composites. [Compos. Struct] 2017, 160, 89–99. DOI: https://doi.org/10.1016/j.compstruct.2016.10.037
Sharma M., Rao I.M., Bijwe J. Influence of orientation of long fibers in carbon fiber-polyetherimide composites on mechanical and tribological properties. Wear 2009, 267, 839. DOI: https://doi.org/10.1016/j.wear.2009.01.015
Scaffaro R., Di Bartolo A., Dintcheva N.T. Matrix and Filler Recycling of Carbon and Glass
Fiber-Reinforced Polymer Composites: A Review. [Polymers] 2021; 13(21):3817. DOI: https://doi.org/10.3390/polym13213817